数字电子课程设计--秒表

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1、 课 程 设 计 设计题目：设计题目： 秒表秒表 秒表 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： （1）掌握秒表的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2 基本要求： （1）能进行分、秒、0.1 秒、0.01 秒计时，有独立的时间显示电 路； （2）显示完毕后清零并发出响声。 1.3 发挥部分： （1）预置定时报警（例如 1 分钟跑等项目） （2）其他。 2 设计过程及论文的基本要求 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选 1 个方向： （2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、印刷电路板图各一份； （3）设计过程的资料、草稿要求保留

2、并随设计报告一起上交；报告的电子档 需在规定时间内在单独在网络教学平台上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂 改。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、 正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重 要） 、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍） 、小结、参考文献、附录（逻 辑电路图与印刷电路板图） 。 3 时间进度安排 顺序 阶段日期 计 划 完 成 内 容 备注 1 2013.7.1 学生根据任务书做出原始框图并画出初步逻辑电路图 点名 2 2013.7.2

3、检查框图及初步逻辑图完成情况，检查及纠正错误 打分 3 2013.7.3 检查及改正逻辑图，并用 EDA 软件仿真逻辑图 打分 4 2013.7.4 讲解印刷电路板图绘制及报告书写，仿真各部分电路波形 打分 5 2013.7.5 报告书写，答辩，收报告 打分 2013-06-23 摘摘 要要 电子式秒表是一种用数字电路技术实现时、 分、 秒计时的装置， 无机械装置， 具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 电子式秒表从原理上讲是一种典型的数字电路， 其中包括了组合逻辑电路和 时序电路。本次实验所做电子式秒表由信号发生系统和计时系统构成。由于需要 比较稳定的信号， 所以信号发生系统 555

4、定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器 构成，信号频率为 100HZ。计时系统由计数器、译码器、显示器组成。计数器由 74 LS160 构成，由十进制计数器组成了一百进制和六十进制计数器，采用异步 进位方式。译码器由 74LS48 构成，显示器由数码管构成。具体过程为：由晶体 震荡器产生 100HZ 脉冲信号先进入计数器，然后传入译码器，将 4 位信号转化为 数码管可显示的 7 位信号，结果以“分” 、 “秒” 、 “10 毫秒”依次在数码管显示 出来。该秒表最大计时值为 59 分 59.99 秒， “10 毫秒”为一百进制计数器组 成， “分”和“秒”为六十进制计数器组成。 关键词 多谐振荡器，

5、计时，计数器，译码器，显示器 目录目录 1.设计题目 . 2 1.1 设计任务 . 2 1.2 设计要求 . 2 2.设计框图 . 2 3.设计思路 . 3 4.原理设计图 . 4 4.1 秒信号产生电路 . 4 4.1.1 工作原理 4 4.1.2 工作波形 5 4.1.3 参数计算 5 4.2 分、秒、毫秒计数器电路 . 6 4.2.1 计数器电路 6 4.2.2 100 进制计数器 . 7 4.2.3 60 进制计数器 . 8 4.2.4 计数器最终连线图 8 4.3 显示译码电路 8 4.3.1 译码器电路 8 4.3.2 显示器匹配电路图 9 4.3.3 译码器与数码管匹配电路的仿真

6、图 11 4.4 报警电路 . 12 4.4.1 清零报警电路. 12 4.5 全图展示 . 12 5工作过程分析 . 14 6.总结 15 7.致谢 16 8. 参考文献 . 17 附录 A . 18 附录 B . 19 1.设计题目设计题目 1.1 设计任务设计任务 电子式秒表，必须要有数字显示。按设计要求，用七段数码管来做显示器较 合理。题目要求最大记数值为 59，59，99，那则需要六个数码管。 选择信号发生器时， 采用集成电路 555 定时器与电阻和电容组成的多谐振荡 器。 其核心部分使用六个 74LS160 计数器采用串联方式构成， 这种连接方式简单， 使用元器件数量少。由于 555 定时器的比较器灵敏度较高，输出驱动电流大，功 能灵活，再加上电路结构简单，计算比较方便，所以 CP 脉冲是由 555 多谐振荡 器产生的。 电子式秒表实际上是一个频率（100HZ）进行计数的计数电路。由于电子式 秒表计数的需要， 故需要在电路上加一个控制电路， 该控制电路清零、 启动计时、 暂停及继续