1、 计算机辅助设计实习计算机辅助设计实习 课程设计报告课程设计报告 题 目 秒表电路的设计秒表电路的设计 学 院 班 级 姓 名 学 号 目录目录 一前言一前言 二内容摘要二内容摘要 三关键字三关键字 四技术要求四技术要求 五方案论证与选择五方案论证与选择 1.1HZ 信号脉冲装置信号脉冲装置 NE555 定时器定时器 2.计数器计数器 74LS160 3.译码器译码器 74LS48 4.七段数码管（七段数码管（LEDLED） 5.5.2 2 线线4 4 线译码器线译码器 74ls13974ls139 六六电路图及电路工作原理电路图及电路工作原理 元件清单元件清单 七设计存在的问题及解决七设计存
2、在的问题及解决 八心得体会八心得体会 前言 如今，信息正是一个高度发展的产业，而数字技术是信息的基础，数字技术是 目前发展最快的技术领域之一， 数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况 下，开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化，但大 规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念， 因此用 基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。 二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式，与，或，非三种 基本逻辑运算是逻辑代数的基础，相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。 数字电路的输入， 输出信号为离散数字信号， 电路中电子元器件工作在开
3、关状态。 除此之外，由与，或，非门构成的组合逻辑功能器件编码器，译码器，数字分配 器，数字选择器，加法器，比较器以及触发器是常用的器件。 与模拟技术相比，数字技术具有很多优点，这也是数字技术取代模拟技术被 广泛使用的原因。 此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识。 二内容摘要二内容摘要 本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。 该数 字计数系统的逻辑结构较简单，是由控制电路，1 秒脉冲发生器，译码显示电路， 计数器构成的。其中控制电路是由计数器、译码器以及电阻，开关组成的电路部 分。 多谐振荡器是由 555 定时器及其外围电路组成的电路部分产生 1 秒的脉冲。 三三
4、. 关键字关键字 计数器，译码器，显示器，555 定时器构成的多谐振荡器。 四技术要求四技术要求 要求：1、电子秒表具有 1 只按钮，当按钮第一次按下后开始计时，第二次按下 后停止计时并保留本次计时时间，第三次按下后电子秒表复位，为下一 轮计时做准备。 2、用 2 只八段数码管显示计时时间，计时范围为 00 秒 - 99 秒。 五方案论证与选择五方案论证与选择 1、 数字式秒表，就需要显示数字。根据设计要求，要用数码来做显示器。 题目要求最大记数值为 99 秒，则需要 2 个 7 段数码管作为显示。要求计数分辨 率为 1 秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。 选择信号发生器时，有两种方案：一
5、种是用晶体振荡器，另一种方案是采用 集成电路 555 定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。 石英晶振荡器精度很高，一般都需要多级分频。 秒表核心部分计数器，此次选择 74LS160 计数器。它具有同步置数和异 步清零功能。主要是利用它可以十分频的功能。计数脉冲是由 555 定时器构成的 多谐振荡器，产生 100 赫兹脉冲。如果精度要求高，也可采用石英振荡器。 在选择译码器的时候，有多种选择，如 74LS47，74LS48 等 4-7 线译码器。 如果选择 7447，则用来驱动共阳极数码管；如果选择 7448，则用来驱动共阴极 数码管。 2、元件选择、说明 1HZ1HZ脉冲脉冲信号发生器信号发生
6、器 本设计采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的 多谐振荡器。 上图为上图为 555 定时器的管脚图。定时器的管脚图。 图图(a) 555 组成组成的占空比可调的的占空比可调的多谐振荡器多谐振荡器 图图(b)工作波形工作波形 555 组成的多谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器，图（a）为脉冲频率 可调的矩形脉冲发生器，调节 Rp 可得到任意频率的脉冲信号，由于电容 C 充放 电回路的时间常数不等，所以（a）输出波形为矩形脉冲，矩形脉冲的占空比随 频率变化而变化。 555 组成的多谐振荡器参数计算公式： f=1/T=1.43/（R1+2R2）*C q=(R1+R2)/(R1+2R2) 经过计算并实际调整，方案为 R1=10 千欧，R2=2.5 千欧，c1=100 微法。在 实践中，如果用示波器观察到频率不正确，可调整 Rp 来改变频率，减小误差。 计数器计
