基于Multisim的计时器设计与仿真 篮球赛, 计时器

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关键字：计数器   555定时器   门电路   Multisim  
电子设计与仿真是电子技术基础学习中的重点内容，是将理论知识转化为实践能力的一个关键环节。文中针对数字电路综合知识的实验要求，设计了篮球赛24 s计时器，并利用Multisim软件进行了仿真。
1 设计方案与电路组成

篮球赛24秒计时器是数字电路的简单应用，在设计过程中，采用模块化的设计思路，将该电路划分为：计时电路、控制电路、显示电路及报警电路四部分。

设计方案框图如图1所示。计时电路和控制电路是设计方案中的主要模块，其中计时电路由秒脉冲发生器、计数器构成。计数器完成24 s计时功能，控制电路主要完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数等功能。






图1 24秒计时器设计框图



在设计中，结合实际需求，计数器选取74LS192集成芯片，74LS192是十进制可编程同步加法计数器，它采用8421码十进制编码，并具有直接清零、置数、加减计数功能。利用反馈端和置数端实现进制的转换;秒脉冲发生器由555集成电路或由，TTL与非门组成的多谐振荡器构成。显示电路由74LS48译码器和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在试验中可用发光二极管和蜂鸣器代替。

2 单元电路设计

2.1 信号发生电路

秒脉冲的产生是由555定时器所组成的多谐振荡电路完成。电路图如图2所示。当开关断开时，555定时器产生周期为1秒的脉冲;当开关闭合时，电路无信号输出，故74LS192计数器中无脉冲输入，74LS192计数器维持在保持状态，即实现暂停功能。





图2 信号发生电路