电路设计（15）——篮球赛24秒违例倒计时报警器的proteus仿真

1.设计要求

        设计、制作一个篮球赛24秒违例倒计时报警器。要求：

        （1）具有倒计时功能。可完整实现从“24”秒开始依序倒计时并显示倒计时过程，显示时间间隔为1秒。
        （2）具有消隐功能。当“24”秒倒计时至终点的瞬间，显示器字幕立刻自行消隐，消隐时间必须大于5秒。
        （3）具有复位功能。无论显示器是显示倒计时的时间或消隐状态下，只要按下复位键，显示器立刻晃示“24”秒接着开始倒计时。
        （4）具有准时报警功能。当发生“24”秒违例时，在倒计时“24”秒结束，数码管消隐的瞬间并且立刻发出报警声“嘀－－－－－”，且该声音时间不能太长也不能太短，只能是0.5秒左右，在3米外可听到清晰报警声。

        主要元器件：LM317（调9V），LM7809，NPN三极管9013，CD4011，LM358，CD4511，数码管，CD40192，继电器，IN4148，电阻， 电容。 

2.电路设计

3.元件介绍

LM317是一种线性稳压器，它是一款集成电路芯片，由德州仪器（Texas Instruments）公司推出。LM317的主要功能是提供稳定的输出电压，并在输入电压变化时自动调节电压输出。它广泛应用于各种电子设备中，如电源电路、电子仪器、电动车充电器等。

LM317的主要特点和工作原理如下：

1. 调节范围：LM317能够提供的输出电压范围很广，通常从1.25V到37V不等。通过调整引脚的电阻分压，可以轻松地设置所需的输出电压。

2. 调节稳定性：LM317具有良好的稳定性，即使在输入电压变化或负载变化时，也可以保持稳定的输出电压。这使得它成为一种可靠的电压稳压器。

3. 过热保护：LM317还内置了过热保护功能，当芯片温度超过安全范围时，它会自动停止输出，以保护芯片免受损坏。

4. 电流调节：LM317还可以通过外部电流限制电阻来限制输出电流。这使得它适用于不同负载要求的应用。

LM317的工作原理是基于稳压器的串联调整方式。在输入电压稳定时，通过调整引脚上的电阻值，它会将稳定的输出电压提供给负载。当输入电压或负载发生变化时，内部电路会自动调整，以保持输出电压稳定。

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LM7809是一种线性稳压器，它是一款集成电路芯片，由德州仪器（Texas Instruments）公司推出。LM7809的主要功能是将输入电压稳定地调节为+9V的输出电压，并在输入电压或负载变化时自动调整电压输出。

LM7809是一种常用的正稳压器，它属于LM78xx系列稳压器中的一员。LM78xx系列稳压器包括多个型号，分别可以提供不同的输出电压。其中，LM7809用于提供+9V的输出电压。

LM7809的主要特点和工作原理如下：

1. 输出电压：LM7809能够稳定地提供+9V的输出电压。这种输出电压非常常见，广泛用于各种电子设备中。

2. 输入电压范围：LM7809的工作电压范围通常为10V至35V。输入电压应保持在这个范围内，以确保稳定的输出电压。

3. 稳定性：LM7809具有良好的稳定性，即使在输入电压变化或负载变化时，也可以保持稳定的输出电压。这使得它成为一种可靠的电压稳压器。

4. 过热保护：LM7809还内置了过热保护功能，当芯片温度超过安全范围时，它会自动停止输出，以保护芯片免受损坏。

5. 限流功能：LM7809还具有内置的限流功能，它可以限制输出电流的最大值，以保护电路和负载。

CD4011是一种四2输入与非门（NAND门）集成电路芯片，由德州仪器（Texas Instruments）公司推出。它是在数字逻辑电路中常用的基础组件之一。

CD4011芯片具有四个独立的2输入与非门，每个门具有两个输入端（A和B）和一个输出端（Y）。它的主要功能是将两个输入信号进行逻辑与非运算，然后将结果输出。

CD4011的工作原理如下：当输入门的A和B都是高电平（逻辑1）时，输出为低电平（逻辑0）。只要有一个输入是低电平，输出就为高电平。这种逻辑运算的功能使得它可以实现各种数字逻辑功能，如逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路等。

CD4011的优点包括低功耗、高噪声抑制、宽工作电压范围和稳定可靠的性能。它广泛应用于数字电路设计、计算机系统、通信设备、工业控制等领域。在数字电路设计中，CD4011可以用于构建逻辑门、多路选择器、触发器等各种功能模块。

需要注意的是，CD4011是一种非源极门（unbuffered gate），输出电流能力有限。因此，在实际应用中，如果需要驱动大负载或工作频率较高的电路，可能需要使用缓冲器或其他适当的控制器。

4.源文件 

篮球赛24秒违例倒计时报警器的proteus仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88819574?spm=1001.2014.3001.5501