篮球倒计时与其报警装置电路

十六、篮球倒计时与其报警装置电路

(一)实训

1.实训电路设计要求

随着信息时代的发展，电子技术在现实生活中发挥着越来越重要的作用。比如在各种竞技运动中，计数器成为检验运动员成绩的一个重要工具。利用所学知识设计一个篮球倒计时与其报警装置电路，能够实现如下功能：　

①可以完整地从24秒开始依次倒计时并显示倒计时过程，实现倒计时的时间间隔为1秒。

②当24秒倒计时至终点的一瞬间，显示器字幕立刻自行消隐，但消隐的时间必须大于4秒。

③设有手动24秒复位，即显示器无论在倒计时或是在消隐过程中，只要按下复位键，显示器立即显示24秒，接着开始倒计时。

④当发生24秒违例时，在24秒倒计至终点时瞬间即字消隐前0.5秒发出报警声“滴滴——”，就在“滴滴——”声落音时也就是字消隐的瞬间，记录台工作人员吹响双音哨，警示裁判员与双方球员。

2.实训目的

①了解集成电路CD40192的工作原理。

②掌握篮球倒计时与其报警装置电路的设计、组装与调试方法。

③进一步掌握与非门多谐振荡器设计与使用方法。

3.实训原理图

如图8－35所示。

4.实训知识储备

集成电路CD40192的基本功能知识。

5.实训电路原理

①上电瞬间，C2导通，U4、U5的11脚为低电平，将预置数送至输出端，再通过译码器U2、U1数码管DS2、DS1显示24。U4、U5在得到脉冲后，从24开始倒计时。

②当24秒倒计时至终点的一瞬间，U4的13脚输出0.5秒时间的低电平。经U1A反向后输出高电平，三极管VT1导通，蜂鸣器鸣叫，指示倒计时已至终点。同时U1B输出低电平，并通过D1R3、C1延时保持4秒时间。此时U2、U3的消隐端为低电平并消隐，数码管不显示任何数字。

③数码管无论在倒计时或是在消隐过程中，当按下复位键S1后U4、U5复位。同时，三极管VT2导U4、U5的11脚为低电平，放开复位键S1后，数码管立即显示24秒接着开始倒计时。

6.作品调试

①上电的瞬间，调节可调电阻RP1的阻值，使多谐振荡器周期为1秒。

②上电瞬间，C2瞬间导通，当按下S1后，三极管VT2导通，使得U4、U5的11脚为低电平，将预置数送至输出端。

7.实训中出现的问题及问题解决方框图

(1)电路工作方框图(图8－34)

图8-34　篮球倒计时与其报警装置电路工作方框图

(2)实训中出现的问题及解决方法

①作品完成上电后，数码管DS1、DS2从99开始倒计时显示，当倒计时结束时，蜂鸣器鸣叫0.5秒钟，数码管DS1、DS2消隐4秒样子。A.由问题现象可知道U3、U2、U1工作正常，问题就出在U4、U5开机预置数工作控制电路。B.首先用万用表检测开机电容C2工作是不是正常，若正常更换U4、U5即可，若不正常更换C2或检查其相关连接电路即可解决问题。

②当24秒倒计时结束后，蜂鸣器鸣叫0.5秒钟，数码管DS1、DS2消隐4秒样子。但按下开关S1时，数码管DS1、DS2显示00，当放开S1后，DS1、DS2从99开始倒计时。A.由问题现象可知道U3、U2、U1工作正常，问题就出在U4、U5复位机预置数工作控制电路。B.按下开关S1，用万用表测试U4、U5的11脚对地电压，若低的话，更换U4、U5即可。C.若高的话，检测三极管VT2是否导通即可解决问题。

(二)元器件选择

表8－16　篮球倒计时与其报警装置元器件清单表

(三)知识升华

在本作品的基础上总体保持不变，就是在报警电路上稍作改变。当24秒违例倒计时至终点即字消失的瞬间发出清晰且能让全场听清的“滴——”声，来警示裁判员及双方球员。

图8-35　篮球倒计时与其报警装置电路图