電子秒表電路課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目 電子秒表電路課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓名: </b></p><p><b>　　學(xué)號(hào): </b></p><p><b>　　專業(yè)班級(jí): </b></p>

2、<p><b>　　指導(dǎo)老師: </b></p><p><b>　　日期: </b></p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)目的：3</b></p><p>　　二．設(shè)計(jì)任務(wù)及說(shuō)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(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和器件選擇6</p><p>　　1.時(shí)鐘發(fā)生單元6</p><p><b>　　2.記數(shù)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(shè)計(jì)所需元件8</p><p><b>　　八、心得體會(huì)：8</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)8</b></p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)目的

5、：</b></p><p>　　(1)了解計(jì)時(shí)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(guān)電子元器件的使用;</p><p>　　(3)學(xué)習(xí)數(shù)字電路中基本555定時(shí)器、時(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)數(shù)、譯碼顯示等單元電路的綜合應(yīng)用。</p><p>　　二．設(shè)計(jì)任務(wù)及說(shuō)明：</p><p>　

6、　電子秒表電路是一塊獨(dú)立構(gòu)成的記時(shí)集成電路。它集成了計(jì)數(shù)器、、振蕩器、譯碼器和驅(qū)動(dòng)等電路，能夠?qū)γ胍韵聲r(shí)間單位進(jìn)行精確記時(shí)，具有清零、啟動(dòng)計(jì)時(shí)、暫停計(jì)時(shí)及繼續(xù)計(jì)時(shí)等控制功能。</p><p><b>　　三. 功能要求</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒的數(shù)字顯示計(jì)時(shí)器</p><p>　　（2）具有校時(shí)、校分的功能&l

7、t;/p><p>　?。?）通過(guò)開關(guān)功能實(shí)現(xiàn)清零、暫停等功能的有效轉(zhuǎn)換</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)可以滿足以下要求的簡(jiǎn)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(dòng)計(jì)時(shí)、暫停計(jì)時(shí)及繼續(xù)計(jì)時(shí)等控制功能；</p&

8、gt;<p>　?。?）控制開關(guān)為兩個(gè)：?jiǎn)?dòng)（繼續(xù)）/暫停記時(shí)開關(guān)和復(fù)位開關(guān)</p><p>　　四．總體方案及原理:</p><p>　　電子秒表要求能夠?qū)r(shí)間進(jìn)行精確記時(shí)并顯示出來(lái),因此要有時(shí)鐘發(fā)生器,記數(shù)及譯碼顯示,</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　(1)時(shí)鐘發(fā)生器：利

9、用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器做時(shí)鐘源,產(chǎn)生100HZ的脈沖;</p><p>　　(2)記數(shù)器：對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行記數(shù)并進(jìn)位,分和秒之間60進(jìn)制,時(shí)和分之間60進(jìn)制;</p><p>　　(3)譯碼器：對(duì)脈沖記數(shù)進(jìn)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(shù)值顯示出來(lái)，是秒表最終的輸出，有時(shí)、分和秒位；</p>

10、<p>　　(5)控制器：控制電路是對(duì)秒表的工作狀態(tài)（記時(shí)開始/暫停/繼續(xù)/復(fù)位等）進(jìn)行控制的單元，可由觸發(fā)器和開關(guān)組成。</p><p>　　五、電子秒表原理仿真圖</p><p><b>　　8</b></p><p>　　圖(1) 實(shí)現(xiàn)秒的計(jì)時(shí)功能的電路圖</p><p>　　圖(2) 實(shí)

11、現(xiàn)分和秒的計(jì)時(shí)電路圖</p><p>　　圖(3) 實(shí)現(xiàn)時(shí)、分和秒的計(jì)時(shí)電路圖</p><p>　　圖中(1)至(3)所示電路中，秒計(jì)數(shù)器和分計(jì)數(shù)器各由一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位）和一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位）串接組成，形成兩個(gè)六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，其中個(gè)位計(jì)數(shù)器接成十進(jìn)制形式。十位計(jì)數(shù)器選擇QB和QC做反饋端，經(jīng)與非門輸出至控制清零端CLR；接成六進(jìn)制形式（計(jì)數(shù)至0110時(shí)清零）個(gè)位與十位計(jì)數(shù)器之

12、間采用同步級(jí)聯(lián)復(fù)位方式，將個(gè)位進(jìn)位輸出端RCO接至十位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK，完成個(gè)位對(duì)十位計(jì)數(shù)器的進(jìn)位控制。將十位計(jì)數(shù)器的反饋清零信號(hào)經(jīng)非門輸出，作為六十進(jìn)制的進(jìn)位輸出脈沖信號(hào)，即當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至60時(shí)，反饋清零的低電平信號(hào)輸入CLR端，同時(shí)經(jīng)非門變成高電平，在同步級(jí)方式下，控制高位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。</p><p>　　分計(jì)數(shù)器需要一個(gè)二十四/十二進(jìn)制轉(zhuǎn)換的遞增計(jì)數(shù)電路。個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器均連接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)形式，

13、采用同步級(jí)聯(lián)復(fù)位方式。將個(gè)位計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出端RCO接至十位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK，完成個(gè)位對(duì)十位計(jì)數(shù)器的進(jìn)位控制。</p><p>　　六、單元電路設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和器件選擇：</p><p><b>　　1.時(shí)鐘發(fā)生單元</b></p><p>　　時(shí)鐘發(fā)生器可以采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，555定時(shí)器是一種性能較好的時(shí)鐘源，切構(gòu)

14、造簡(jiǎn)單，采用555定時(shí)器構(gòu)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(shí)器是一種功能強(qiáng),使用靈活,應(yīng)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(gòu)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(yīng)用于電子控制,電子檢測(cè),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(jù)T=（ ）Cln2=0.01可選擇的電阻進(jìn)行連接可在輸出端3獲得頻率為100HZ的矩形波信號(hào)，即T=0.01S的時(shí)鐘源，當(dāng)基本RS觸發(fā)器Q＝1時(shí)，門5開啟，此時(shí)100HZ脈沖信號(hào)通過(guò)門5作為計(jì)數(shù)脈沖加于計(jì)數(shù)器①的計(jì)數(shù)輸入端CP2。</p><p><b>　　2.記數(shù)單元</b></p><p>　　記數(shù)器74HC160N等都能實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制記數(shù)，本設(shè)計(jì)

16、采用六十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74HC160N構(gòu)成電子秒表的計(jì)數(shù)單元，555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入。計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)器接成8421碼十進(jìn)制形式，其輸出端與實(shí)驗(yàn)裝置上譯碼顯示單元的相應(yīng)輸入端連接，可顯示0.01～0.09秒；0.1～0.9秒計(jì)時(shí)，四個(gè)計(jì)數(shù)器也接成8421碼十進(jìn)制形式，計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)器接成60進(jìn)制的形式，實(shí)現(xiàn)秒對(duì)分的進(jìn)位。</p><p>　　圖1-10 記數(shù)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(qū)動(dòng)共陰極數(shù)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(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。</p><p><b>　　4 .控制單元</b></p><p>　?。?）啟動(dòng)（繼續(xù)）/暫停記時(shí)開關(guān)</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(hào)

19、。按動(dòng)按鈕開關(guān)（接地），則門1輸出 ＝1；門2輸出Q＝0，K2復(fù)位后Q、狀態(tài)保持不變。再按動(dòng)按鈕開關(guān)K1 ,則Q由0變?yōu)?，門5開啟, 為計(jì)數(shù)器啟動(dòng)作好準(zhǔn)備。由1變0，送出負(fù)脈沖，啟動(dòng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。</p><p><b>　?。?）清零開關(guān)</b></p><p>　　通過(guò)開關(guān)對(duì)每個(gè)計(jì)數(shù)器的R0(2)給以高電平能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的清零。</p><p

20、><b>　　七、設(shè)計(jì)所需元件 </b></p><p><b>　　八、心得體會(huì)： </b></p><p>　　通過(guò)本次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)Multisim電路設(shè)計(jì)與仿真的應(yīng)用有了一定的了解，對(duì)數(shù)字電子技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，初次接觸軟件，發(fā)現(xiàn)還是有一定困難的，知道了設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路并讓其正確運(yùn)行不是一件簡(jiǎn)單的事情。</p>

21、;<p>　　在設(shè)計(jì)電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己的專業(yè)知識(shí)還是有一定的欠缺，接好了電路卻無(wú)法正常運(yùn)行，通過(guò)同學(xué)之間的交流，發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)的電路有很多錯(cuò)誤，例如把本應(yīng)該接高電平的端口接了低電平，線路接錯(cuò)端口等等，在把錯(cuò)誤一點(diǎn)一點(diǎn)的改正了過(guò)來(lái)使其運(yùn)行成功之后，看著自己設(shè)計(jì)的電路成功運(yùn)行還是有一點(diǎn)小小的成就感的。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到了實(shí)際操作與理論知識(shí)有很大的聯(lián)系，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己動(dòng)手能力的欠

22、缺，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了課本知識(shí)，增加了學(xué)習(xí)興趣，又考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)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(xué)會(huì)了電子技術(shù)中秒表的設(shè)計(jì)，離真正掌握還有一定距離，但課程設(shè)計(jì)的這段時(shí)間確實(shí)令我受益匪淺，更重要的是我又多掌握了一門新的知識(shí)。成功就是在不斷探索和求實(shí)中得到的，學(xué)習(xí)也是如此。希望可以通過(guò)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)更加了解自己的不足，在以后的學(xué)習(xí)中可以克服不足，爭(zhēng)取做得更好，

23、更成功。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　基于Multisim10電路設(shè)計(jì)與仿真········楊欣、王玉鳳、劉湘黔編著</p><p>　　電子技術(shù)·······

24、;·················李忠波 主編</p><p>　　電子線路實(shí)驗(yàn)——數(shù)字電子線路············