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门球比赛计时器

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:1020

  本例介绍的门球比赛计时器,采用led数码管来显示比赛时间,具有暂停计时功能,在比赛开始后的l5min、2omin、25min和30min(比赛结束时间)能分别发出不同的提示声响;在比赛开始后的前29min采用分钟计时,最后lmin自动切换为秒计时,可满足激烈比赛时对时间精度显示的要求。
  电路工作原理
  该门球比赛计时器电路由电源电路、精密振荡器、计时器、rs触发器、脉冲信号切换电路、加法计数器、显示驱动电路、分频控制器、单稳态电路、开机复位电路、受控音频振荡器和音频放大电路组成,如图2-124所示。

  电源电路由发光二极管vl、限流电阻器r46、电源开关sl和电池gb组成。
  精密振荡器电路由串行计数器集成电路icl、石英晶体振荡器bc、电阻器r1、r2和电容器cl-c3组成。
  计时器电路由串行计时器集成电路ic2和比赛暂停开关s3、二极管vdl-vd5、电阻器r3、电容器c4组成。
  rs触发器由四或非门集成电路icio(d5-d8)内部的d7、d8构成。
  脉冲信号切换电路由四模拟电子开关集成电路ic3(s01-s04)、四与非门集成电路ic9(dl-d4)内部的d4、电阻器r5、r6和晶闸管vt组成。
  加法计数器电路由计数器集成电路ic4、二极管vd6-vd8、电阻器r7、r8和电容器c5、c6组成。
  显示驱动电路由led数码显示器a、b、译码器集成电路lc5、1c6、晶体管v3-v16、电阻器r18-r46和显示器消隐控制开关s2组成。
  分频器控制电路由计数分频器集成电路lc7、1c8、电阻器r14-rl6、电容器clo-cl5、ic9内部的dl、二极管vd9-vdl8组成。
  单稳态电路由ic9内部的d2、d3和电阻器r9、rlo、电容器c7组成。
  受控音频振荡器由iclo内部的d5、d6和电阻器rl2、r13和电容器c9组成。
  音频放大器由晶体管vl、v2、电阻器rll和扬声器bl组成。
  开机复位电路由电阻器rl、r4、r8、rl5、ri6和电容器cl、c4、c14和cl5组成。
  接通电源开关sl,vl点亮,各集成电路清零复位,精密振荡器振荡工作后,从icl的q14端输出频率为2hz的振荡信号 (32768hz振荡信号经14级分频后产生),作为ic2的时钟信号及rs触发器的控制信号。计时器在rs触发器的作用下清零复位,从零开始计数。
  在2hz振荡信号的控制下,rs触发器的3脚恢复为低电平,输出分钟信号 (每隔lmin输出一个脉冲信号),该信号一路加至ic7的cp端,作为ic7的计数脉冲;另一路经ic3内部的电子开关s03加至lc4的9脚,经ic4进一步编码计数后输出bcd码 (8421码)。此bcd码信号经ic5和1c6译码处理、v3-v16驱动放大后,通过led数码显示器a、b,显示出比赛时间的分钟数。
  电子开关集成电路ic3用来控制8hz调制信号和4hz调制信号 (icl的q12端和q13端分别输出8hz和4hz调制信号)的切换及分钟信号脉冲和秒信号脉冲的切换。
  ic7在cp端分钟计数信号的控制下,其yo-y9端依次输出高电平。比赛时间到5min时,lc7的y5端变为高电平,此高电平经vdl8加至cr端,使ic7清零复位,计数又从零开始,于是y5端便得到周期为5min的脉冲信号,这一脉冲信号加到ic8的cp端,使ic8的yo-y9端依次输出高电平。经过3个5min(l5min)、4个5min(2omin)、5个5min(25min)和6个5min(30min)时,ic8的y3、y4、y5和y6端依次先后输出高电平,分别通过cl2、c13、clo、cll和vdl2、vd14、vd9、vdll加至dl(接成非门电路)的输入端,dl输出低电平,使单稳态电路由稳态变为暂态,输出端由高电平变为低电平,受控音频振荡器振荡工作,产生音频振荡信号,此信号经vl、v2放大后,驱动bl发出"嘀"声。单稳态电路暂稳态 (时间为25)结束后,d3时输出端又变为高电平,受控音频振荡器停振。
  这样,每次触发时,bl只发出2s的提示声响。为了使bl发出断续的"嘀、嘀"声,受控音频振荡电路中引入了8hz和4hz的调制信号,即在ic8的y3、y4、y5端输出高电平时(即比赛时间达到l5min、2omi。和25m"时),ic3的13端变为高电平,sl接通,icl的q12端输出的8hz振荡信号经sol加至iclo的13脚,对音频振荡信号进行调制,使bl发出急促的"嘀、嘀"声变缓,表示比赛已进行l5m"、2on。n或25min。在ic8的y6端输出高电平时(比赛时间达到3omin时),该高电平加至lc3的5脚,使502接通,ic1的q13端输出的4h,振荡信号经502加至ic10的13脚 (此时501已关断),对音频振荡信号进行调制,使bl发出的"滴、哺"声变缓,表示比赛时间已到。
  在比赛开始后时29min之前,vt处于截止状态,d4输入端的高电平使ic3内部的s03接通,d4输出端的低电平使s04关闭,此时的比赛时间以分钟显示。当比赛时间达到29min时,ic7的y4端输出高电平,使vt受触发而导通,dl的输入端变为低电平,输出端变为高电平,一方面使ic4清零;另一方面使ic3内部的s0

  本例介绍的门球比赛计时器,采用led数码管来显示比赛时间,具有暂停计时功能,在比赛开始后的l5min、2omin、25min和30min(比赛结束时间)能分别发出不同的提示声响;在比赛开始后的前29min采用分钟计时,最后lmin自动切换为秒计时,可满足激烈比赛时对时间精度显示的要求。
  电路工作原理
  该门球比赛计时器电路由电源电路、精密振荡器、计时器、rs触发器、脉冲信号切换电路、加法计数器、显示驱动电路、分频控制器、单稳态电路、开机复位电路、受控音频振荡器和音频放大电路组成,如图2-124所示。

  电源电路由发光二极管vl、限流电阻器r46、电源开关sl和电池gb组成。
  精密振荡器电路由串行计数器集成电路icl、石英晶体振荡器bc、电阻器r1、r2和电容器cl-c3组成。
  计时器电路由串行计时器集成电路ic2和比赛暂停开关s3、二极管vdl-vd5、电阻器r3、电容器c4组成。
  rs触发器由四或非门集成电路icio(d5-d8)内部的d7、d8构成。
  脉冲信号切换电路由四模拟电子开关集成电路ic3(s01-s04)、四与非门集成电路ic9(dl-d4)内部的d4、电阻器r5、r6和晶闸管vt组成。
  加法计数器电路由计数器集成电路ic4、二极管vd6-vd8、电阻器r7、r8和电容器c5、c6组成。
  显示驱动电路由led数码显示器a、b、译码器集成电路lc5、1c6、晶体管v3-v16、电阻器r18-r46和显示器消隐控制开关s2组成。
  分频器控制电路由计数分频器集成电路lc7、1c8、电阻器r14-rl6、电容器clo-cl5、ic9内部的dl、二极管vd9-vdl8组成。
  单稳态电路由ic9内部的d2、d3和电阻器r9、rlo、电容器c7组成。
  受控音频振荡器由iclo内部的d5、d6和电阻器rl2、r13和电容器c9组成。
  音频放大器由晶体管vl、v2、电阻器rll和扬声器bl组成。
  开机复位电路由电阻器rl、r4、r8、rl5、ri6和电容器cl、c4、c14和cl5组成。
  接通电源开关sl,vl点亮,各集成电路清零复位,精密振荡器振荡工作后,从icl的q14端输出频率为2hz的振荡信号 (32768hz振荡信号经14级分频后产生),作为ic2的时钟信号及rs触发器的控制信号。计时器在rs触发器的作用下清零复位,从零开始计数。
  在2hz振荡信号的控制下,rs触发器的3脚恢复为低电平,输出分钟信号 (每隔lmin输出一个脉冲信号),该信号一路加至ic7的cp端,作为ic7的计数脉冲;另一路经ic3内部的电子开关s03加至lc4的9脚,经ic4进一步编码计数后输出bcd码 (8421码)。此bcd码信号经ic5和1c6译码处理、v3-v16驱动放大后,通过led数码显示器a、b,显示出比赛时间的分钟数。
  电子开关集成电路ic3用来控制8hz调制信号和4hz调制信号 (icl的q12端和q13端分别输出8hz和4hz调制信号)的切换及分钟信号脉冲和秒信号脉冲的切换。
  ic7在cp端分钟计数信号的控制下,其yo-y9端依次输出高电平。比赛时间到5min时,lc7的y5端变为高电平,此高电平经vdl8加至cr端,使ic7清零复位,计数又从零开始,于是y5端便得到周期为5min的脉冲信号,这一脉冲信号加到ic8的cp端,使ic8的yo-y9端依次输出高电平。经过3个5min(l5min)、4个5min(2omin)、5个5min(25min)和6个5min(30min)时,ic8的y3、y4、y5和y6端依次先后输出高电平,分别通过cl2、c13、clo、cll和vdl2、vd14、vd9、vdll加至dl(接成非门电路)的输入端,dl输出低电平,使单稳态电路由稳态变为暂态,输出端由高电平变为低电平,受控音频振荡器振荡工作,产生音频振荡信号,此信号经vl、v2放大后,驱动bl发出"嘀"声。单稳态电路暂稳态 (时间为25)结束后,d3时输出端又变为高电平,受控音频振荡器停振。
  这样,每次触发时,bl只发出2s的提示声响。为了使bl发出断续的"嘀、嘀"声,受控音频振荡电路中引入了8hz和4hz的调制信号,即在ic8的y3、y4、y5端输出高电平时(即比赛时间达到l5min、2omi。和25m"时),ic3的13端变为高电平,sl接通,icl的q12端输出的8hz振荡信号经sol加至iclo的13脚,对音频振荡信号进行调制,使bl发出急促的"嘀、嘀"声变缓,表示比赛已进行l5m"、2on。n或25min。在ic8的y6端输出高电平时(比赛时间达到3omin时),该高电平加至lc3的5脚,使502接通,ic1的q13端输出的4h,振荡信号经502加至ic10的13脚 (此时501已关断),对音频振荡信号进行调制,使bl发出的"滴、哺"声变缓,表示比赛时间已到。
  在比赛开始后时29min之前,vt处于截止状态,d4输入端的高电平使ic3内部的s03接通,d4输出端的低电平使s04关闭,此时的比赛时间以分钟显示。当比赛时间达到29min时,ic7的y4端输出高电平,使vt受触发而导通,dl的输入端变为低电平,输出端变为高电平,一方面使ic4清零;另一方面使ic3内部的s0

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