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篮球竞赛定时器(555定时器)
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2011-06-07
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24页
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,数码管显示器灭灯;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,同时发出光电报警信号等。
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目 录
前 言 2
第一章 篮球三十秒计时器设计要求及方案比较 3
1.2 方案比较...............................................................................................................................4
第二章 系统组成及工作原理 6
2.1 系统组成...............................................................................................................................6
2.2 工作原理...............................................................................................................................6
第三章 单元电路设计、参数计算、器件选择 8
3.1 控制电路...............................................................................................................................8
3.1.1 暂停/连续控制电路...................................................................................................8
3.1.2 置数/启动控制电路...................................................................................................9
3.1.3 清零/灭灯控制电路.................................................................................................10
3.2 秒脉冲发生电路.................................................................................................................11
3.5 报警电路.............................................................................................................................14
第四章 调试及测试结果分析 16
4.1 调试.....................................................................................................................................16
4.2 结果分析.............................................................................................................................16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
附录一 原理图 21
附录二 元件清单 23
1
前 言
人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏,但在钟表诞生发展成熟之后,人们
开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器,达到准确控制时间的目的。
而典型的应用就是篮球竞赛计时。在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不
能超过 30 秒,否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛 30 秒计时器”,可用于
篮球比赛中,用于对球员持球时间 30 秒限制。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,数码管显示器灭灯;
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,同时发出光电报警信号等。
篮球三十秒计时器和篮球二十四秒计时器如出一辙,不同之处在于置数部分。
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。显示电
路 用 CD451 和 共 阴 数 码 管 来 实 现 , 通 过 控 制 CD4511 的 灭 灯 输 入 信 号
(BL’)来实现灭灯的功能。
2
第一章 篮球三十秒计时器设计要求及方案比较
1.1 设计要求
[课题名称]:篮球三十秒计时器
[基本要求]:1)具有显示三十秒计时功能;
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)要求计时器递减计时,每隔 1s,计时器减 1。
4)当计时器递减到零时,显示器上显示 00,同时发出光电报警信号。
[主要参考元器件]:NE555﹑74LS161﹑74LS192
3
1.2 方案比较
本课程设计中,我和我的同组人提出了两个脉冲信号发生电路的方案,方案如
下:
方案一是用 555 定时器构成一个多谐振荡器,为电路提供芯片工作的脉冲信号。
其电路图如下:
方案一
图 1.2.1 555 构成的秒脉冲发生器
4
方案二是电路由 14 位二进制串行计数器/分频器和振荡器 CD4060、BCD 同步
加法计数器 CD4518 构成的秒信号发生器。
方案二
图 1.2.2 基准秒信号发生电路
电路中利用 CD4060 组成两部分电路。一部分是 14 级分频器,其最高分频数为
16384;另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为
32768Hz 的振荡器。震荡器输出经 14 级分频后在输出端 Q14 上得到 1/2 秒脉
冲并送入由 1/2 CD4518 构成的二分频器,分频后在输出断 Q1 上得到秒基准脉
冲。
方案选择:
本课程设计中对秒脉冲信号的精度要求并不是很高,并且方案二中用 CD4060
和分频器构成的基准秒脉冲发生电路较于前者要复杂的多,而且 CD4060 和
CD4518 我们平常很少用,对其功能和引脚信息了解不多,所以,我们选用了
方案一,用 555 定时器构成电路中的脉冲信号发生器。
5
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资源评论
- 我丢了一毛钱2012-11-28谢谢,这个对我太有用了!我正在做课程设计,很需要这么详细的过程。(要是有PCB图就更好了...)
heliuyang0903
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