篮球竞赛24s计时器.(DOC)

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篮球竞赛24秒计时器设计报告

篮球竞赛24秒计时器设计报告

电气工程系电子实验室课程设计报告课程名称数字电子技术基础课程设计设计题目篮球竞赛24秒计时器设计班号KT623-3 专业自动化(汽车电子工程) 学生姓名学号 4 指导教师(签字)起止日期 2009年 1月 6日-2009年 1月 9日目录前言 (2)第一章计时器概述 (3)1.1篮球竞赛24秒计时器功能 (3)1.2 设计任务及要求 (3)1.2.1基本要求 (3)1.2.2 设计任务及目标 (4)1.2.3 主要参考器件: (4)第二章电路设计原理与单元模块 (5)2.1 设计原理 (6)2.2 设计方案 (7)2.3 单元模块 (8)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (8)2.3.2 时钟模块 (10)2.3.3 辅助时序控制模块 (12)2.3.4 译码显示模块 (13)第三章安装与测试 (14)3.1 电路的安装 (15)3.2 电路的调试 (16)第四章实验体会 (16)结论 (17)致谢 (17)参考文献 (19)附录 (20)前言数字电子技术课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30秒计时器。

此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。

此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出光电报警信号。

本设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的应用价值。

此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下3个组成,即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。

在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、方便、快捷。

此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。

(完整word版)篮球比赛24秒倒计时器

(完整word版)篮球比赛24秒倒计时器
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不太高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成.
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管和鸣蜂器代替。
主体电路: 24秒倒计时。24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零.选取“00"这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
3。另外,我对焊接技术有了新的见解,我的焊接技术有了新的提高。
设计过程
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的实用价值。
由555定时器输出秒脉冲经过R30输入到计数器IC4的CD端,作为减计数脉冲。当计数器计数计到0时,IC4的(13)脚输出借位脉冲使十位计数器IC3开始计数。当计数器计数到“00"时应使计数器复位并置数“24”。本电路利用从“00"到“99"时,通过与非门,使电路置数到“24”并且保持该状态.由于“99”是一个过渡时期,不会显示出来,所以本电路采用“99"作为计数器复位脉冲。当计数器由“00”跳变到“99”时,利用个位和十位的“9”即“1001”通过与非门IC5去触发Rs触发器使电路翻转,从11脚输出低电平 使计数器置数,并保持为“24",同时LED发光二极管亮,蜂鸣器发出报警声,即声光报警。按下J1时,Rs触发器翻转11脚输出高电平,计数器开始计数。若需要暂停时,按下J2,振荡器停止振荡,使计数器保持不变,断开J3后,计数器继续计数。

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器,显示24秒倒计时功能,系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;在直接清零时,数码管显示器全部显示为“0”;计时器为24秒递减计时,其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,数码显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识,并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真,得到了预期的结果。

关键字:计时器;数码显示器;Multisim随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示24秒倒计时功能;系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;在直接清零时,数码管显示器灭灯;计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,数码显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1)显示24秒计时功能。

(2)控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

(3)计时器为24秒递减计时器。

(4)递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

1.2.2 设计任务及目标(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生电路,计数器电路,译码显示电路,控制电路和电路报警电路5部分。

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器,显示24秒倒计时功能,系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;在直接清零时,数码管显示器全部显示为“0”;计时器为24秒递减计时,其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,数码显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识,并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真,得到了预期的结果。

关键字:计时器;数码显示器;Multisim随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示24秒倒计时功能;系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;在直接清零时,数码管显示器灭灯;计时器为24秒递减计时其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,数码显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1)显示24秒计时功能。

(2)控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

(3)计时器为24秒递减计时器。

(4)递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

1.2.2 设计任务及目标(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生电路,计数器电路,译码显示电路,控制电路和电路报警电路5部分。

篮球竞赛24秒倒计时器

篮球竞赛24秒倒计时器

目录第一章:设计任务及要求、目标 (2)第二章:设计原理、电路设计及仿真 (2)2.1 设计原理及方案 (2)2.2 单元模块设计及仿真 (3)2.2.1 秒信号源设计与仿真 (3)2.2.2 74LS192设计与仿真 (4)第三章:电路的仿真、安装与调试 (6)第四章:问题及分析、解决及总结 (7)附录一: (9)附录二: (10)篮球竞赛24秒倒计时器第一章:设计任务及要求、目标1.1,设计任务及要求1)具有准确的24 s倒计时显示功能,计时器为24 s递减计数;2)设置外部操作开关,启动和暂停/连续功能,3)计时器为24 s递减计时器,计时时间间隔为1s;4)计时器递减计时至0时,能发出光电警报信号。

1.2,设计任务及目标(1)根据给出的电路原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成模块的管脚及其功能;(3)进行电路的安装、测试,知道电路能达到设计目标;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

第二章:设计原理、电路设计及仿真:2.1,篮球竞赛24 s计时器原理框图如图1所示。

图(1)图(2)根据原理图,进行仿真实验,图(2)是我们仿真时的连线图(1);计数译码显示部分:计数器构成8421BCD码24进制递减计数器,用74LS48配共阴极LED数码管组成译码器显示部分。

(2);秒信号源产生电路:用555定时器和分频电路组成十分频产生秒信号。

(3);时序控制部分:工作时,启动开关闭合控制电路封锁时钟脉冲(CP),与此同时,产生预置信号,使数码管显示24字样。

启动开关断开,开始递减计数。

当开关2断开时,此时暂停计数;并处于保持状态;当开关2闭合时,计数器继续递减计数。

当计数到零时,LED警报灯亮,停止计数。

2.2 单元模块的设计及仿真在本次课程设计中,我主要负责了秒信号源和24 s计数的仿真和设计及其分析等。

下面是我对这2个单元模块的简要设计和仿真原理和方法及其数据。

2.2.1 秒信号源的设计与仿真为产生秒信号,所以我们选择了555定时器构成多谐振荡电路,通过计算可以确定参数的取值:110R K =Ω,22R K =Ω,2110,1;C F C nF μ==因此,产生的脉冲周期为:()1220.720.0980.1T R R C s s =+=≈,再通过74LS161计数器用异步清零法组成十分频,使得74LS161计数器产生的脉冲周期为1s 。

篮球比赛进攻24秒多功能倒计时说明书

篮球比赛进攻24秒多功能倒计时说明书

沈阳大学沈阳大学时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30s字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停、连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停、连续开关拨在连续时,计数器继续递减计数。

系统设计框图如图下图所示。

暂停/继续脉冲发射器计时器译码器LED显示清零置数2.1译码显示电路用发光二极管(LED)组成字型来来显示数字。

这种数码管的每个线段都是一个发光二极管,因此也称LED数码管或LED七段显示器。

因为计算机输出的是BCD码,要想在数码管上显示十进制数,就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。

我们把能够将计算机输出的BCD码换成 7 段字型代码,并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中我们采用了常用的74LS48。

沈阳大学下面是利用74LS47驱动单位共阳极七段数码管的电路图:在数字测量仪表和各种数字系统中,都需要将数字量直观地显示出来,一方面供人们直接读取测量和运算的结果;另一方 面用于监视数字系统的工作情况。

因此,数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。

数字显示电路通常由译码器、驱动 器和显示器等部分组成,如下图所示。

下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。

沈 阳 大 学驱动器显示器译码器计数器沈阳大学RBI 脉冲消隐输入端(低电平有效)a-g 段输出74LS48引脚图2.2脉冲产生电路(555定时器)555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。

这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。

NE555为8脚时基集成电路,各脚主要功能(集成块图在下面)1地 GND 2触发3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电源电压Vcc它是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定于数字钟的质量。

(完整word版)篮球竞赛24s计时器

(完整word版)篮球竞赛24s计时器

电子课程设计--篮球竞赛24s计时器学院: 电子信息工程学院专业、班级:姓名:学号:指导老师:2013年12月22日目录一设计任务及要求 (3)二总体框图 (3)三器件选择 (4)四模块功能 (5)五总体设计电路图 (11)六硬件调试 (13)七设计心得 (14)篮球竞赛24s计时器一、设计任务及要求1.设计任务本设计主要能完成:在篮球比赛中, 规定了球员的持球时间不能超过24秒, 否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中, 用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒, 它就自动报警从而判定此球员的犯规。

1. 2.基本要求2.要求电路为24秒递减计时, 每隔1秒钟, 计时器减1;要有外部开关, 控制计数器的直接清零、复位、启动和暂停/连续计时功能;当计时器倒计时为零时, 即定时时间倒, 显示为零, 同时发出声光报警信号。

二、电路框图及工作原理2.1电路框图24秒计时器的总体方案框图如图2-1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能.而控制电路完成计数器的直接复位、启动计数、暂停/连续计数;译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到启动报警等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准, 电路可采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。

译码显示电路四线数码管报警电路在试验中可用蜂鸣器实现。

图2-1 总体方案框图 2.2设计方案本设计中, 24进制计数器是整个电路的核心部分, 我选择74LS192进行24进制同步减法、加法计数。

选择两个四段数码显示管进行显示。

根据设计要求, 本课程设计采用555计时器制成的多谐振荡器, 对24进制计数器进行秒脉冲的输入。

在本设计中, 因为我们需要对其进行暂停、复位、加法、报警等控制, 所以我们使用了三个开关来控制计数器的各功能的实现, 从而实现了各种功能的。

篮球竞赛24秒计时器

篮球竞赛24秒计时器

一、设计题目:篮球竞赛24秒计时器二、设计目的:1、熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法2、了解篮球竞赛24秒计时器的组成及工作原理3、熟悉篮球竞赛24秒计时器的设计与制作三、设计任务及要求:1、设计要求:1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作,间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停2、设计任务:2.1根据原理图分析个单元电路的功能2.2熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能2.3进行电路的仿真、调试,直到达到电路能达到规定的设计要求2.4写出完整、详细的课程设计报告四、设计步骤:1分析要求,画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。

它包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,报警电路和控制电路等五个部分组成。

其中计数电路是系统的主要部分。

计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的清零,启动,暂停等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS4511和共阴极七段LED显示器组成。

报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。

图2.1原理框图为保证系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系:(1)、操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。

(2)、当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号),同时计数器完成置数功能,数码显示器显示24秒字样;当启动开关断开时,计数器开始计数。

(3)、当暂停/连续开关闭合时,控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于锁存状态;当暂停/连续开关断开时,计数器继续累计计数。

2单元电路设计2.1秒脉冲发生器秒脉冲发生器电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成,电路图原理图如下:计算得T=1.078s但该电路容易受温度及电阻电容精度影响,误差较大,适用于粗略的场合。

2.2倒计时电路该电路主要由两片74LS192构成。

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电子课程设计——篮球竞赛24s计时器学院:电子信息工程学院专业:姓名:学号:指导教师:2014年12月目录一、设计任务与要求----------------------------3二、总体框图----------------------------------3三、选择器件----------------------------------4四、功能模块---------------------------------10五、总体设计电路图---------------------------14六、硬件调试---------------------------------17七、心得与总结-------------------------------17篮球竞赛24s 计时器一 、设计任务与要求1、设计一个具有显示24S 计时功能的篮球竞赛计时器。

2、设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。

3、计时器为24S 递减计时器,其时间间隔为0.01秒。

4、计时器减计时到零时,发出报警信号。

二 、基本原理与电路框图1. 电路框图篮球竞赛24秒计时器的电路框图如图2-1所示。

图2-1 电路框图2. 基本原理(1) 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路) 等五个模块组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒 计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。

十位显示 秒脉冲触发器控制电路计数器 计数器 报警电路个位显示(2) 秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不太高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。

(3) 译码显示器是DCD_HEX七段发光二极管。

报警电路在实验中可用发光二极管和蜂鸣器组成。

三、选择器件1.原件清单该设计所用的器件如表3-1所示。

表3-1元器件清单序号用途型号数量1 十进制计数器74LS192 2片2 多谐振荡器CM555 1片3 二输入或门74LS32 1片4 二输入与门74LS08 1片5 八输入或门1片6 六输入或非门1个7 数码管2个8 灯泡1个9 蜂鸣器1个10 电阻、电容若干2. 元件介绍(1)74LS19274LS192为可置数的同步十进制双时钟加减计数器,如图3-1所示它具有上升沿有效的加计数时钟端UP和减计数时钟端DOWN;该计数器具有异步清零端,当清零信号CLR为高电平时,实现清零功能;该计数器还有异步置数功能,当置数信号LOAD为低电平时,实现预置数;当计数器加计数,且计数值为9时,进位端CO输出宽度等于加计数脉冲UP的低电平脉冲;当计数器减计数,且计数值为0时,借位端BO 输出宽度等于减计数脉冲DONW 的低电平脉冲。

执行加数功能时,减计数端DOWN 接高低电平,计数脉冲由UP 端输入;执行减数功能时,加数端UP 接高电平,计数脉冲由减数端DOWN 输入。

74LS192的管脚图如图3-1所示。

74LS192的功能表如表3-2所示。

U174LS192DA 15B 1C 10D9UP 5QA 3QB 2QC 6QD7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO 12CLR 14图3-1 74LS192的管脚图表3-2 74LS192功能表输 入输 出CR LD’ UP DOWN D C B A QD QC QB QA 1 * * * * * * * 0 0 0 0 0 0 * * a b c d abcd0 1 ↑ 1 * * * * 加计数功能 011↑****减计数功能(2)555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555。

555定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作。

555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现本设计所需的单稳态触发器。

它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。

①其逻辑框图555定时器的逻辑框图如图3-2所示。

图3-2 555逻辑框图②内部原理结构555定时器的内部原理结构如图3-3所示。

图3-3 555内部原理结构③功能表在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为CCCCV31,V32的情况下,555时基电路的功能表如表3-3所示。

4 321DC B A5K5K5K+-TQ&&Q+-AASRV1V21DQVTHTLV RCCV SS1284563712CD表3-3 555时基电路的功能表清零端D R 高触发端TH低触发端TLQ n+1 放电管T 功能 0 ⨯⨯0 导通 直接清零 1 CC V 32>CC V 31> 0 导通 置0 1 CC V 32< CC V 31< 1 截止 置1 1CC V 32< CC V 31> Q n不变保持(3)数码管数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。

共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由 a 、b 、c 、d 、e 、f 输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反,它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别由 a 、b 、c 、d 、e 、f 输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。

由于计数器输出的是8421BCD 码,数码管不能直接显示成数字,为了让数码管显示人们看懂的数字,就需要把计数器输出的8421BCD 码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码器的翻译。

本设计采用DCD_HEX 七段发光二极管译码显示器。

DCD_HEX 为共阴极LED 数码管。

显示器引脚从左到右依次为:4,3,2,1。

该显示包含了译码功能,所以无需专门的译码器。

数码管的符号如图3-4所示。

图3-4 数码管的逻辑符号(4)与门与门是实现“与”运算的门电路。

与门的逻辑符号如图3-5所示,与门的功能表如表3-4所示。

图3-5 与门的逻辑符号表3-4 与门的功能表输入输出A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1(5) 或门或门是实现逻辑“或”运算的逻辑电路。

或门的电路图如图3-6所示,或门的功能表如表3-5所示。

图3-6 或门的符号表3-5 或门的功能表输入输出A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1 (6)或非门或非门实现或非逻辑。

其符号如图3-7所示。

U1NOR6图3-7 或非门的符号其功能表(真值表)如表3-6所示。

表3-6 或非门真值表输入输出A B Y0 0 10 1 01 0 01 1 0四、功能模块1. 秒脉冲发生器用555集成电路构成的多谐振荡器组成的秒脉冲发生器。

原理与功能见上页,公式如下:Tw1=0.7 (R2 +R1) C1 Tw2=0.7R1 C1。

振荡周期计算公式:T=0.7 (R2+2R1) C1≈0.01s。

秒脉冲发生器的电路图如图4-1所示。

图4-1 秒脉冲发生器2. 24S倒计时电路根据设计要求实现二十四进制递减,所以该电路需要使用两个十进制同步减法计数,因此使用2个74LS192芯片级联来实现技术功能;又因为该计数器是24进制循环,所以还使用了8输入或门。

74LS192级联是把两个置数段相连,因为要求是递减的24进制,所以把up 端接在电源处,把第一个芯片的减计数脉冲DOWN与第二个芯片的借位端BO 相连;另一要求是24进制循环,因此还需要使用8输入或门来实现,当两个芯片计数到“00”时,8输入或门输出“0”送给置数端,使芯片又显示成“24”,24秒倒计时电路的电路图如图4-2所示。

图4-2 24s倒计时电路3. 控制开关的设计在本次设计中,由于设计的要求,要实现计数器的暂停、置数和回秒控制,所以需要设计三个开关来控制电路。

(1)置数开关、清零开关该设计要求24进制递减且循环具有置数、清零的作用,因此需要加入与门和或门。

将8输入或门的输出端连接在与门的一端,与门的另一端接在置数开关之前;将或门的一端接在与门的输出端,或门另一端接在清零开关之后,其输出端接在两个芯片的置数端LOAD 相连处。

电路如图4-3所示。

U174LS192DA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R 14U274LS192DA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R 14U3DCD_HEX4321U4DCD_HEX4321VCC 5VU5OR8U6OR2U7AND2J1Key = 2R110kOhm_5%X12.5 VU9NOR6J2Key = 1V1100 Hz 5 VU8200 Hz图4-3 置数、清零开关电路图(3)控制开关因为555产生秒脉冲全靠给C2充放电产生,所以只需中断C2的充放电即可,所以在C2的另一端用一个开关控制接地,这就形成了暂停/连续开关,暂停开关的电路图如图4-4所示。

图4-4 暂停开关电路图4. 报警电路当数码管显示00的时候,即倒计时结束,灯泡和蜂鸣器会发出报警。

报警电路如图4-5所示。

图4-5 报警电路图五、总体设计电路图根据设计要求用555集成电路构成的多谐振荡器组成的秒脉冲发生器。

实现二十四进制递减,所以该电路需要使用两个十进制同步减法计数,因此使用2个74LS192芯片级联来实现技术功能;又因为该计数器是24进制循环,所以还使用了8输入或门。

要实现计数器的暂停、置数和回秒控制,所以需要设计三个开关来控制电路。

当数码管显示00的时候,即倒计时结束,灯泡和蜂鸣器会发出报警。

篮球竞赛24秒计时器是的总体电路如图5-1所示。

U174LS192DA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R 14U274LS192DA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R 14U3DCD_HEX4321U4DCD_HEX4321VCC 5VU5OR8U6OR2U7AND2J1Key = 2R110kOhm_5%X12.5 VU8200 HzU9NOR6J2Key = 1U10LM555CMGND1DIS 7OUT 3RST 4VCC 8THR 6CON5TRI 2R210kOhm_5%R32.2kOhm_5%C11.0uFVCC5VC21.0uFJ3Key = 3图5-1 篮球竞赛24秒计时器总体电路1. 计时预备阶段该设计是篮球球竞赛24秒计时器,所以要求是24进制递减计数,开始仿真时,置数、清零、暂停3个开关全都处于断开状态,数码管显示的是24。

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