1、任意時(shí)間倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)任意秒數(shù)倒計(jì)時(shí)的功能，首先利用555定時(shí)器連接電阻和電容改裝成多諧振蕩器，將輸入脈沖經(jīng)電路轉(zhuǎn)換輸出矩形波，并改變電容和電阻 的參數(shù)使輸出周期為1秒。計(jì)數(shù)部分用74LS192芯片來實(shí)現(xiàn)，74LS192芯片是8421 碼計(jì)時(shí)的，符合任意幾十秒讀數(shù)的需要。譯碼部分采用74LS48芯片，74LS48是把8421BC則經(jīng)過內(nèi)部作用和電路“翻譯”成七段輸出，然后直接推動(dòng)LED顯示十進(jìn)制數(shù)。此設(shè)計(jì)功能完善，可以直接清零，啟動(dòng)和暫停/連續(xù)計(jì)時(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 斷點(diǎn)計(jì)時(shí)，同時(shí)還應(yīng)用了七段數(shù)碼管來顯示時(shí)間。當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示的數(shù)字遞減到零 的時(shí)候，會(huì)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。其設(shè)計(jì)由計(jì)時(shí)模

2、塊、控制模塊、以及譯碼顯示模 塊3個(gè)部分組成。關(guān)鍵詞：計(jì)時(shí)器；報(bào)警；芯片模塊化The Design of Any Time Countdown CounterAbstractt: The design implements the function of 30 seconds countdown , At first ,use a 555 timer concussion connected with resistor and capacitor converted into a multivibrator, which can inverter the input pulse into a

3、circuit output square wave,and change the parameters of capacitance and resistance so that the output cycle is a second. The counting part is realized by 741s192 chip,and 192 chip is timed at 8421 yards , which can meet the need of 30 seconds reading. Decoding part adopts 74ls48 chip, 74ls48 is at t

4、he 8421 BCD by internal function and circuit "translate" into seven period of output, then directly promote LED, and shows a decimal number.The function of this design is perfect, it can directly reset, start and stop/continuous time, then realize breakpoint time, at the same time it also

5、uses seven digital tube to display time. When the counter of the digital display diminishing to zero, it will have a photoelectric alarm signal. It is designed by hourly module, control module, and decode display module 3 parts.Keywords: The timer photoelectric; Alarm; Modular第一章緒論1.1.1 課題背景與意義1.1.2

6、 論文的主要內(nèi)容1.1.3 論文的基本要求 1第二章電路設(shè)計(jì)2.2.1 電路設(shè)計(jì)方案2.2.2 工作原理3.第三章倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器元器件介紹.53.1 74LS48 芯片5.3.2 74LS192 芯片7.3.3 555振蕩電路8.3.4 單元模塊9.3.4.1 時(shí)鐘模塊9.3.4.2 8421BCD碼遞減計(jì)數(shù)器模塊 1 13.4.3 譯碼顯示模塊123.4.4 報(bào)警電路模塊 1.4第四章電路仿真及其未來展望1.54.1 電路仿真1.54.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果 .154.3 不足之處與未來展望 .17第五章總結(jié)1.8參考文獻(xiàn)1.9第一章緒論1.1 課題背景與意義隨著科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的不斷發(fā)展，

7、計(jì)時(shí)器在許多領(lǐng)域中得到普遍應(yīng) 用，如體育比賽，定時(shí)報(bào)警器、游戲中的倒時(shí)器，交通信號(hào)燈、紅綠燈、行人燈、交 通纖毫控制機(jī)、還可以用來作為各種藥丸、藥片、膠囊在指定時(shí)間提醒用藥等等，由 此可見計(jì)時(shí)器對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的意義是何其重大。 在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品 的人性化和智能化已經(jīng)非常成熟，其發(fā)展前景仍然不可估量。如今人們需求的是一種 能給自己帶來方便的電子產(chǎn)品，當(dāng)然最好是人性化和智能化的產(chǎn)品。倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的用途很廣泛。它可以用作定時(shí)，控制被定時(shí)電器的工作狀態(tài)，實(shí) 現(xiàn)定時(shí)開或者定時(shí)關(guān)。加上運(yùn)用顯示電路將倒計(jì)時(shí)的時(shí)間顯示出來， 從而更讓人覺得 這是個(gè)比較方便的控制加定時(shí)開關(guān)。1.2 論文的主要內(nèi)容

8、此次設(shè)計(jì)主要是驗(yàn)證30S倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的功能，整體功效分為：顯示 30秒倒計(jì) 時(shí)功能；系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的直接清零、啟動(dòng)和暫停/連續(xù)功能；在直接清零時(shí)，數(shù)碼管顯示器顯示“ 00”，同時(shí)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)；計(jì)時(shí)器為30秒遞 減計(jì)時(shí)其計(jì)時(shí)間隔為1秒；計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時(shí)發(fā)出光 電報(bào)警信號(hào)等功能。1.3 論文的基本要求(1)設(shè)計(jì)必須有3O顯示計(jì)數(shù)功能；(2)設(shè)置為3OS下降定時(shí)器，定時(shí)器的時(shí)間間隙應(yīng)設(shè)置為 1;(3)設(shè)置外部操作開關(guān)，保證啟動(dòng)和暫停/連續(xù)功能，控制計(jì)數(shù)器的直接清零;(4)在直接清零的時(shí)候，需要數(shù)碼顯示器的燈不會(huì)熄滅；(5)當(dāng)減少到計(jì)數(shù)器的數(shù)字為零時(shí)，

9、數(shù)字顯示燈不熄滅，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出報(bào)警 信號(hào)。第二章電路設(shè)計(jì)2.1 電路設(shè)計(jì)方案對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分配的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括一個(gè)秒脈沖發(fā)生器，計(jì)數(shù)器，解 碼顯示，控制器和報(bào)警器，由這5個(gè)結(jié)構(gòu)組成的。定時(shí)電路降低的時(shí)間，時(shí)間問隔應(yīng) 1S,定時(shí)器將自動(dòng)減1,其中，計(jì)數(shù)器和控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。計(jì)數(shù)器具備 實(shí)現(xiàn)30S倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的功效，而控制電路則必須具備控制計(jì)數(shù)器的清零， 驅(qū)動(dòng)和停息/連續(xù)的功效、譯碼顯示器是不是會(huì)顯示，還有光電報(bào)警器會(huì)不會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)等功4RF圖2.1 30S 倒計(jì)時(shí)器電路圖為了滿足此次設(shè)計(jì)的需要，設(shè)置控制電路及控制開關(guān)是時(shí)候， 需要認(rèn)真處理好每 個(gè)信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，否則實(shí)驗(yàn)不

10、會(huì)順利的演示成功。在操作中直接明確要求，計(jì)數(shù)器復(fù)位，數(shù)字顯示燈不發(fā)光。當(dāng)S2開關(guān)處在時(shí)間的封閉狀態(tài)，控制電路應(yīng)封鎖時(shí)鐘信號(hào) CP,還需要反功能明確，譯碼顯示30字符樣， 針對(duì)計(jì)數(shù)器開始逐級(jí)遞減計(jì)數(shù)；當(dāng)使停息/連續(xù)開關(guān)S1處于斷開形態(tài)的時(shí)刻，計(jì)數(shù)器 會(huì)暫停計(jì)數(shù)，而后處在保持狀態(tài)；當(dāng)暫停/繼續(xù)開關(guān)S1處于關(guān)閉狀態(tài)，計(jì)數(shù)器將繼續(xù) 下降，計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)降為零，導(dǎo)致控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，二極管燈會(huì)點(diǎn)亮。當(dāng) 暫停/持續(xù)開關(guān)S1與地接線的時(shí)候，計(jì)數(shù)器會(huì)直接清零，同時(shí)數(shù)碼顯示器上的燈會(huì)熄 滅。籃30s倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的框圖如圖2.1所示。它由計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器、秒脈沖 發(fā)生器、報(bào)警器、控制電路板等構(gòu)成的。為了介

11、紹報(bào)警電路的作用，所以用發(fā)光二極 管來取代，二極管發(fā)光可以代表發(fā)出了警報(bào)效果。組成的電路圖如圖2.1所示：2.2 工作原理此次課程設(shè)計(jì)要完成的是一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器， 倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的工作過程是：接通 電源后，打開撥動(dòng)開關(guān)，兩個(gè)數(shù)碼管都顯示零，按動(dòng)復(fù)位開關(guān)，數(shù)碼管顯示30,并且從30開始倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)直到零為止，在中間任意時(shí)刻按動(dòng)復(fù)位開關(guān)都會(huì)從 30開始倒 計(jì)時(shí)。該電路利用555芯片構(gòu)成的多諧振蕩電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)過 74LS08與門電 路作用于74LS192,先給74LS192值數(shù)，經(jīng)過同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS192計(jì)數(shù)，冉 經(jīng)過譯碼器74LS48進(jìn)行譯碼，數(shù)字將會(huì)在數(shù)碼管上顯示。本次實(shí)驗(yàn)利用了

12、555芯片組成的多諧振蕩電路發(fā)出脈沖信息，而后再通過譯碼器 74LS08與門電路作用于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS192,但一定要給74LS192十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 的值，通過74LS192十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，該74LS08解碼器的解碼，最終將會(huì)顯示在 數(shù)碼管上，讓人讀取。整體原理框圖如圖 2.2所示圖2.2設(shè)計(jì)總體原理方框圖第三章倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器元器件介紹本文設(shè)計(jì)需要使用元器件具體有 555定時(shí)器，7個(gè)字符顯示譯碼器741s48,同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192,時(shí)鐘電品&模塊，8421BCDK計(jì)數(shù)器電路模塊，譯碼顯示 器電路模塊，報(bào)警器電路模塊。關(guān)于這些元件相關(guān)功能和參數(shù)會(huì)進(jìn)行如下的簡單介紹。3.

13、1 74LS48 芯片隨著74LS48的7節(jié)字符顯示譯碼器輸出功能，高效，安全的工作電壓為5V。圖3.1所示：senRBA D GN匚匚口匚匚匚匚口65 432111099 a b c d e圖3.1 74LS48 引腳效果圖/輸74LS48除能夠達(dá)成7段字符顯示譯碼器基本功能的輸入（ABCD）和輸出（ g）端外，它還引入了測試燈輸入端 LT和動(dòng)態(tài)清零輸入端RBI,這樣隱藏的輸入 出BI/RBO終端的輸入和輸出功能的動(dòng)態(tài)復(fù)位功能。通過74LS48真值表可以得到該芯片本身所具有的邏輯關(guān)系功能:（1） 7段字符解碼顯示功效（當(dāng)LT=1, RBI=1時(shí)）在測試燈輸入端LT和動(dòng)態(tài)清零輸入端 RBI都接

14、無效電平時(shí)，輸入 DCBA經(jīng) 74LS48譯碼，輸出高電平有效的7段字符顯示器的啟動(dòng)信息，顯示相應(yīng)字符。除了DCBA = 0000, RBI也可以連接到一個(gè)低電平上，（2）消隱功能（當(dāng)BI=0時(shí)）當(dāng)輸入端作為BI/RBO時(shí)，當(dāng)該輸入端輸入低電平信號(hào)的時(shí)刻，無論 LT和RBI輸入高電平信號(hào)以及低電平信號(hào)，無論輸入DCBA做為甚么狀態(tài)呈現(xiàn)，輸出端將會(huì)顯示為“0”，7段字符顯示器不顯示。此為多顯示器的動(dòng)態(tài)顯示功能。（3）燈測試功能（當(dāng)LT = 0時(shí)）當(dāng)輸出端為BI/RBO端，輸入信號(hào)是低的，獨(dú)立于DCBA輸入，輸出信號(hào)顯示為 “1”，7個(gè)字符的顯示器都亮。此為7段顯示器的測試作用上的功能，鑒別顯示器

15、中 是不是有損壞的字段問題的出現(xiàn)。（4）清零功能（當(dāng)LT=1, RBI=1時(shí)）當(dāng)輸出端為BI/RBO端，輸入信號(hào)是高的，RBI端輸入低電平信號(hào)，這個(gè)時(shí)刻當(dāng) DCBA =0000時(shí)，輸出信號(hào)顯示為“ 0”，這樣會(huì)導(dǎo)致7段字符顯示器都熄滅，但不會(huì) 顯示出這個(gè)零。當(dāng)DCBA *0的時(shí)候，則不會(huì)影響其顯示功效。此為多個(gè) 7段顯示器 同時(shí)顯示時(shí)的功效，高電位上的數(shù)字會(huì)熄滅。如圖3.2所示：&.殳D-fh&1&>1&Bi/BR0(4>Lf(3)&>1415)72 5AYB彩C匕DYd亙匕BI/RBO 垮RBIA&CTRV200回A1312H

16、109_1514(c)(a)圖3.2 7段顯示譯碼器7448 （a）邏輯圖 （b）方框圖 （c）符號(hào)圖如圖所示可以觀察到，4號(hào)管腳端同時(shí)具有輸入和輸出的功效。當(dāng)輸入雙低， G21=0,輸出的所有字段都設(shè)置為0,這將實(shí)現(xiàn)消隱功效。當(dāng)LT=1 ,RBI=0,DCBA=0000 時(shí)，輸出將顯示一個(gè)較低的水平，這將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)復(fù)位功效。當(dāng)LT端低電平有效時(shí)，V20=1,輸出的所有字符設(shè)置為1,此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)燈測試。3.2 74LS192 芯片74LS192可用為同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。它具備雙時(shí)鐘輸入、復(fù)位與置數(shù)等功能其邏輯功能表為表3.1,邏輯圖如圖3.3所示圖3.3 74LS192 邏輯圖表3.1 74L

17、S192 芯片的功能表輸人輸出工作狀態(tài)*RdLDCLKuCLKdD3D2D1D0Q3Q2Q1Qqco'BO'1XX0XXXX0000101XX1XXXX000011清 零X0000000001000X10000000011預(yù)置數(shù)0X111111110111111111111X1T1XXXX加計(jì)數(shù)11加計(jì)數(shù)0 n11TXXXX減計(jì)數(shù)11減計(jì)數(shù)00111XXXXQ3Q2Q1Qq11保 持引腳排列及邏輯符號(hào)如圖3.4Vcc Pa Mft ICO 祁J 瓦 P2 P3網(wǎng)向由同向m國0 12 3QQQQ1213(a)引腳排列(b)邏輯符號(hào)圖3.4 引腳排列及邏輯符號(hào)泥仃作為非同步進(jìn)位輸P

18、0、P1、P2、P3 作為如上圖所示：叫作為加計(jì)數(shù)端,直作為置數(shù)端,出端，CB作為減計(jì)數(shù)端，可作為非同步借位輸出端，計(jì)數(shù)器輸入端，Q0、Q1、Q2、Q3作為數(shù)據(jù)輸出端，出作為清除端3.3 555振蕩電路555管腳內(nèi)部電壓使用了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)阻值為 5K的電阻阻，所以給它取名為555電路。故555管腳如圖3.5所示:8 7G 55 5 S1234UZZD 亍 lOUT五 d圖3.5 555 管腳圖由555振蕩電路構(gòu)成的多諧振蕩器如圖3.6 (a) (b)所小:4-5V(a)(b)圖3.6 多諧振蕩器555振蕩電路需要R1和R2都大于1.5KQ ,且R1+ R2的值要不超過3 MQ。由NE55劃成的多諧

19、振振蕩器電路。連通電源后，C2會(huì)處于充電狀態(tài)，Vc的值 會(huì)，當(dāng)Vc高漲至2/3Vcc時(shí)，這樣會(huì)致使觸發(fā)器清零，同時(shí)放電電路會(huì)被連通，這樣 Vo會(huì)變成低電平，因?yàn)殡娙?C能夠經(jīng)過R5和T來進(jìn)行放電操控，這樣會(huì)使得 Vc的 值有所降低，當(dāng)下降至1/3Vcc的時(shí)刻，觸發(fā)器就又會(huì)清零，從而導(dǎo)致Vo高漲到高電 平。當(dāng)電容C放電終止后，T會(huì)被停止，這個(gè)時(shí)候Vcc能夠通過R5 Rw和R4向電容 器舉行充電操控，當(dāng)Vc的值高漲到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器會(huì)處于翻置狀態(tài)，如此反復(fù)， 所以我們可以得到輸出方波的周期和頻率的計(jì)算公式：f =1 / (t1+t2); f = 1.44 / (R1+2R2) C 。3.4

20、單元模塊3.4.1 時(shí)鐘模塊這個(gè)電路使用多個(gè)諧振電路，包括 555定時(shí)器和脈沖產(chǎn)生電路。NE555®成電路 應(yīng)用程序和工作模式可以分為 3種類型。每種類型的工作分為不同的電路塊。 在實(shí)際 使用中，除了單一的電路，還可以使用不同的電路組合很多復(fù)雜的電路， 如：單穩(wěn)態(tài)、 雙穩(wěn)態(tài)、穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)的不穩(wěn)定和沒有組合電路的穩(wěn)定性等。 圖3.7是NE555的內(nèi)部 框圖和管腳圖。酗般弼螭功隨良G即GND TRIGGER OUTPUTRESETD, N, FE PackagesDISCHARGETHRESHOLDCONTROL VOLTAGE23圖3.7 NE555的內(nèi)部功能框圖和管腳圖NE555組成

21、的多諧振蕩器如圖3.8所示，接通電源后，電容器 C1被充電，Vc上 升，當(dāng)Vc上升到3/2Vcc時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，同時(shí)釋放出電流，三極管導(dǎo)通，此時(shí) Vo 為低電平，電容C1通過R4和T放電，使Vc下降，當(dāng)下降至1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器重新 置位，V0跳轉(zhuǎn)為高電平。電容C的放電時(shí)間為：tPL=R4Cln2=0.7R4XC(1)當(dāng)電容C放電結(jié)束時(shí)，T截止，Vcc將通過R4和R3向電容器C充電，Vc由1/3Vcc 上升到2/3Vcc所需時(shí)間為：tPH= (R3+R4 CX ln2=0.7 (R3+R4 C(2)當(dāng)Vc上升到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又發(fā)生了跳轉(zhuǎn)，如此反復(fù)，在輸出端就得到一個(gè) 周期性方波，頻率

22、為：f=1/ (tPL+tPH) =1.43/( R3+2R4)C(3)在本設(shè)計(jì)中選擇 R17=100K,C1=10uF經(jīng)過計(jì)算需要一只 R16=22K即可輸出頻率 為1HZ周期為1秒的秒脈沖，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。RI1 Ok uTEXTjU7匕11K46MuF94項(xiàng)一'T - -GNDR17100k.R1622k -TEXTCl 0UF_L圖3.8 NE555定時(shí)器結(jié)構(gòu)3.4.2 8421BCD碼遞減計(jì)數(shù)器模塊電路設(shè)計(jì)采用30進(jìn)制計(jì)數(shù)器的整體置數(shù)。首先將兩片 74LS192接成百進(jìn)制計(jì)數(shù) 器,然后將電路的29狀態(tài)譯碼產(chǎn)生LD=0信號(hào)同時(shí)加到兩片74LS192上，在下個(gè)計(jì)數(shù) 脈沖（第30個(gè)輸

23、入脈沖）到達(dá)時(shí)將0000同時(shí)置入兩片74LS192中，從而得到三十進(jìn)制 計(jì)數(shù)器。本設(shè)計(jì)是做籃球 30s倒計(jì)時(shí)電路，30進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)CP脈沖應(yīng)從CPD端 （即DOWN）輸入，并且計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)應(yīng)為 00110000（BC則），其中上片74LS192 芯片置為0000,下片74LS192芯片置為0011,即為十進(jìn)制的30.它的計(jì)數(shù)原理是： 當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器B0端發(fā)出借位脈沖時(shí)，高位計(jì)數(shù)器才作遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)高、低位計(jì)數(shù)器 處于全零，且CR為0時(shí)，置數(shù)端LD為0,計(jì)數(shù)器完成并行置數(shù)，在 CR端的輸入時(shí) 鐘脈沖作用下，計(jì)數(shù)器再次進(jìn)入下一次循環(huán)減計(jì)數(shù)。由74LS192組成的30進(jìn)制遞減計(jì)數(shù)器如圖 3.9所示

24、。74LS192是一種同步的 8421BCD碼加/減計(jì)數(shù)器，具有清零、置數(shù)、計(jì)數(shù)等功能。計(jì)數(shù)器選用匯總規(guī)模的集 成電路74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)要相對(duì)簡單一點(diǎn)。74LS192是雙時(shí)鐘十進(jìn)制的可逆計(jì)數(shù)器, CPU為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，CB為減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，LD為預(yù)置輸入控制端，表現(xiàn)為 異步預(yù)置，CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除，CO為進(jìn)位輸出端：表現(xiàn)為1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出，BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出皿C1皎。0OCO7WW1D81TND.G圖3.9 三十進(jìn)制遞減計(jì)數(shù)器3.4.3 譯碼顯示模塊這類模塊是由兩片74LS248譯碼器和共陰極七段字符液晶顯示器組成的，它的透 明度和呈

25、現(xiàn)的顏色受外加電場的影響， 利用這一特性便可做成字符顯示器。 經(jīng)過計(jì)時(shí) 器的輸出加載到解碼器的輸入過程，繼而達(dá)成共陰極七段液晶顯示器從30減至0的計(jì)時(shí)功效。74LS248是七段字符顯示譯碼器用A、R G D默示譯碼器顯示模塊輸入的 BCD弋碼，用a-g默示7位二進(jìn)制 代碼的輸出，用L表示數(shù)碼管熄滅形態(tài)，用 H表示數(shù)碼管點(diǎn)亮形態(tài)。其功能表為下表3.2所小：表3.2 74LS248譯碼器功能表十進(jìn)制檢入 輸出或堀目LT麗D C B Aic d e f g0HHL L L LHH H H H H H L1HXL L L HHL H H L L L LHXL L H LHUHL H H L H3HXL

26、 L H HHH H H H L L H4HXL H L LHL H H L L H HSH*L H L HHH L H H L H H6HXL H H LHH L H H H H HHXL H H HHH H H L L L LSHXH L L LHH H H H H H Hg三XH L L HHH H H H L H H內(nèi)HXH L H LHL L L H H L H|HXH L H HHL L H H L L HJ2HKH H L LHL H L L L H H13HXH H L HHHL L H L H H14三XH H H LHL L L H H H E15HH H H HHL L

27、L L L L L消隱XXX K X X：LL L L L L L L動(dòng)態(tài)消隙HLL L L LLL L L L L L L成燈輸入LHH H H H H H H試燈輸入端 而，表現(xiàn)為低電平有效。當(dāng) 歷=0時(shí)，數(shù)碼管的七段管全亮， 與輸入進(jìn)去的譯碼信號(hào)毫無關(guān)系。此輸入端用來測試LE國碼管的好與壞；動(dòng)態(tài)消隱輸入端 次口 ,也表現(xiàn)為低電平有效。當(dāng) 無=1,9”=0時(shí)，譯碼輸 入全都為0時(shí)，則不顯示輸出，顯示器顯示為 0字時(shí)，表示該燈已熄滅；當(dāng)解碼輸入 不全為0,正常顯示。此輸入可以用來消除無效 0.滅燈輸入/輸出端甌 動(dòng)態(tài)消隱，可作為輸入和輸出的影響。當(dāng)電門作 為輸入使用且都為0的時(shí)候，數(shù)碼管的七

28、段字符全滅且與譯碼的輸入量沒有關(guān)系。但作為輸出應(yīng)用時(shí)，此時(shí)受控制于 五和“四；當(dāng)五=1且”比=0時(shí)，甌=Q否則其他情況下甌=1.這主要適用于多個(gè)性狀的姐解碼器顯示之 間的相互聯(lián)系，它的掌握是非常重要的。(2)共陰極七段LE四碼管共陰極七段字符LEC碼管在日常中經(jīng)常用到，但是它的管腳C0戰(zhàn)一定要接地， 其管腳圖如圖3.10:DP圖3.10 管腳圖數(shù)碼管使用條件：1、安全電流：靜態(tài)工作時(shí)，總電流不得超過 80mA動(dòng)態(tài)工作時(shí)，平均電流不得 高出6mA,峰值電流不得高出 0.1A。2、安全電壓：段電壓可以根據(jù)燈管發(fā)光顏色來決定；小數(shù)點(diǎn)的電壓也可以根據(jù)燈管發(fā)光顏色決定。3、段及小數(shù)點(diǎn)電路上必須要加限流電

29、阻，才能安全接線實(shí)驗(yàn)。3.4.4 報(bào)警電路模塊當(dāng)計(jì)數(shù)器減至0的時(shí)刻，數(shù)碼顯示器熄滅，二極管會(huì)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。在這一 點(diǎn)上可以借錯(cuò)位信號(hào)返回至 CT, CT=1時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作。在proteus仿真中應(yīng)該 給發(fā)光二極管和一個(gè)1K歐姆的限流電阻，他將扮演一個(gè)電路保護(hù)功效。才能放心運(yùn) 行，其報(bào)警電路如圖3.11所示。+5v QBO2口A圖2-8報(bào)警電路模塊圖3.11 報(bào)警電路原理圖第四章電路仿真及其未來展望4.1電路仿真此次設(shè)計(jì)可以利用Proteus軟件進(jìn)行電路仿真實(shí)驗(yàn),Proteus被廣大人們所熟悉地最好地電路仿真用具,Proteus軟件與其它仿真軟 件的區(qū)分是，它不單可以進(jìn)行單片機(jī)CPU1行

30、的仿真，也還可以仿真單片機(jī)外圍電路 和單片機(jī)從頭至尾都沒有參與的另類電路的仿真情形。關(guān)于這樣的仿真試驗(yàn)而言，從一種眼光上來說，解救了實(shí)驗(yàn)和工程操縱間脫離的不及，沖突和現(xiàn)象的產(chǎn)發(fā)，具備非常重要的釋義，值得正視。仿真的基本步驟： 設(shè)計(jì)電路仿真前詳細(xì)檢查是否連接正確，合格后才可進(jìn)行電路仿真實(shí)驗(yàn)。1 .用虛擬器件在工作區(qū)建立電路；2 .選定元件的模式、參數(shù)值及標(biāo)號(hào)；3 .選擇分析功能和參數(shù)；4 .激活電路進(jìn)行仿真。4.2系統(tǒng)仿真結(jié)果開始復(fù)位時(shí)，顯示器顯示為30,如圖4.1引腳芯片沒有選錯(cuò)了地方。完全確認(rèn)所示圖4.1電路開始復(fù)位時(shí)的仿真圖系統(tǒng)總體電路圖繪制完成后，當(dāng)點(diǎn)擊Proteus仿真軟件中的play

31、按鍵時(shí)，電路 系統(tǒng)中各元器件通電，按下左邊的復(fù)位鍵就可以顯示器上顯示 30的字樣，然后接通 SW1上面的開關(guān)，就會(huì)在顯示器上看到數(shù)字逐漸遞減，當(dāng)按下 SW1下面的開關(guān)就會(huì) 計(jì)時(shí)停止，在某一時(shí)刻出現(xiàn)以下的圖樣，如圖 4.2所示。圖4.2中途暫停顯示出現(xiàn)14數(shù)字的仿真圖接著連接SW什面的開關(guān)，系統(tǒng)又會(huì)繼續(xù)遞減數(shù)字，逐漸遞減到0為止，如圖4.3所小。圖4.3顯示器遞減到零時(shí)的仿真圖通過調(diào)節(jié)555定時(shí)器的R4的參數(shù)值，增大的時(shí)候（通常調(diào)整到 50k）可以增加 遞減時(shí)間問隔，通過此仿真操作基本上可以實(shí)現(xiàn)用外置操作開關(guān)系統(tǒng)，直接控制定時(shí) 器的啟動(dòng)和中止/繼續(xù)功能；在直接復(fù)位的時(shí)刻，數(shù)碼管液晶顯示器顯示零零

32、，同時(shí) 報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；計(jì)時(shí)器為 30S起始遞減時(shí)其時(shí)間間隙為1S;定時(shí)器減少到 零，數(shù)字顯示燈不發(fā)光，同時(shí)，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)等功能。4.3不足之處與未來展望所設(shè)計(jì)的30S倒計(jì)時(shí)器，基本上達(dá)到了應(yīng)用所需要求。由于學(xué)校方面不怎么提 供實(shí)驗(yàn)器材的幫助，所以未能做成實(shí)物，這一點(diǎn)稍稍有點(diǎn)遺憾。如果做成實(shí)物，我想也還不夠完美，畢竟這一塊上我還不是太精通，以后有時(shí) 間需要多加鍛煉。通過軟件仿真試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，可以減少錯(cuò)誤，畢竟，在現(xiàn)實(shí)中，由 于誤差和儀器之間的電路裝置工作很長時(shí)間會(huì)發(fā)熱，使得測量數(shù)據(jù)不會(huì)很準(zhǔn)確。因 此以后在從事研發(fā)工作的時(shí)候要多加注意這一點(diǎn)。所以元器件需要更加的精密。作為籃球運(yùn)動(dòng)3

33、0S倒計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，籃球運(yùn)動(dòng)作為一項(xiàng)很受人們歡迎健身項(xiàng)目， 已有一段很長的歷史發(fā)展過程。在我國，籃球運(yùn)動(dòng)非常盛行，而且籃球比賽也向職 業(yè)化步伐邁進(jìn)。有必要在籃球比賽中使用定時(shí)器，目前市場的絕大部分是用24S的系統(tǒng)，但隨著籃球制度的改革與發(fā)展可以采用 30S的系統(tǒng)。是以策劃一款30S計(jì)時(shí) 器是很是需要也是很有應(yīng)用前途的。有需要就有市場，有市場才有研發(fā)人員的熱血。第五章 總結(jié)這次試驗(yàn)實(shí)質(zhì)囊括脈沖發(fā)生器、定計(jì)器、譯碼顯示器、報(bào)警裝配和輔助時(shí)序控制 電路五個(gè)局部。定計(jì)器和輔助時(shí)序控制電路是全部條理中最核心的。 當(dāng)計(jì)時(shí)電路期間 發(fā)生遞減時(shí)，其間隙周期為1秒，而定計(jì)器會(huì)-1。定計(jì)器完成30S倒計(jì)時(shí)功能時(shí)，而 時(shí)序控制電路終了計(jì)數(shù)器的復(fù)位、驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器、中斷 /不斷計(jì)數(shù)、譯碼顯示器顯示時(shí) 間與滅燈、按時(shí)報(bào)警等效用。當(dāng)定計(jì)器時(shí)間歸零時(shí)，顯示器上顯示 00,同時(shí)光電報(bào) 警會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管 LED丁