篮球比赛2 4 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。 1 .秒脉冲发生器 秒脉冲产生电路由555 定时器和外接元件R1、R2、c 构成多谐振荡器。 输出脉冲的频率为: 经过计算得到.f≈IHz,即 1 秒。 2.计数器 计数器由两片 74Ls l92 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...