数电课程设计数字电子秒表设计Word文档下载推荐.doc
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本次数字电路课程设计的数字式秒表的要求为：
显示分辨率为1s；
计时最长时间为99S，2位显示器，显示时间最长为99s；
系统设置启／停键。
复位键用来消零，启／停键是控制秒表起停的功能键。
针对上述设计要求，我们先前往校图书馆借阅了大量的数字电路设计方面的书籍，以及一本电子元件方面的工具书，以待查阅各种设计中所需要的元件。
其次安装并学习了数字电路设计中所常用的proteus仿真软件，在课程设计过程的电路图设计与电路的仿真方面帮助我们发现了设计电路方面的不足与错误之处。
工作安排方面：
我们首先在课程设计的要求下设计出了数字式秒表的整体电路框图。
其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍，最后使用proteus软件画出单元电路，并在可能情况下对其进行仿真实验。
完成了单元电路设计分析之后，进行总电路的拼接与调试，最后对总电路图进行分析，写出结论。
完成总电路的设计与分析之后，对资料与设计电路进行整理、排版，完成课程设计报告。
关键字：
555定时器十进制计数器多谐振荡器
目录
第一章引言
1.1设计目的------------------------------------------------------------------------------4
1.2设计任务---------------------------------------------------------------------------4
1.3设计要求------------------------------------------------------------------------------4
第二章数字电子秒表设计
2.1仪器设备-----------------------------------------------------------------------------5
2.2电子秒表的基本组成和工作原理-----------------------------------------------5
2.3芯片简介------------------------------------------------------------------------------5
2.4实验原理--------------------------------------------------------------------11
第三章实验结果
3.1实验结果分析-------------------------------------------------------------------------14
第四章心得体会-----------------------------------------------------------------------------14
第五章参考文献------------------------------------------------------------------------------15
第六章附录---------------------------------------------------------------------------------16
1.1设计目的：
1.1.1为了培养学生运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高学生专业基本技能、创新能力的重要实践教学环节。
1.1.2通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。
1.1.3为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信心。
1.1.4为了培养学生获取信息和综合处理信息的能力,提高文字和语言表达能力。
1.1.5巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
1.1.6熟悉555方波振荡器的应用。
1.1.7熟悉计数器的级联及计数、译码、显示电路的整体配合。
1.1.8学习电子秒表的调试方法
1.2设计任务内容：
1.2.1完成数字电子秒表的设计，绘出电路原理图。
1.2.2搭接电子秒表整体试验电路。
1.2.3调节1秒信号源。
1.2.4测试电子秒表清零、开始计时、停止计时功能。
1.3设计要求
1.3.1以1秒为最小单位进行显示。
1.3.2秒表可显示1～99秒的量程。
1.3.3该秒表具有开始计时、停止计时功能。
1.3.4要求完成的电子秒表99S内误差不超过2S。
2.1仪器设备：
+5V稳压电源一台，万用表一台，PCB板一块，排阵若干，导线若干，按键开关两个；
定时器555一块，74LS00一块，74LS161两块，4511两块，4093一块，单位共阴极数码管两只，10uF电解质电容2个，发光二极管一个，电阻：
1k，4个；
75k,1个；
500欧，15个。
2.2电子秒表的基本组成和工作原理：
2.2.1电子秒表电路的基本组成框图如图1所示，它主要由秒脉冲发生器、触发器、计数器、译码器和数码显示器5个部分组成。
秒脉冲发生器
计数器
触发器
译码器
显示器
图1电子秒表基本结构示意图
2.3芯片简介
（1）由NE555P组成的多谐振荡器（多谐振荡器）
（A）、555时钟电路可以构成多谐振荡器，真值表如下：
表2.1
RST
THR
TRI
OUT
TD
X
导通
1
>
2\3VCC
1\3VCC
<
不变
截止
注明：
6脚为THR，触发器输入端，低电平有效。
2脚为TRI，阀值输入端，高电平有效。
4脚为RST，总复位端，低电平有效。
7脚为DIS，放电端。
5脚为CON，控制端。
1脚接地，8脚接电源。
3脚为输出端。
TD为内部三极管。
（2）74LS161（计数器）
74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能：
图2.174ls161引脚图
管脚图介绍：
时钟CP和四个数据输入端P0~P3
清零/MR
使能CEP，CET
置数PE
数据输出端Q0~Q3
以及进位输出TC.（TC=Q0·
Q1·
Q2·
Q3·
CET）
表2.2（74LS161功能表）
输入
输出
CR
CP
LD
EP
ET
D3
D2
D1
D0
Q3
Q2
Q1
Q0
0
Ф
1
↑
d
c
b
a
状态码加1
从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。
当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。
而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=Q0·
CET。
合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。
二进制计数器电路简单，运算也方便，但人们最习惯的是十进制，所以在应用中常使用十进制计数器。
使用较多的十进制计数器是按照8421BCD码进行计数的电路，计数器由“0000”状态开始计数，每10个脉冲一个循环，也就是第10个脉冲到来时，由“1001”变为“0000”，就实现了“逢十进一”，同时产生一个进位信号。
（3）74LS00（与非门）
74LS00功能：
四2输入与非门D9u838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸
真值表：
表2.3
Inputs输入
输出
A
B
Y
L
H
D9u838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸
图2.274LS00引脚图D9u838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号-各种图纸
（4）4093
4093由四个2输入端施密特触发器电路组成。
每个电路均为在两输入端具有斯密特触发功能的2输入与非门。
每个门在信号的上升和下降沿的不同点开、关。
上升电压（VP）T和下降电压（VN）之差定义为滞后电压
（△VT）。
图2.3
4093引脚图
（5）4511
图2.44511引脚图
CD4511是一个用于驱动共阴极
LED
（数码管）
显示器的
BCD
码—七段码译码器，特点如下：
具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
（5）数码管
现在的许多电器设备上都有显示十进制字符的字符显示器，以直观的显示出电器设备的运行数据。
目前广泛使用的字符显示器是七段字符显示器，或称七段数码管。
常见的七段数码管有液晶显示数码管和半导体数码管两种。
半导体数码管是由七段发光二极管（LightEmittingDiode）组成，简称LED。
图1.6是LED
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