比赛24秒倒计时电路的设计与制作

比赛24秒倒计时电路的设计与制作

比赛24秒倒计时电路的设计与制作中国工程物理研究院工学院赵应泽

龙江

一、电路组成

电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成，见图1。其整机电路如图2所示，印制板电路如图3所示。

经过计算得到．f≈IHz，即1秒。2．计数器

计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成。

利用减计数利用预置数，实

现计数器按8421码递减进行减计

数。利用借位输出端与下一级的cP。连接，实现计数器之间的级联。

利用预置数端实现异步置数。当R。=0，且时，不管cPU 和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。3．译码及显示电路

本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，

有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。

4．控制电路

完成计数器的复位、启动计数、暂停／继续计数、声光报警等功能。控制电路由Ic5组成。Ic5B受计数器的控制。Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。

(1)K1：启动按钮。K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。当

K1闭合时，计数器开始计数。(2)K2：手动复位按钮。当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。当松开K2时，计数器从24开始计数。(3)K3：暂停按钮。当"暂停／连续"开关处于"暂停"时，计数器暂停计数，显示器保持不变，当此开关处于"连续"开关，计数器继续累计计数。

5．报警电路

当Ic5D输出为低电平时，发光二极管D发光，同时蜂鸣器发出报警。

二、工作原理

由555定时器输出秒脉冲经过R3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"。但这时将不会显示"00"，而计数器从"01"直接复位。由于"00"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D发光二极管亮，蜂鸣器发出报警声，即声光报警。按下K1时，Rs触发器翻转11脚输出高电平，计数器开始计数。若按下K2，计数器立即复位，松开K2计数器又开始计数。若需要暂停时，按下K3，振荡器停止振荡，使计数器保持不变，断开K3后，计数器继续计数。