本设计主要可以完成：显示30秒倒计时功能； 系统设置外部操作开关，控制定时器的直接清零、启动和暂停/继续功能； 直接清除时，数码管显示熄灭； 定时器为30秒，递减计时的计时间隔为1秒； 当计时器递减到零时，数码管不会关灯，同时发出光电报警信号等。篮球三十秒计时器与篮球二十四秒计时器完全相同。 区别在于设置部分。 该方案采用双时钟上下同步可逆计数器来实现倒计时功能。 功能选择过程中选择减计数功能，芯片引脚选择时DOWN处于工作状态。 在零秒点亮报警电路中，采用组合电路和二极管点亮条件来实现这一功能。 显示电路采用CD451和共阴极数码管实现，通过控制灭灯输入信号（BL'）实现灭灯功能。 第一章篮球三秒计时器的设计要求及方案比较 1.1 设计要求 【项目名称】：篮球三秒计时器 【基本要求】： 1）具有显示三十秒计时的功能； 2）设置外部操作开关，控制计数器的直接清零、启动和暂停/继续功能； 3）直接清零时，需要数码管关灯； 4) 当定时器递减三十秒时，计时间隔为一秒； 5）定时器递减 当定时器到零时，数码管不能关灯，同时发出光电报警信号。 【主要参考组件】： .2 方案比较 在本课程的设计中，我和课题组成员提出了两种脉冲信号发生电路的方案。 方案如下： 方案一是用555定时器组成多谐振荡器，为电路提供芯片工作的脉冲信号。
电路图如方案一所示，第二个脉冲发生器图1.2.1555。 方案2是第二种信号发生器，其电路由14位二进制串行计数器/分频器、振荡器和BCD同步加计数器组成。 解决方案2 图1.2.2 参考第二信号发生电路电路采用两部分电路。 一部分为14级分频器，最高分频数为16384； 另一部分是由石英晶体、电阻、电容组成的振荡器，其振荡频率可供外接电子表使用。 振荡器输出经过14级分频后，在输出端Q14上得到一个1/2秒的脉冲，送入由1/组成的二分频器。 分频后，在输出端Q1上得到第二参考脉冲。 方案选择：本课程设计中对第二脉冲信号的精度要求不是很高，而第二种方案中由分频器组成的参考第二脉冲产生电路比前者复杂很多，我们很少使用它。 我们对其功能和引脚信息了解不多，所以我们选择方案一，使用555定时器构成电路中的脉冲信号发生器。 第二章系统组成及工作原理报警电路控制电路2.1 系统组成本课程设计主要包括秒脉冲发生电路、计数电路、数码显示电路和报警电路。 控制电路由外部操作开关组成，第二脉冲发生器由555定时器组成，计数电路由计数器组成。 其设计原理及组成如下： 第二脉冲发生器定时电路译码显示电路外接操作开关图2.1参考原理组成2.2工作原理由五个模块组成：脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路。
计数器和控制电路是系统的主要模块。 控制电路完成计数器直接清零、开始计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和熄灭、定时器到时报警等功能。 当启动开关闭合时，555振荡器将产生的信号送至计数器的DOWN信号输入端，递减计数器开始工作，完成30秒计时功能。 第二脉冲发生篮球30秒定时器的整体参考方案框图如图2.1所示。 它包括控制电路，第二脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准。 但本设计对这个信号的要求并不高，因此电路可以采用555集成电路或者TTL与非门组成的多谐振荡器。 装置组成。 译码显示电路由共阴极七段LED显示屏组成。 设计中报警电路可以用发光二极管代替。 对于分析和设计任务，计数器和控制电路是系统的主要部分。 计数器完成30s计时功能篮球计时计分器设计，控制电路具有直接控制计数器的开始计数、暂停/连续计数、解码显示电路的显示和灭灯功能的功能。 为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各信号之间的时序关系。 当操作直接清零开关时，需要清零计数器并关闭数字显示。 当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成设定功能，译码显示电路显示“30”字样； 当启动开关打开时，计数器开始计数； 为了简单起见，我们将暂停和连续控制开关放在555电路模块中，通过控制脉冲信号的传输来达到相应的目的。
最后通过清零端和灭灯输入信号实现灭灯电路。 当计数器的CLR端输入高电平时，计数器清零。 此时，将一个非门连接到CLR端，然后将非门的输出连接到'端。 这样就保证了灭灯输入信号BI'=0，使数码管关闭。 灯。 至此，灭灯电路的实现就完成了。 进而实现整个课程设计的要求。 第三章单元电路设计、参数计算及器件选型 3.1 控制电路 3.1.1 暂停/连续控制电路 该电路中，通过一个脉冲信号的连续和暂停来控制脉冲信号的连续和暂停功能，从而实现整个电路的连续和暂停功能。外部操作开关。 由于555振荡器本身产生的第二信号不是很稳定，如果在信号输出端连接开关，开关翻转时产生的振动就会影响555信号的输出，从而影响555信号的正常工作。电路。 因此，在设计时，我们将暂停/继续开关放置在多谐振荡器的电阻所在支路上。 原理图如图3.1.1所示： 图3.1.1 暂停/继续电路 3.1.2 置位/启动控制电路 本单元采用触发器的记忆功能来实现置位信号的闭合和闭合。 在电路制作过程中，我们选择了按钮开关来实现这一功能。 但使用过程中一直按住按钮开关非常不方便，因此我们在这部分电路中添加了RS触发器，通过其记忆功能来简化操作。 电路如下： 图3.1.2 设置/启动控制电路 3.1.3 清除/灭灯控制电路设计要求电路具有直接清除功能，清除时数码管显示关闭。
电路如图3.1.3所示： 图3.1.3 清/灭电路 3.2 秒脉冲产生电路设计 采用NE555产生一秒脉冲信号。 555集成定时器是一种模拟电路和数字电路混合的集成电路。 其结构简单，使用灵活，用途广泛。 它可以由各种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、单稳态触发电路、双稳态触发报警电路、检测电路、变频电路等组成。设计要求产生一个1s的脉冲信号作为该电路的CP脉冲信号。电路。 下面电路中的参数是通过计算得到的。 图 3.2.1 第二脉冲发生电路 555 信号周期计算 其中 R1=R2=48 KΩ，C=0.1uF，C1=10uF。 因为 T=(R1+2R2)C 下面是 555 的内部结构及引脚图： 图 3.2.2 555 内部结构及引脚图 555 各引脚具体功能如下： 电源电压 VCC 下表为555 表 3.2.2555 定时器功能表 输入输出阈值 输入 2/3VCC 1/3VCC 截止 2/3VCC 1/3VCC 2/3VCC1/3VCC 保持不变。 由图3.2.2不难证明表3.2.2的正确性。 表中第一行解释了555定时器的清零功能。 在引脚4上加低电平将直接将RS触发器设置为“0”。 连接到端子的晶体管充当跟随缓冲器。
当TH高电平触发端6脚电平加到大于，且TL低电平触发端2脚电平大于时，7脚为低电平。 当加到TH高触发端的电平小于且TL低触发端电平大于时输出低电平，放电管饱和，7脚为低电平。 当加到第6脚TH高触发端的电平小于篮球计时计分器设计，且TL低触发端的电平小于时，比较器A1输出低电平，比较器A2输出高电平，触发器置位“ 1”并输出高电平。 放电管截止，7脚为高电平。 由于该脚为集电极开路输出，工作时需外接上拉电阻，因此7脚为高电平。 当从功能表的最后一行变为倒数第二行时，电路的输出将保持最后一行的状态，即输出为高电平，7脚为高电平。 只有当高触发端和低触发端电平变化到倒数第三行时，电路输出的状态才发生变化，即输出为低电平，7脚为低电平。 3.3 时序电路 3.3.1 计数器 数字系统中最常用的时序电路是计数器。 计数器不仅可以用来计数时钟脉冲，还可以用来分频、计时、产生拍频脉冲和脉冲序列以及进行数字运算。
计数器有多种类型。 如果按照计数器中的触发器是否同时翻转来分类，计数器可分为同步计数器和异步计数器。 在同步计数器中，触发器在输入时钟脉冲时同时发生。 在异步计数器中，触发器的触发器首先和最后发生篮球计时计分器设计，而不是同时发生。 在设计中我们选择同步加/减计数器。 它是一个双时钟同步可逆计数器，即代码计数。 其详细引脚图及功能表如下： 图 3.3.1 引脚图 3.3.1 功能表 输入输出 CR LD CPU CPD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0
