篮球竞赛30S计时器

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篮球30秒计时器课程设计

篮球30秒计时器课程设计

篮球30秒计时器课程设计一、引言篮球30秒计时器是一项非常重要的设备,它在篮球比赛中起到了至关重要的作用。

本文将介绍如何进行篮球30秒计时器课程设计,以便让学生们更好地掌握这项技能。

二、课程目标本课程的主要目标是让学生们了解篮球比赛中30秒计时器的使用方法和规则,并且能够熟练地操作该设备。

通过本课程,学生应该能够掌握以下技能:1. 熟悉30秒计时器的外观和功能;2. 理解30秒计时器在篮球比赛中的作用;3. 掌握30秒计时器的使用方法;4. 能够根据比赛情况灵活操作30秒计时器。

三、教学内容1. 介绍30秒计时器的外观和功能在第一节课中,我们将向学生介绍30秒计时器的外观和功能。

首先,我们会向学生展示一个真实的30秒计时器,并让他们了解每个按钮和指示灯所代表的意义。

然后,我们会向学生演示如何启动和停止计时器,并且讲解不同指示灯所代表的含义。

2. 讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用在第二节课中,我们将向学生讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用。

我们会向学生介绍什么情况下需要使用30秒计时器,并且让他们了解使用30秒计时器的规则和注意事项。

同时,我们还会向学生演示如何根据比赛情况灵活地使用30秒计时器。

3. 掌握30秒计时器的使用方法在第三节课中,我们将教授学生如何正确地操作30秒计时器。

我们会向学生演示如何启动和停止计时器,并且讲解每个按钮所代表的含义。

然后,我们会让学生自己操作30秒计时器,并且纠正他们可能存在的错误。

4. 灵活操作30秒计时器在最后一节课中,我们将模拟篮球比赛场景,并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。

这样可以帮助学生更好地掌握该技能,并且提高他们的实际应用能力。

四、教学方法1. 讲授法:通过介绍、演示和讲解等方式向学生传授知识。

2. 实践法:让学生亲自操作30秒计时器,并且纠正他们可能存在的错误。

3. 模拟法:模拟篮球比赛场景,并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。

篮球竞赛30s计时器设计

篮球竞赛30s计时器设计

1前言随着科学技术与计算机应用的不断发展,以单片机作为核心的测量控制系统层出不穷。

在被测信号中,较多的是以模拟和数字开关信号。

此外还经常遇到以频率为参数的测量信号。

例如流量,转速晶体压力传感以及参变量-频率转换后的信号等等。

对于这些以频率为参数的被测信号通常采用测频法,测频率的测量在生产和科研部门中经常使用,也是一些大型系统实时检测的重要组成部分。

数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。

它不仅可以测量正弦波、方波、三角波、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率,而且还可以测量它们的周期。

经过改装,可以测量脉冲宽度,做成数字式脉宽测量仪;可以测量电容做成数字式电容测量仪;在电路中增加传感器,还可以做成数字脉搏仪、计价器等。

因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。

数字式频率计基于时间或频率的A/D转换原理,并依赖于数字电路技术发展起来的一种新型的数字测量仪器。

由于数字电路的飞速发展,所以,数字频率计的发展也很快。

通常能对频率和时间两种以上的功能数字化测量仪器,称为数字式频率计(通用计数器或数字式技术器)。

本设计以ICM7216D大规模集成电路为核心,将被测频率信号送入设计电路,利用它内部的各种功能完成频率的测量。

并采用动态扫描的方法通过6位数码管显示出相应的频率数值。

大规模集成电路测量的频率精度高,速度快,并且设计简单方便,较一般逻辑电路所构成的数字频率计要精简的多,同时还具有时间显示功能,为各种生活工作提供了方便。

2总体方案设计数字频率计主要由ICM7216D大规模集成电路及其他辅助电路组成,一个简易的数字频率计需要由时基信号发生器,闸门电路,门控电路,放大整形电路及计数译码显示,这几部分组成。

ICM7216D大规模集成电路把计数,锁存,位,和段驱动,量程及小数点选择等电路集成在一片芯片上,是一个综合性能极强的元件。

2.1方案比较方案一:采用了八块CD4000系列CMOS数字集成电路块。

课程设计篮球30秒计时器

课程设计篮球30秒计时器

1课程设计说明书课程设计名称:数字电路课程设计课程设计题目:篮球30秒计时器摘要随着生活水平的提高,人们关于生活品质的高要求。

关于时刻的准确愈来愈发期盼。

比如在田径,足球等体育运动中时刻的分秒必争显的加倍的不可或缺。

在如此的大背景下,计时器也应运而生。

专门在于篮球竞赛中一般是零点几秒能够决定各方的悲喜。

人类最先利用的按时工具是沙漏或水漏,但在钟表诞生进展成熟以后,人们开始尝试利用这种全新的计时工具来改良按时器,达到准确操纵时刻的目的。

在篮球竞赛中,规定了球员的持球时刻不能超过30秒,不然就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球竞赛中,用于对球员持球时刻30秒限制。

目录第一章设计任务及要求……………………………………….. 第二章系统的组成及工作原理……………………………….2.1 系统组成………………………………………………2.2 工作原理………………………………………………第三章单元电路设计、参数计算、器件选择………………..3.1 译码显示电路…………………………………………3.2 555 多谐振荡器……………………………………3.3 计数电路……………………………………3.4 操纵电路……………………………………………第四章调试及结果分析………………. ………………. ……第五章心得体会…………………………………第六章参考文献……………………………………………附录一…………………………………………附录二………………………………………附录三………………………………………第一章设计任务及要求〖设计任务〗设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路。

〖大体要求〗1.具有显示30秒的计时功能。

2.系统设置外部操作开关,操纵计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。

3.计时器为30秒递减计不时,其计时刻隔为1秒。

4.当计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,LED变亮报警。

第二章系统的组成及工作原理系统组成本课程设计要紧包括秒脉冲发生电路、计数电路、数码显示电路和报警电路,操纵电路是由各外部操作开关组成,而秒脉冲发生器是由555按时器组成,计数电路那么由计数器组成。

篮球30s计时器课程设计_带仿真效果图(模块分析详细)武汉科技大学

篮球30s计时器课程设计_带仿真效果图(模块分析详细)武汉科技大学

一、设计任务与要求设计任务:设计一个篮球竞赛30S计时器基本要求:1、计时器为30S递减计时,计时间隔为1S2、设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能3、计时器递减计时到零时,数码显示器闪烁,同时发出报警信号二、方案论证与设计该设计主要由一个555芯片产生一个时钟脉冲,通过控制电路直接加在递减计时芯片74ls192上,通过七段译码显示电路直接译码显示。

一:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲,再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒,接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出,这样加在led七段数码管上显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停/连续、报警等功能。

二:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲,即输出周期为1秒的方波,再将该脉冲信号送到DCD_HEX芯片上,经过DCD_HEX内部译码,使LED显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停/连续、报警等功能。

方案选择:通过原理分析和仿真实验等步骤比较后,采用方案二,更简洁、方便、易于实现和各个功能。

三、单元电路设计与电路原理本设计分为五个部分,脉冲震荡电路、递减计时电路、译码显示电路、报警电路、最后控制电路。

如下系统框图下面是各个单元电路,如下一一赘述:1、脉冲振荡电路该电路由一个555芯片组成:555芯片的工作原理见下表1表1 555工作电压表原理图如下:图2 555脉冲发射电路如上图所示:555电路脉冲计算周期为:T=(R1+2R2)C㏑2;在本图中r1=47K,r2=48k,C=0.1u。

计算下来周期大约为1s钟。

2、递减计时电路该电路由两个74LS192芯片组成,实现30进制的递减计时功能,U2 a,b,c,d 以及U1 c,d输入端全部接地,U1 74ls192 a,b输入端接高电平,实现30进制计数功能。

篮球竞赛30秒计时器

篮球竞赛30秒计时器

江汉大学物理与信息工程学院课程设计报告课题名称:篮球竞赛30秒计时器专业:电子与信息工程班级:B08073011学号:8学生XX:胡志斌指导教师:叶娅2010年12 月31日目录摘要3一、设计目的4二、设计内容及要求4三、原理框图5四、单元电路设计54.1 秒脉冲发生器54.2 计数器74.3 显示电路局部84.4 辅助时序控制电路局部84.5 报警电路局部10五、芯片功能说明105.1 74LS192芯片105.2 555芯片115.3 CC4016113六、整机电路图14七、收获体会15八、参考文献17摘要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,同时用了数码管来显示时间。

此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便的实现断电计时功能,当计数器减到零时,会发出光电报警信号。

本设计完成的中途计时功能,实现了在许多特定场合进展时间追踪的功能,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构造,主要由以下3个组成:计时模块、控制模块、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。

此电路是以时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示为主要功能,在此构造的根底上,构造主体电路和辅助电路两个局部。

关键字:计时器光电报警模块化一、设计目的1、掌握篮球30秒计时器的设计、组装、调试的方法。

2、熟悉相应中大规模集成电路的用法和工作原理。

二、设计内容及要求用集成芯片设计一个篮球30秒倒计时的电路,要求具有以下功能:1、显示30秒计时功能;2、设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续的功能。

3、计时器为30S递减计时,计时间隔为1S。

4、计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

三、原理框图30秒计时器的电路框图如图3.1所示,它包括:定时电路,计数电路,显示译码电,光电报警电路和控制电路。

篮球计数30秒计数器

篮球计数30秒计数器

课程设计说明书课程设计名称:数字电子技术基础课程设计题目:篮球竞赛30S计时器学院名称:专业:班级:学号:姓名:评分:教师:20 12 年 10 月 19 日数字电子技术基础课程设计任务书20 12 -20 13 学年第一学期第 6 周- 7 周Array注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档摘要现代社会篮球风靡全球,各种各样的篮球比赛吸引了非常多的球迷观看,越来越多的人迷上了篮球这项极具魅力的运动。

篮球已成为年轻人特别是大学生不可缺少的运动之一。

随着篮球的普及,篮球竞赛的需要,篮球竞赛30S计时器的设计成为可能。

本课题采用的是基于74LS192的双时钟加、减同步可逆计数器来实现倒计时功能。

此计时器不仅具有倒计时功能,还具有置数、暂停、继续、位数调整的功能,非常适合于现在的篮球比赛。

篮球30s计时器是由脉冲产生电路、计时电路、译码显示电路、报警电路、控制电路构成。

脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成;译码显示电路通过74LS48芯片进行译码并驱动数码管显示;报警电路是由发光二极管、74LS04非门、74LS00与非门构成;控制电路是由单刀双掷开关,按键开关构成。

借助Protues仿真软件对脉冲产生电路、计时电路、译码显示电路、报警电路进行了性能与功能仿真,通过仿真分析验证了设计的正确性,达到了设计的预期目的。

关键词:555定时器;计数芯片;LED目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)1.1 设计的基本原理 (2)1.2 设计要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 工作原理 (6)第三章方案比较 (13)3.1 方案一 (13)3.2 方案二 (13)3.3 方案分析与比较 (14)第四章参数计算、器件选择 (15)4.1 参数计算 (15)4.2 器件选择 (15)第五章系统调试及测试结果分析 (16)5.1 系统调试 (16)5.2 硬件调试 (17)5.3 测试结果与分析 (17)实验小结及心得体会 (19)参考文献 (20)附录一 (21)附录二 (22)前言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,计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

篮球30秒计时器课程设计

篮球30秒计时器课程设计

篮球30秒计时器课程设计简介篮球30秒计时器是一种用于比赛计时的设备,它起到控制比赛时间的作用。

本篇课程设计将介绍篮球30秒计时器的原理、使用方法以及相关的教学内容。

篮球30秒计时器的原理篮球30秒计时器是一种根据篮球比赛规则设计的计时设备,主要用于掌控比赛时间。

其原理如下: 1. 计时器设置在30秒,根据比赛规则,球队进攻时必须在30秒内投篮。

2. 当一支球队控球开始进攻时,计时器开始倒计时。

3. 如果球队在30秒内未能完成投篮,那么球权转移到对方球队。

4. 如果球队在30秒内完成投篮,并且投篮球进入篮筐,那么该球队得到2分。

篮球30秒计时器的使用方法篮球30秒计时器的使用方法非常简单,主要分为以下几个步骤: 1. 首先,将篮球30秒计时器放置在比赛台上,并确保其电源已接通。

2. 在比赛开始前,按下计时器上的“开始”按钮,计时器开始工作,显示屏上显示的时间为30秒。

3.当一支球队控球开始进攻时,教练或裁判员应立即按下计时器上的“开始”按钮,计时器开始倒计时。

4. 如果球队在30秒内未能完成投篮,计时器倒计时结束后会发出警报声,并自动将球权转移到对方球队。

5. 如果球队在30秒内完成投篮,并且投篮球进入篮筐,计时器会停止倒计时,并显示下一次进攻的时间。

篮球30秒计时器课程设计为了帮助学生更好地理解和运用篮球30秒计时器,我们设计了以下课程内容: 1. 介绍篮球30秒计时器的作用和原理 - 讲解篮球30秒计时器在比赛中的重要作用,以及其设计原理和工作原理。

2. 计时器的使用方法和注意事项 - 具体讲解计时器的使用方法,如何按下开始按钮、如何重置计时器、如何处理倒计时结束后的情况等。

- 强调注意事项,如确保计时器连接正常、不要随意更改计时器设置等。

3. 球队协作训练 - 通过分组练习,让学生模拟比赛情境,分两支球队进行攻防对抗。

- 设定每次进攻时间为30秒,要求学生在规定时间内完成投篮,并根据比赛结果进行得分统计。

篮球竞赛30s计时器课程设计eda

篮球竞赛30s计时器课程设计eda

篮球竞赛30s计时器课程设计eda一、课程设计背景随着体育竞技水平的提高,越来越多的运动员们需要精确计时来衡量自己的表现。

其中,篮球运动在比赛中更加注重时间的精确掌控。

因此,设计一款30s计时器对于篮球竞赛来说至关重要。

二、课程设计目标本次课程设计旨在通过EDA(Electronic Design Automation)软件进行电路原理图和PCB布局设计,完成一款30s计时器电路板,并能够通过实际测试验证其功能。

三、课程设计内容1. 电路原理图设计1.1 系统总体框图首先,需要根据30s计时器的功能需求,绘制出系统总体框图。

其中包括了主控芯片、按键模块、数码管模块和蜂鸣器模块等。

1.2 主控芯片选型根据系统需求,选择适合的主控芯片。

这里推荐使用STC89C52微控制器,因为它具有较强的处理能力和丰富的外设接口。

1.3 按键模块设计按键模块是用来调整计时器时间或启动/停止计时器。

这里使用4个按键:加时、减时、启动/暂停、复位。

1.4 数码管模块设计数码管模块用于显示计时器的时间。

这里使用4个共阳数码管。

1.5 蜂鸣器模块设计蜂鸣器模块用于发出提示音,提醒运动员们时间已到或时间还剩余多少。

这里使用一个被动蜂鸣器。

2. PCB布局设计根据电路原理图,进行PCB布局设计。

需要注意的是,为了保证电路板的稳定性和美观度,需要合理布局各个模块,并且通过走线来连接各个元件。

3. 电路板制作和测试3.1 电路板制作将PCB布局打印在铜箔板上,并进行刻蚀、钻孔等工艺处理。

最后通过焊接等方式将各个元件固定在电路板上。

3.2 电路板测试使用万用表等工具对电路板进行测试,确保各个元件之间连接正确,并且能够正常工作。

如果有问题,则需要进行修复或调整。

四、课程设计成果通过以上步骤,最终完成了一款30s计时器电路板。

它可以准确地计时,并且可以通过按键调整计时时间或启动/停止计时器。

同时,它还具有美观的外观和稳定的性能。

五、课程设计总结本次课程设计通过EDA软件进行电路原理图和PCB布局设计,完成了一款30s计时器电路板,并且通过实际测试验证了其功能。

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课程设计说明书课程设计名称:数字电路课程设计题目:篮球竞赛30S计时器学院名称:专业:班级:学号:姓名:评分:教师:20 13 年 6 月 14 日数字电路 课程设计任务书20 12 -20 13 学年 第 2学期 第 15 周- 16 周注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

题目篮球竞赛30S 计时器内容及要求〖基本要求〗1)具有显示30S 计时功能2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能 3)在直接清零时,要求数码显示器灭灯 4)计时器为30S 递减计时,计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出报警信号 〖主要参考元器〗: N 综合555(1),74ls161(1),74LSl92(2)进度安排1. 仿真、画PCB 线路板图、领元器件:2天;2. 制作、焊接:2天 3.调试:3天 4. 验收:1天5. 提交报告:2012-2013学年第二学期17周学生姓名:吴锦明(11045109) 指导时间:第15~16周指导地点:综合楼南509室任务下达 2013年 6 月 3 日任务完成2013年 6 月 14 日考核方式 1.评阅 □√ 2.答辩 □√ 3.实际操作□√ 4.其它□ 指导教师系(部)主任摘要随着科学技术的发展,现代电子产品几乎进入了社会的各个方面,有力的推动了社会生产力的提高和社会信息化的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高。

时钟是人类日常生活中必不可少的工具,本设计从日常生活中常见的事物入手,通过脉冲数字电路设计了篮球竞赛30秒计时器。

此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停以及报警功能,同时应用了数码管来显示时间。

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。

此计时器的主要分为以下四个模块:时钟模块、控制模块、计数模块以及显示模块。

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。

此计数器完美实现五大功能:显示30秒计时、启动和暂停/连续、计时间隔1秒、控制计数器直接清零,计数到零LED灯亮且蜂鸣器响;关键字:30秒计数器,清零、启动/暂停目录前言 (1)第一章设计任务及要求 (2)1.1 设计任务及要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.2各模块工作原理 (3)2.2.1 秒脉冲发生器电路 (3)2.2.2 计数器电路 (7)2.2.3 报警电路 (10)2.2.4 开关控制电路 (11)第三章实验、调试及测试结果分析 (14)3.1 主要仪器和仪表 (14)3.2 调试电路的方法和技巧 (14)3.3测试数据和波形与计算结果比较分析 (14)3.4 调试故障、原因及排除方法 (15)第四章结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1:电路原理总图 (18)附录2:电路元件清单 (19)前言篮球是一项大多数人比较喜爱的运动。

大家都知道此项运动有严格的进攻、控球时间限制,一旦超过预定时间,则判定犯规。

所以计时显的十分重要。

另外,球场一旦出现突发情况需要暂停比赛,此时时间需要暂停,则要求计数器有暂停功能。

还有超过预定时间要有报警电路,否则容易造成误判。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球比赛中,一旦球员的持球时间超过了30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30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,LED灯亮、蜂鸣器响;计时器为30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,同时发出报警信号等。

方案中应用双时钟加、减同步可逆计数器74LS192来实现倒计时功能,在功能选择过程中选择减计数功能,芯片管脚选择中让DOWN处于工作状态。

在显示零秒亮灯报警电路中,应用组合电路及二极管发光条件来实现该功能。

第一章设计任务及要求1.1 设计任务及要求篮球竞赛30S计时器(1)基本要求1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能 3)在直接清零时,要求数码管显示器灭灯4)计时器为30S递减时,计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出报警信号(2)主要参考元器件NE555(1)、74ls161(1)、74ls192(2)第二章系统组成及工作原理2.1 系统组成系统主要由四大模块:时钟模块、控制模块、计数模块以及显示模块。

其主要系统组成框图如图2.1所示:图2.1 30秒计时器系统框图其中控制电路由外部2个单刀双掷开关和一个单刀单开关掷控制。

计数器由两个74ls192级联组成30进制。

秒脉冲发生器有NE555时基电路组成多谐振荡器,发出脉冲信号。

报警电路由LED和蜂鸣器代替。

2.2 各模块工作原理模块包括:秒脉冲发生器电路、计数器电路、报警电路、开关控制电路。

2.2.1 秒脉冲发生器电路秒脉冲发生电路可以有多种电路,其中两种方案如下:方案一:由555芯片构成的时钟电路其内部电路如图2.2所示:图 2.2 NE555引脚图555的工作原理:它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关T ,比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 31。

C1和C2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过Vcc 32时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于Vcc 31时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。

D R 是复位端,当其为0时,555输出低电平。

平时该端开路或接Vcc 。

Vco 是控制电压端(5脚),平时输出Vcc 32作为比较器A1的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01F 的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。

T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.表2-1 555电路的引脚功能TR触发TH阈值 R复位 DIS放电端 OUT输出 Vcc 31>>Vcc 32H 导通LVcc 31> Vcc 32<H原状态Vcc 31<× H截止H××L导通L555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。

用555定时器构成多谐振荡器:用555定时器构成多谐振荡器电路如图 2.3 (a)所示。

电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源V CC 通过R 1和R 2向电容器C 充电,使u C 逐渐升高,升到2V CC /3时,u O 跳变到低电平,放电端D 导通,这时,电容器C 通过电阻R 2和D 端放电,使u C 下降,降到V CC /3时,u O 跳变到高电平,D 端截止,电源V CC 又通过R 1和R 2向电容器C 充电。

如此循环,振荡不停, 电容器C 在V CC /3和2V CC /3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图 2.2 (b)所示。

图 2.3 由555定时器构成多谐振荡器电路图及其波形图输出信号u O的脉宽t W1、t W2、周期T的计算公式如下:t W1=0.7(R1+R2)Ct W2=0.7R2CT=t W1+t W2=0.7(R1+2R2)C由此可以计算R6=100k,R7=20k,C3=10uf时,可以产生约1S的脉冲。

其基本电路模块如图2.4所示:图2.4 NE555的1S脉冲电路方案二由NE555和74ls161构成秒脉冲发生器其工作原理:由NE555构成多谐振荡器,其产生脉冲的时间改为0.1秒,然后通过74ls161异步清零法十分频,这样74ls161输出的脉冲周期是1Hz,周期也是1S。

其NE555和74ls161构成的秒脉冲发生电路模块如图2.5所示:图 2.5 秒脉冲电路当74ls161输出状态是1010(10)时,经过74ls00与非门后管脚1置低电平,即清零端有效,此时输出端全部变为0000,重新计数,又进入下一轮循环。

比较两种方案,都可以实现输出1秒脉冲,仿真结果也都符合要求。

但方案二比方案一多使用了74ls161芯片和74ls00芯片,其成本相对方案一较高,由此选用方案一。

2.2.2 计数器电路设计能实现从30秒减到0秒,选用中规模集成芯片74ls192芯片。

74LS192芯片名称:可预置同步可逆BCD码计数器计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件,它不仅可以用来对脉冲进行计数,还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。

74LS192 为可预置的十进制同步加/减计数器(双时钟),其清除端是异步的。

当清除端(MR)为高电平时,不管时钟端(CPD、CPU)状态如何,即可完成清除功能;预置是异步的,当置入控制端(PL)为低电平时,不管时钟CP的状态如何,输出端(Q0~Q3)即可预置成与数据输入端(P0~P3)相一致的状态;计数是同步的,靠CPD、CPU同时加在4个触发器上而实现。

在CPD、CPU上升沿作用下Q0~Q3 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。

当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU,此时另一个时钟应为高电平。

当计数上溢出时,进位输出端(TCU)输出一个低电平脉冲,其宽度为CPU低电平部分的低电平脉冲;当计数下溢出时,错位输出端(TCD)输出一个低电平脉冲,其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。

当把TCD和TCU分别连接后一级的CPD、CPU,即可进行级联。

74LS192引出端符号13 TCD 错位输出端(低电平有效)12 TCU 进位输出端(低电平有效)4 CPD 减计数时钟输入端(上升沿有效)5 CPU 加计数时钟输入端(上升沿有效)14 MR 异步清除端15,1,10,9 P0~P3 并行数据输入端11 PL 异步并行置入控制端(低电平有效)3,2,6,7 Q0~Q3 输出端其工作原理如下:当/LD= 1,CR=0时,若时钟脉冲加入到CPu端,且CPd=l则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,/CO端发出进位下跳变脉冲;若时钟脉冲加入到端CPd ,且CPu=1,则计数器在预置数基础上完成减计数功能,当计数减到0时,/BO 端发出借位跳变脉冲。

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