篮球竞赛24秒计时器设计-(7)

图3-3 显示电路

74LS48输入信号为BCD码，输出端为a、b、c、d、e、f、g共7线，另有3条控制线。LT为测试端，低电平有效，当LT=0时，无论输入端A、B、C、D为何值，a～g输出全为高电平，使7段显示器件显示“8”字型，此功能用于测试器件。RBI为灭零输入端,低电平有效。在LT=1，RBI =0，且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。但当译码输入不全为0时，仍能正常译码输出，使显示器正常显示。BI\RBI是一个特殊的端口，有时作用于输入，有时作用于输出，在这里不多做介绍。74LS48功能表见表3-2。

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表3-2 74LS48的功能表

七短数码管的引脚图如图3-4所示，在使用时要注意是共阳还是共阴，其中3脚和8脚相连为公共端，因为此次设计是使用的共阴极数码管，所以在电路中接地，6脚为小数点引脚，在设计中没要求不需要对其处理。

图3-4 七短数码显示管的引脚图

3.3 秒脉冲的设计

根据设计要求，电路需要产生间隔为一秒的时间脉冲，完成正确的计数功能。所以选择NE555定时器来设计此电路。从而产生标准的秒脉冲。

NE555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。

引脚功能： TH：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，TR低电平触发端，简称低触发端， CVO：控制电压端，OUT：输出端。DIS：放电端，RES：复位端。工作原理见表3-3

表3-3 555定时器控制功能表

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用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供脉冲，如图3-5 所示。

R1、R2和C1为外接定时元件，高、低电平触发输入端项链并接到定时电容C1上，R1和

R2的节点与放电端相连，电压控制端不用，通常接0.01uF电容C2。

1

接通电源后，VCC通过R1，R2对C1充电，DIS上升。开始时DIS<VCC，

3

——12

即高电平触发端TH<VCC，低电平触发TR<VCC，定时器置位，放电管截止。

33

22

随后DIS越充越高，当DIS>VCC，高电平触发端TH>VCC，低电平触发端

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——11TR>VCC，定时器复位，放电管饱和导通，C1通过R5放电，DIS下降。当DIS<

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2

VCC时，又回到高电平触发端TH< VCC，定时器又置位，放电管截止，C1停止

3放电而重新充电。如此反复，形成振荡波形提供脉冲。

公式：Tw1=0.7 (R2 +R5) C1 Tw2=0.7R2 C1 振荡周期计算公式：T=0.7 (R2 +2R5) C1≈1s

图 3-5

3.4 控制开关电路的设计

在本次设计中需实现计数器的暂停、复位和启动控制，为了简单，我们只需用一个开关来控制启动和复位功能。启动复位开关和74192的11脚相连即可。在这里，主要介绍暂停/连续开关的设计，因为555产生秒脉冲全靠给C1充放电产生，所以只需中断C1的充放电即可，所以在C1的另一端用一个开关控制接地，这就形成了暂停/连续开关。

3.5 报警电路的设计

根据设计要求，要产生光电报警，我们采用5个或门组成一个选择电路，一个发光二极管产生光亮，一个蜂鸣器发出报警。如图3-6所示

图 3-6报警电路设计

或门OR1的输入与高位74LS192的低两位输出端相连，OR2、OR3与低位74LS192输出端相连。当输出端全部为低电平时OR5的输出才为低电平，此时导通发光二极管和蜂鸣器，产生光电报警信号。