内容发布更新时间 : 2024/11/16 6:27:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

体接法如图2所示：

图2 74LS160六进制电路图

十进制计数器其引脚如下：使用置数法对74LS160芯片进行置数，即芯片引脚3，4，5，6分别接1001，其中“1”代表高电平，接电源Vcc，“0”代表低电平，接地。从右往左计数，分别代表从0到9，表示十进制。引脚9接由555定时器制成的多谐振荡器给定的脉冲，使能端引脚7和10接下一级输出，保证所需的进制。具体接法如图3所示：

图3 74LS160D十进制电路图

由图可知，此计数器与六进制相配合可以合成六十进制电路；与十进制相配合则可以合成一百进制电路，使用较为方便，可以有效解决计时器关于六十进制和一百进制的计数问题。

(2) 脉冲信号产生模块

使用555定时器构成多谐振荡器电路。多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称为矩形波发生器。“多谐”是指矩形波除了基波之外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路在这两个暂稳态之间来回交替变化，由此产生矩形脉冲信号。所以常用作脉冲信号源和时序电路中的时钟信号。

可以看到，在电路图中，电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲。 两个暂稳态维持时间T1，T2分别可以通过RC电路过渡过程公式来进行计算：

T1=（ R1+R3 ）C㏑2，T2=R1 C㏑2 从而得到电路的振荡周期：

T=T1+T2=（ R3+2R1 ）C㏑2

而本次需要精确到0.01s，因而，假设R1=R2,则计算出较为稳定的电阻电容值为：R3=44Ω, R1=44Ω, C1=0.01μF,C2=110nF。计算得T=0.01s。其脉冲信号产生电路如图4所示：

CLK信号

图4 脉冲信号产生电路

(3) 译码显示模块

译码显示作用是将计时的具体数值精确地显示出来。它是通过数码显示管来完成此项功能，74LS160D将信号传送译码器译码，分别接译码管引脚7，1，2，6。

而引脚3，4，5则串联接电源Vcc。随后译码管将信号传递给给数码显示管，计时模块输出计时信号通过译码器译码由数码管显示出来，LED数码管引脚及译码器连接如图5所示：

图5 七段LED显示器及译码器接法图

(4) 暂停计时并报警电路模块

报警电路模块的作用：任何一辆赛车完成比赛后，与之相对应的时钟停止计时，其它继续；当计时器停止计时，其对应的蜂鸣器响起，提示该车完成比赛。暂停计时并报警电路与每一路赛道的最后一片74LS160芯片的使能端用单刀双掷开关相连接，当小车完成比赛后，可以手动开启暂停计时并报警电路，示意完成比赛。暂停计时并报警电路模块如图6所示：

图6 暂停计时并报警控制电路

(5) 赛道计时电路模块

赛道计时电路模块主要功能是对计时器进制进行置数，以及一个额外功能：显示进制。通过六个单刀双掷开关，可以手动转换计时和显示计时进制功能。

单刀双掷开关，可同时接入芯片74LS160的进位输出RCO和CLK进制计时。在使用时，可以通过手动开关，转换功能。

赛道计时电路模块通过在A、B、C、D四个引脚输入信号来完成置数，图7为赛道计时电路模块。

图7 赛道计时电路模块

（6）清零模块

清零功能是通过断开键B，使输入端整体置零来完成，设置一个单刀单掷开关键B，使它与VCC相连，当需要满足清零功能时将开关和VCC断开。图8为清零功能控制电路。

VCC VCC 信号脉冲 信号脉冲

图8 清零功能控制电路

四、性能测试

（1）计时器开始计时仿真测试

将单刀单掷开关初始状态全置为闭合，单刀双掷开关全部打至RCO进位输出端。此时两路计时器同时开始递增计时，如图9所示。计数器正常计数如图9所示。

图9 计时器开始计时仿真图

（2）计时器计时进制仿真测试

将单刀单掷开关初始状态全置为闭合，单刀双掷开关全部打至进位置数输入端。此时计数器开始进行计时进制测试，当到达最大数时，计时暂停。由图10可以看到计时器分钟与秒钟的计时是六十进制，0.01秒的计时是一百进制。计时器正常计时如图10所示：

图10 计时器计时进制测试仿真图