数字式电子秒表课程设计

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1、 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计报告报告 课题： 数字式秒表设计 班级 电信 1073 学号 学生姓名 专业 电信工程 系别 指导教师 电子信息工程系电子信息工程系 20092009 年年 5 5 月月 目 录 1、设计目的 2 2、设计要求 2 3、总体设计 2 3.1 基本结构及总体思路 2 3.2 总体电路图 2 4、单元电路设计 4 4.1 控制电路 4 4.2 秒计数器 5 4.3 秒信号发生器 . 6 4.4 译码电路及数字显示 7 5、调试 .10 5.1 基本 RS 触发器的调试 .10 5.2 单稳态触发器的调试 .10 5.3 时钟发生器的调试 .10 5.4 计

2、数及译码显示 . 11 6、电路测试及测试结果 . 11 6.1 电子秒表的整体测试 . 11 6.2 电子秒表准确度的测试 . 11 7、设计总结 . 11 8、参考文献 .12 1、设计目的、设计目的 数字电子技术课程设计是数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是： 1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去 分析和解决工程实际问题的能力。 2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于数字电路等知识解决电子信息方面 常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3、进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练

3、运用的 能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理 等。 4、培养学生的创新能力。 2、设计、设计要求要求 1、秒表由 4 位七段 LED 显示器显示，其中两位显示“min”,二位显示“s” ，显示分辩率 为 1 s; 2、计时最大值为 59 min59s; 3、计时误差不得超过 1s; 4、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能； 5、主要单元电路和元器件参数计算、选择； 6、画出总体电路图； 7、安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照 电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。 8、调试电路 9、电路

4、性能指标测试 10、提交格式上符合要求，内容完整的设计报告 3、总体设计总体设计 3.13.1 基本结构基本结构及总体思路及总体思路 数字式秒表是一种简单的秒计时器。 该计时器的原理框图如图 3-1 所示。 它由秒信号发生 器、秒计数器、控制电路、译码电路、数码显示器等五部分组成。其中控制电路由 RS 触发器 构成，主要通过开关 K2，K1 来实现秒表的开启、停止与复位功能。单稳态触发器提供清零功 能，当控制电路开启秒计数器时，秒信号发生器中的 555 振荡器会提供一个标准频率使计数 器开始计数。 3.23.2 总体电路图总体电路图 数字式秒表的原理框图如图 3-1 所示： 图 3-2 秒表原

5、理图 控制电路 秒信号发生器 秒计数器 译码电路 数码显示器 图 3-1 数字式秒表的原理框图 主要单元电路和元器件如上图，该电路具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制 功能；计时最大值为 59 min 59s。 图 3-2 中单元 I 为用集成与非门构成的基本 RS 触发器。 属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。基本 RS 触发器在电子秒表中的职能 是启动和停止，暂停和继续秒表的工作。图 3-2 中单元为用集成与非门构成的微分型单稳 态触发器。第三部分时钟发生器电路是由 555 定时器构成的多谐振荡器实现的。二五十 进制加法计数器 74LS90 构成电子秒表的计数单元，然

6、后接入到译码显示器中。 4、单元电路设计、单元电路设计 4.14.1 控制电路控制电路 控制电路由电阻、基本 RS 触发器、按键开关等构成。如下图： 图 4-1 中单元 I 为与用集成与非门构成的基本 RS 触发器。属低电平直接触发的触发器， 有直接置位、复位的功能。它有两个触发信号端，复位端和置位端。其功能表为表 4-1 及逻辑符号图 4-2 如下所示： 图 4-2 RS 触发器逻辑符号图 表 4-1： & 1 & 2 K1 K2 3k 3k 非 Q +5V Q 图 4-1 集成与非门构成的 RS 触发器 RS 触发器 输入 输出 Q n+1 n+1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 Qn n 0 0 不确定 不确定 它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入，另一路输出 Q 作为与非门 5 的输入控制信号。 按动按钮开关 K2（接地） ，则门 1 输出 Q =1；门 2 输出 Q=0，K2 复位后 Q、Q状态保持不变。 再按动按钮