門(mén)球比賽計(jì)時(shí)器
出處:godsmile 發(fā)布于:2007-10-09 09:32:16
本例介紹的門(mén)球比賽計(jì)時(shí)器,采用LED數(shù)碼管來(lái)顯示比賽時(shí)間,具有暫停計(jì)時(shí)功能,在比賽開(kāi)始后的l5min、2Omin、25min和30min(比賽結(jié)束時(shí)間)能分別發(fā)出不同的提示聲響;在比賽開(kāi)始后的前29min采用分鐘計(jì)時(shí),lmin自動(dòng)切換為秒計(jì)時(shí),可滿足激烈比賽時(shí)對(duì)時(shí)間顯示的要求。
電路工作原理
該門(mén)球比賽計(jì)時(shí)器電路由電源電路、精密振蕩器、計(jì)時(shí)器、RS觸發(fā)器、脈沖信號(hào)切換電路、加法計(jì)數(shù)器、顯示驅(qū)動(dòng)電路、分頻控制器、單穩(wěn)態(tài)電路、開(kāi)機(jī)復(fù)位電路、受控音頻振蕩器和音頻放大電路組成,如圖2-124所示。


電源電路由發(fā)光二極管VL、限流電阻器R46、電源開(kāi)關(guān)Sl和電池GB組成。
精密振蕩器電路由串行計(jì)數(shù)器集成電路ICl、石英晶體振蕩器BC、電阻器R1、R2和電容器Cl-C3組成。
計(jì)時(shí)器電路由串行計(jì)時(shí)器集成電路IC2和比賽暫停開(kāi)關(guān)S3、二極管VDl-VD5、電阻器R3、電容器C4組成。
RS觸發(fā)器由四或非門(mén)集成電路ICIO(D5-D8)內(nèi)部的D7、D8構(gòu)成。
脈沖信號(hào)切換電路由四模擬電子開(kāi)關(guān)集成電路IC3(S01-S04)、四與非門(mén)集成電路IC9(Dl-D4)內(nèi)部的D4、電阻器R5、R6和晶閘管VT組成。
加法計(jì)數(shù)器電路由計(jì)數(shù)器集成電路IC4、二極管VD6-VD8、電阻器R7、R8和電容器C5、C6組成。
顯示驅(qū)動(dòng)電路由LED數(shù)碼顯示器A、B、譯碼器集成電路lC5、1C6、晶體管V3-V16、電阻器R18-R46和顯示器消隱控制開(kāi)關(guān)S2組成。
分頻器控制電路由計(jì)數(shù)分頻器集成電路lC7、1C8、電阻器R14-Rl6、電容器ClO-Cl5、IC9內(nèi)部的Dl、二極管VD9-VDl8組成。
單穩(wěn)態(tài)電路由IC9內(nèi)部的D2、D3和電阻器R9、RlO、電容器C7組成。
受控音頻振蕩器由IClO內(nèi)部的D5、D6和電阻器Rl2、R13和電容器C9組成。
音頻放大器由晶體管Vl、V2、電阻器Rll和揚(yáng)聲器BL組成。
開(kāi)機(jī)復(fù)位電路由電阻器Rl、R4、R8、Rl5、RI6和電容器Cl、C4、C14和Cl5組成。
接通電源開(kāi)關(guān)Sl,VL點(diǎn)亮,各集成電路清零復(fù)位,精密振蕩器振蕩工作后,從ICl的Q14端輸出頻率為2Hz的振蕩信號(hào) (32768Hz振蕩信號(hào)經(jīng)14級(jí)分頻后產(chǎn)生),作為IC2的時(shí)鐘信號(hào)及RS觸發(fā)器的控制信號(hào)。計(jì)時(shí)器在RS觸發(fā)器的作用下清零復(fù)位,從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。
在2Hz振蕩信號(hào)的控制下,RS觸發(fā)器的3腳恢復(fù)為低電平,輸出分鐘信號(hào) (每隔lmin輸出一個(gè)脈沖信號(hào)),該信號(hào)一路加至IC7的CP端,作為IC7的計(jì)數(shù)脈沖;另一路經(jīng)IC3內(nèi)部的電子開(kāi)關(guān)S03加至lC4的9腳,經(jīng)IC4進(jìn)一步編碼計(jì)數(shù)后輸出BCD碼 (8421碼)。此BCD碼信號(hào)經(jīng)IC5和1C6譯碼處理、V3-V16驅(qū)動(dòng)放大后,通過(guò)LED數(shù)碼顯示器A、B,顯示出比賽時(shí)間的分鐘數(shù)。
電子開(kāi)關(guān)集成電路IC3用來(lái)控制8Hz調(diào)制信號(hào)和4Hz調(diào)制信號(hào) (ICl的Q12端和Q13端分別輸出8Hz和4Hz調(diào)制信號(hào))的切換及分鐘信號(hào)脈沖和秒信號(hào)脈沖的切換。
IC7在CP端分鐘計(jì)數(shù)信號(hào)的控制下,其YO-Y9端依次輸出高電平。比賽時(shí)間到5min時(shí),lC7的Y5端變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖浇?jīng)VDl8加至Cr端,使IC7清零復(fù)位,計(jì)數(shù)又從零開(kāi)始,于是Y5端便得到周期為5min的脈沖信號(hào),這一脈沖信號(hào)加到IC8的CP端,使IC8的YO-Y9端依次輸出高電平。經(jīng)過(guò)3個(gè)5min(l5min)、4個(gè)5min(2Omin)、5個(gè)5min(25min)和6個(gè)5min(30min)時(shí),IC8的Y3、Y4、Y5和Y6端依次先后輸出高電平,分別通過(guò)Cl2、C13、ClO、Cll和VDl2、VD14、VD9、VDll加至Dl(接成非門(mén)電路)的輸入端,Dl輸出低電平,使單穩(wěn)態(tài)電路由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài),輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?,受控音頻振蕩器振蕩工作,產(chǎn)生音頻振蕩信號(hào),此信號(hào)經(jīng)Vl、V2放大后,驅(qū)動(dòng)BL發(fā)出"嘀"聲。單穩(wěn)態(tài)電路暫穩(wěn)態(tài) (時(shí)間為25)結(jié)束后,D3時(shí)輸出端又變?yōu)楦唠娖剑芸匾纛l振蕩器停振。
這樣,每次觸發(fā)時(shí),BL只發(fā)出2s的提示聲響。為了使BL發(fā)出斷續(xù)的"嘀、嘀"聲,受控音頻振蕩電路中引入了8Hz和4Hz的調(diào)制信號(hào),即在IC8的Y3、Y4、Y5端輸出高電平時(shí)(即比賽時(shí)間達(dá)到l5min、2Omi。和25m"時(shí)),IC3的13端變?yōu)楦唠娖?,Sl接通,ICl的Q12端輸出的8Hz振蕩信號(hào)經(jīng)SOl加至IClO的13腳,對(duì)音頻振蕩信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,使BL發(fā)出急促的"嘀、嘀"聲變緩,表示比賽已進(jìn)行l(wèi)5m"、2On。n或25min。在IC8的Y6端輸出高電平時(shí)(比賽時(shí)間達(dá)到3Omin時(shí)),該高電平加至lC3的5腳,使502接通,IC1的Q13端輸出的4H,振蕩信號(hào)經(jīng)502加至IC10的13腳 (此時(shí)501已關(guān)斷),對(duì)音頻振蕩信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,使BL發(fā)出的"滴、哺"聲變緩,表示比賽時(shí)間已到。
在比賽開(kāi)始后時(shí)29min之前,VT處于截止?fàn)顟B(tài),D4輸入端的高電平使IC3內(nèi)部的S03接通,D4輸出端的低電平使S04關(guān)閉,此時(shí)的比賽時(shí)間以分鐘顯示。當(dāng)比賽時(shí)間達(dá)到29min時(shí),IC7的Y4端輸出高電平,使VT受觸發(fā)而導(dǎo)通,Dl的輸入端變?yōu)榈碗娖?,輸出端變?yōu)楦唠娖?,一方面使IC4清零;另一方面使IC3內(nèi)部的S03關(guān)斷,分鐘信號(hào)被切斷,同時(shí)S04接通,IC2的Ql端輸出的秒信號(hào)經(jīng)S04加至IC4的9腳,使IC4開(kāi)始由零開(kāi)始秒計(jì)時(shí),LED數(shù)碼顯示器顯示出lmin的秒數(shù)。
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