45秒籃球倒計時數(shù)電課程設計

摘要本電路主要由五個模塊構(gòu)成：秒脈沖發(fā)生器、計數(shù)器、譯碼顯示電路、把握電路和報警電路，主要承受555作為振蕩電路,由74LS192、74LS48和七段共陰LED數(shù)碼管構(gòu)成計時顯示電路,具有直接把握計數(shù)器啟動計數(shù)暫停/連續(xù)清零、譯碼顯示電路的顯示等功能。當把握電路的置數(shù)開關(guān)閉合時，在數(shù)碼管上顯示數(shù)字45，每當一個秒脈信號輸入到計數(shù)器時，數(shù)碼管上的數(shù)字就會自動減1，當計時器遞減到零時，報警電路發(fā)出光電報警信號。整個電路的設計借助于Multisim 11.0仿真軟件和數(shù)字規(guī)律電路相關(guān)理論學問并在Multisim11.0設計內(nèi)容及要求：計時器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)功能；在直接清零時，數(shù)碼管顯示器全部0451時，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時發(fā)出光電報警信號等。方案論證及比較：方案一：用5551Hz出周期為1秒的方波，接著將該信號送到計數(shù)器74LS192的CP減計數(shù)脈沖端,再通過譯碼器74LS48把輸入的8421BCD碼經(jīng)過內(nèi)部作和電路“翻譯”成七段輸LED電路即可實現(xiàn)計數(shù)器的直接清零，啟動和暫停/連續(xù)、報警等功能。/CD4060、BCDCD4060組成兩局部電路。一16384；另一局部是由外接電子表用石英14級分頻1/2CD4518構(gòu)成的二分頻器，分頻74LS192CP計數(shù)脈沖端,再通過譯碼器74LS488421BCD成七段輸出，這樣加在LED七段數(shù)碼管上顯示十進制數(shù)，然后在適當?shù)奈恢迷O置開關(guān)或把握電路即可實現(xiàn)計數(shù)器的直接清零，啟動和暫停/連續(xù)、報警等功能。方案三：用555時基電路構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生頻率為10Hz的脈沖，再將該脈沖信號加到由74LS161構(gòu)即周期為1秒，接著將該信號送到計數(shù)器74LS192的CP減計數(shù)脈沖端,再通過譯碼器74LS48把輸入的8421BCD碼經(jīng)過內(nèi)后在適當?shù)奈恢迷O置開關(guān)或把握電路即可實現(xiàn)計數(shù)器的直接清零，啟動和暫停/連續(xù)、報警等功能。方案選擇:本課程設計中對秒脈沖信號的精度要求并不是很高，并且方案二中用CD4060CD4060和CD4518很多，為了更簡潔、便利、易于實現(xiàn)和各個功能，我們選用了方案一。單元設計時間脈沖產(chǎn)生電路的設計1Hz時間脈沖的電路圖由于R1=15kΩ,R2=68kΩ,C1=10μF,C2=10nFT=(R1+2R2)C㏑2 ，算得T=1s計數(shù)電路的設計計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序規(guī)律部件，它不僅可以用來對脈沖74LS1922.574LS192的管腳圖。圖1.6 74LS192管腳圖74LS192具有下述功能：MR=1，Q3Q2Q1Q0=0000〔此功能可實現(xiàn)計數(shù)器的清零〕，PL=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。③保持：保持原態(tài)④加計數(shù)：CR=0, 按加法規(guī)律計數(shù)⑤減計數(shù)：CR=0, CP，Q3Q2Q1Q0按減法規(guī)律計數(shù)依據(jù)課程設計任務書要求，需要計時45s，因此該設計中需要用到一個四74LS192來實信號把握報警信號，在進展減計數(shù)時，借位信號始終為高。45秒倒計時計數(shù)電2.6連接。圖1.7 45秒倒計時器的計數(shù)電路2.3.3譯碼顯示電路本次設計中我們用發(fā)光二極管〔LED〕組成字型來來顯示數(shù)字。這種數(shù)碼管LEDLEDBCDBCD7段74LS482.774LS48圖1.8 74LS48管腳圖3LT、RBI、BI/RBO,現(xiàn)簡要說明如下：滅燈輸入BI/RBOBI/RBOBI/RBO用且BI＝0時，無論其它輸入端是什么電平，全部各段輸入a～g均為0，所以字形熄滅。試燈輸入LT當LT＝0時，BI/RBO是輸出端，且RBO＝1，此時無論其它輸入端是什么狀87488示器的好壞。動態(tài)滅零輸入RBIDCBA＝0000a～gBCD0LT=1RBI=0BI/RBORBO=0。動態(tài)滅零輸出RBOBI/RBOLTRBI。當LT＝1RBI＝0，輸入代碼DCBA=0000RBO=0；假設LT=0LT＝1RBI＝1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時，多個譯碼器之間的連接。0000，譯碼條件是：LTRBI1，而對其它輸入代碼＝1～gD并且滿足顯示字形的要求。本次設計的譯碼顯示電路可以依據(jù)圖1.9連接電路1.9譯碼顯示電路0時，向前借位借口~BO二極管亮，到達光電報警的作用。圖1.10 光電報警電路暫停、置位、清零把握電路暫停/連續(xù)可以通過在將借位信號和暫停/連續(xù)把握信號和時序脈沖信號加2.10時器暫停，當開關(guān)打到高電尋常計時器正常計時。啟動置位 可通過192的異步置數(shù)0 PL0時Q3Q210310來使計時器置位啟動。LCAD〔即PL〕1.11。清零 來使計時器零。CLR〔即MR〕端的清零功能的電路連接如圖圖1.11。十位調(diào)整、個位調(diào)整把握電路圖如圖圖1.112.4

圖1.11 把握電路具有數(shù)字顯示的籃球競賽45S〔即秒脈沖發(fā)生模塊、計數(shù)模塊、譯碼顯示模塊、關(guān)心時序把握模塊〔簡稱把握電Multisim11.0在Multisim11.0F54500和暫停。圖2.12 45秒倒計時器整體電路圖2.2由555定時器輸出秒脈沖經(jīng)過U3入到計數(shù)器U2的DOWN數(shù)計到0時,U2的(13)腳輸出借位脈沖使十位計數(shù)器U1開頭計數(shù)。當計數(shù)器計數(shù)到“00”時LED1發(fā)光二極管亮,即光電報警。假設K2撥到左端,計數(shù)器馬上復位置數(shù),K2撥到右端計數(shù)K1撥到左端,使計數(shù)器保持不變,把K1撥到右端后,計數(shù)器連續(xù)計數(shù)。把K3撥到右端為直接清零。注：U3為74ls11，