数字电路课程设计--数字秒表、汽车尾灯控制器

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1、 设计题目一 数字秒表 1、设计说明 在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到 1%秒（即 10 ms）甚至更高的 计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。本课题的设计任务设计一个以 数字方式显示的计时器，即数字秒表。 2、设计内容 （a）进行数字秒表需求分析，定义信号及属性。 （b）设计和分析电路原理、计算参数，画出电路原理图。 （c）安装电路，并调试。 3、设计要求 a) 量程 99.99 S，计时精度 1%秒，计时结果动态显示，十进制格式。 b) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态。 c) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直

2、到清除信号有效时止。 4、设计分析 本设计数字秒表由 4 个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码。 时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取 10 毫秒即可，在本次课程设计中试 验箱可以直接提供使用；但是提供的是 1KHz 的，所以必要先进行一次十分频。 十进制计数器需要 4 个，分别对应 4 个十进制位，输出为 BCD 码，我们使用 74LS90 的十进制计数功能， 输出 BCD 码交由译码器译码由数码管显示。 但是本实验箱中所用的的数 码管已经经过译码，不需要译码器。 采用七段码显示器则译码器完成 BCD 到七段码的译码， 由 4 位显示电路动态显示结果。 设计的总的结

3、构图如下图所示。 同时，在试验中需要控制高低电平，故使用两个逻辑开关实现控制功能。 四 无 5、实验电路器材 74LS90 五片，74LS08 一片，试验箱一台，带有七段译码器的显示器 4 个。 74LS90 芯片简单介绍 74LS90 是二，五，十进制异步计数器。异步计数器如果设定 基准时钟电路 输入控制逻辑 高位计数器 低位计数器 译 码 驱 动 电 路 显 示 电 路 1K H Z 74LS 90 6 7 2 3 1 4 1 1 2 9 8 1 1 R 9 1 R 9 2 R 0 1 R 0 2 C K A C K B Q A Q B Q C Q D U 6A 74LS 08 1 2 3

4、 初态，在每个脉冲的作用下是按顺序变化的（态序） 。二进制计数 器的每一状态相当一最小项， 当最后一个脉冲到来后， 电路返回原状态。 本设计中的 74LS90 有实现十分频和计数两个用途。74LS90 引脚图如 1 所示，其 BCD 十进制计数时序如表 1 所 示。 七 七段译码器简单介绍 计算机输出的是 BCD 码， 七段显示器就是将 BCD 码转换为七段字型数码管所需要的代码， 从而显示出十进制数字。 本实验中所提供的显示其已经经过译码， 只需要正确将之接入即可 使用。七引脚图如图 2 所示。 6、单元电路设计与整体实验电路 分频、进位功能的实现分频、进位功能的实现： 本 实 验 设 计 时 钟 脉冲 源 采 用 电路 板 上 的 1000HZ 脉冲， ，为了达到 10 ms 精度要求，需 要用一片 74ls90 芯片将直接输入的 1000HZ 脉 冲源分频成 100HZ。后四片 74ls90 芯片再逐次 进行 10H、1HZ、0.1HZ 的分频工作，以实现计 数功能；同时，着 4 片 74ls90 芯片组成十进制 计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接， 显示电路输出结果。