電子秒表電路課程設計

1、<p>　　數字電子技術課程設計</p><p>　　題目 電子秒表電路課程設計</p><p><b>　　姓名: </b></p><p><b>　　學號: </b></p><p><b>　　專業(yè)班級: </b></p>

2、<p><b>　　指導老師: </b></p><p><b>　　日期: </b></p><p><b>　　一．設計目的：3</b></p><p>　　二．設計任務及說明：3</p><p>　　三. 功能要求3</p>

3、<p>　　四．總體方案及原理:3</p><p>　　五、電子秒表原理仿真圖4</p><p>　　六、單元電路設計，參數計算和器件選擇6</p><p>　　1.時鐘發(fā)生單元6</p><p><b>　　2.記數單元7</b></p><p>　　3 .譯碼顯示單元7&

4、lt;/p><p><b>　　4 .控制單元7</b></p><p>　　七、設計所需元件8</p><p><b>　　八、心得體會：8</b></p><p><b>　　參考文獻8</b></p><p><b>　　一．設計目的

5、：</b></p><p>　　(1)了解計時器主體電路的組成及工作原理;</p><p>　　(2)熟悉集成電路及有關電子元器件的使用;</p><p>　　(3)學習數字電路中基本555定時器、時鐘發(fā)生器及計數、譯碼顯示等單元電路的綜合應用。</p><p>　　二．設計任務及說明：</p><p>　

6、　電子秒表電路是一塊獨立構成的記時集成電路。它集成了計數器、、振蕩器、譯碼器和驅動等電路，能夠對秒以下時間單位進行精確記時，具有清零、啟動計時、暫停計時及繼續(xù)計時等控制功能。</p><p><b>　　三. 功能要求</b></p><p>　?。?）設計一個具有時、分、秒的數字顯示計時器</p><p>　?。?）具有校時、校分的功能&l

7、t;/p><p>　　（3）通過開關功能實現(xiàn)清零、暫停等功能的有效轉換</p><p>　　設計一個可以滿足以下要求的簡易秒表</p><p>　　(1)秒表由5位七段LED顯示器顯示，其中一位顯示“min”,四位顯示“s”，其中顯示分辯率為0.01 s。</p><p>　　(2)具有清零、啟動計時、暫停計時及繼續(xù)計時等控制功能；</p&

8、gt;<p>　?。?）控制開關為兩個：啟動（繼續(xù)）/暫停記時開關和復位開關</p><p>　　四．總體方案及原理:</p><p>　　電子秒表要求能夠對時間進行精確記時并顯示出來,因此要有時鐘發(fā)生器,記數及譯碼顯示,</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　(1)時鐘發(fā)生器：利

9、用555定時器構成的多諧振蕩器做時鐘源,產生100HZ的脈沖;</p><p>　　(2)記數器：對時鐘信號進行記數并進位,分和秒之間60進制,時和分之間60進制;</p><p>　　(3)譯碼器：對脈沖記數進行譯碼輸出到顯示單元中；</p><p>　　(4)顯示器：采用6片LED顯示器把各位的數值顯示出來，是秒表最終的輸出，有時、分和秒位；</p>

10、<p>　　(5)控制器：控制電路是對秒表的工作狀態(tài)（記時開始/暫停/繼續(xù)/復位等）進行控制的單元，可由觸發(fā)器和開關組成。</p><p>　　五、電子秒表原理仿真圖</p><p><b>　　8</b></p><p>　　圖(1) 實現(xiàn)秒的計時功能的電路圖</p><p>　　圖(2) 實

11、現(xiàn)分和秒的計時電路圖</p><p>　　圖(3) 實現(xiàn)時、分和秒的計時電路圖</p><p>　　圖中(1)至(3)所示電路中，秒計數器和分計數器各由一個十進制計數器（個位）和一個六進制計數器（十位）串接組成，形成兩個六十進制的計數器，其中個位計數器接成十進制形式。十位計數器選擇QB和QC做反饋端，經與非門輸出至控制清零端CLR；接成六進制形式（計數至0110時清零）個位與十位計數器之

12、間采用同步級聯(lián)復位方式，將個位進位輸出端RCO接至十位計數器的時鐘信號輸入端CLK，完成個位對十位計數器的進位控制。將十位計數器的反饋清零信號經非門輸出，作為六十進制的進位輸出脈沖信號，即當計數器計數至60時，反饋清零的低電平信號輸入CLR端，同時經非門變成高電平，在同步級方式下，控制高位計數器計數。</p><p>　　分計數器需要一個二十四/十二進制轉換的遞增計數電路。個位和十位計數器均連接成十進制計數形式，

13、采用同步級聯(lián)復位方式。將個位計數器的進位輸出端RCO接至十位計數器的時鐘信號輸入端CLK，完成個位對十位計數器的進位控制。</p><p>　　六、單元電路設計，參數計算和器件選擇：</p><p><b>　　1.時鐘發(fā)生單元</b></p><p>　　時鐘發(fā)生器可以采用555定時器構成的多諧振蕩器，555定時器是一種性能較好的時鐘源，切構

14、造簡單，采用555定時器構成的多諧振蕩器做為電子秒表的輸入脈沖源。</p><p>　　圖1-9 555_VIRTUAL引腳圖</p><p>　　555定時器是一種功能強,使用靈活,應用廣泛的集成電路,通常只要外接少量的外圍元件就可以很方便的構成施密特觸發(fā)器,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等多種電路,被廣泛應用于電子控制,電子檢測,儀器儀表,家用電器等方面.因輸出要求為100HZ的，選擇占空

15、比為55%，可根據T=（ ）Cln2=0.01可選擇的電阻進行連接可在輸出端3獲得頻率為100HZ的矩形波信號，即T=0.01S的時鐘源，當基本RS觸發(fā)器Q＝1時，門5開啟，此時100HZ脈沖信號通過門5作為計數脈沖加于計數器①的計數輸入端CP2。</p><p><b>　　2.記數單元</b></p><p>　　記數器74HC160N等都能實現(xiàn)十進制記數，本設計

16、采用六十進制加法計數器74HC160N構成電子秒表的計數單元，555定時器構成的多諧振蕩器作為計數器的時鐘輸入。計數器及計數器接成8421碼十進制形式，其輸出端與實驗裝置上譯碼顯示單元的相應輸入端連接，可顯示0.01～0.09秒；0.1～0.9秒計時，四個計數器也接成8421碼十進制形式，計數器和計數器接成60進制的形式，實現(xiàn)秒對分的進位。</p><p>　　圖1-10 記數器74HC160N引腳功能圖<

17、;/p><p><b>　　3 .譯碼顯示單元</b></p><p>　　74HC160N是BCD碼到七段碼的顯示譯碼器，它可以直接驅動共陰極數碼管。它的管腳圖如圖5所示. 顯示器用DCD_HEX共陰極LED顯示器.</p><p>　　圖1-11: DCD_HEX共陰極LED顯示器引腳功能圖</p><p>　　LED顯

18、示屏（LED panel），是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。</p><p><b>　　4 .控制單元</b></p><p>　?。?）啟動（繼續(xù)）/暫停記時開關</p><p>　　它的一路輸出作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出Q作為與非門5的輸入控制信號

19、。按動按鈕開關（接地），則門1輸出 ＝1；門2輸出Q＝0，K2復位后Q、狀態(tài)保持不變。再按動按鈕開關K1 ,則Q由0變?yōu)?，門5開啟, 為計數器啟動作好準備。由1變0，送出負脈沖，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。</p><p><b>　?。?）清零開關</b></p><p>　　通過開關對每個計數器的R0(2)給以高電平能實現(xiàn)系統(tǒng)的清零。</p><p

20、><b>　　七、設計所需元件 </b></p><p><b>　　八、心得體會： </b></p><p>　　通過本次電子技術課程設計，我對Multisim電路設計與仿真的應用有了一定的了解，對數字電子技術有了進一步的認識，初次接觸軟件，發(fā)現(xiàn)還是有一定困難的，知道了設計一個簡單的電路并讓其正確運行不是一件簡單的事情。</p>

21、;<p>　　在設計電路時，發(fā)現(xiàn)自己的專業(yè)知識還是有一定的欠缺，接好了電路卻無法正常運行，通過同學之間的交流，發(fā)現(xiàn)自己設計的電路有很多錯誤，例如把本應該接高電平的端口接了低電平，線路接錯端口等等，在把錯誤一點一點的改正了過來使其運行成功之后，看著自己設計的電路成功運行還是有一點小小的成就感的。</p><p>　　本次課程設計讓我認識到了實際操作與理論知識有很大的聯(lián)系，同時也認識到了自己動手能力的欠

22、缺，通過本次課程設計不僅鞏固了課本知識，增加了學習興趣，又考驗了我們借助互聯(lián)網查閱資料和組織材料的綜合能力。</p><p>　　盡管現(xiàn)在只是初步學會了電子技術中秒表的設計，離真正掌握還有一定距離，但課程設計的這段時間確實令我受益匪淺，更重要的是我又多掌握了一門新的知識。成功就是在不斷探索和求實中得到的，學習也是如此。希望可以通過電子技術課程設計的學習更加了解自己的不足，在以后的學習中可以克服不足，爭取做得更好，

23、更成功。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　基于Multisim10電路設計與仿真········楊欣、王玉鳳、劉湘黔編著</p><p>　　電子技術·······

24、;·················李忠波 主編</p><p>　　電子線路實驗——數字電子線路············