数字电子秒表课程设计Word格式文档下载.docx
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具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。
4、画出总体电路图。
5、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。
6、调试电路。
时间：
2010年11月29日至2010年12月10日共2周
指导单位或教研室：
电子信息教研室
摘要：
采用现代数字电路设计方法和EDA技术，即自顶向下的设计方法，应用protues开发平台进行设计并仿真验证和硬件测试。
从总体设计框图开始，将设计任务逐步分解，直到可以用标准的集成电路部件实现，然后将各部件联结成系统，通过protues集成开发平台进行设计的分析综合和时序仿真验证。
最后，在分析时序仿真结果的基础上，对设计进行进一步的修改和完善，已达到对设计电路正确运行且学会运用protues电路设计与仿真的目的。
关键词：
555定时器；
LED；
暂停计时
Abstract：
AdoptmoderndigitalcircuitdesignmethodandEDAtechnique,namelythetop-downdesignmethods,applicationprotuesdevelopmentplatformdesignandsimulationvalidationandhardwaretest.Fromthebeginning,overalldesigndiagramdesigntaskdecomposedstepbystep,untilcanusestandardofintegratedcircuitcomponents,andthenwillrealizeconnectingcomponentsintosystem,throughprotuesintegrateddevelopmentplatformdesignofcomprehensiveanalysisandtime-seriessimulationprove.Finally,byanalyzingthetimingsimulationresults,onthebasisofdesignforfurtherrevisedandperfected,reachedthecorrectoperationofcircuitdesignandlearntouseprotuescircuitdesignandsimulationofpurpose.
Keywords:
555timing,Leds,Suspendedtiming
目录
1设计方案的选择1
2总体框架设计2
3分步电路设计3
3.1控制电路的设计3
3.1.1时钟发生单元3
3.1.2计数器3
3.2数码管显示电路4
4调试中的问题5
5硬件设计6
6元器件的选择7
结束语8
参考文献9
任务分配单10
1设计方案的选择
如图1-1所示，要实现数字秒表的控制，则要求数字信号控制系统由NE555脉冲输出、计数器、译码器、数码管等几个部分构成。
七段显示数码管
（单元4）
图1-1数字秒表框图
2总体框架设计
电路总原理图如图2-1所示。
图2-1中1单元NE555定时器构成了多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
图2-1中2单元为
74LS161构成计数器
74LS247构成译码器
7段数码管显示数字。
图2-1电路总原理图
3分步电路设计
3.1控制电路的设计
3.1.1时钟发生单元
时钟发生器可以采用555定时器构成的多谐振荡器，555定时器是一种性能较好的时钟源，且构造简单。
采用555定时器构成的多谐振荡器作为电子秒表的输入脉冲源。
如图3-1所示。
图3-1555引脚连线图
3.1.2计数器
74LS161集成芯片为集成4位二进制同步加法计数器，具有异步置0、同步并行置数、计数及保持功能。
它有同步置数控制端LD，异步清零控制端CR，工作模式控制端CTT、CTP，时钟输入端CP，进位输出端CO，并行数据输入端D0～D3，计数输出端QO～Q3。
各控制端控制权的优先级是CR最高，LD其次，最低CTT、CTP。
74LS161的管脚图如图3-2所示。
图3-274LS161管脚图
3.2数码管显示电路
数码管显示电路如图3-3所示。
图3-3数码管显示电路
4调试中的问题
（1）时钟发生器的测试
用示波器观察输出电压波形并测量其频率，调节R1，使输出波形频率为50-60Hz，若无波形输出，检查555定时器。
（2）计数、译码、显示单元的测试
测量计数器功能和分频器功能，看输出频率是否为10倍关系，各段测量显示管的功能是否正常。
（3）电子秒表准确度的测试
利用电子钟或手表的计时对电子秒表进行校准，若时间不准，调节R1。
5硬件设计
根据在PROTUES软件的成功访真，数字电子秒表的各个功能已经实现，为了使我们的结论得到进一步论证，我们进行了硬件搭接实验，在这次实验中我们更熟悉掌握了电路连接，也使我们学到了在连线过程中应注意些什么，为我们下一步的焊接打下了良好的基础。
在此实验过程中也遇到大大小小的问题：
1）由于电路图比较复杂，线路烦多，有一片子电源忘接；
2）有的连接线路接口过松不小心被撞开。
正是由于一些粗心的问题而使实验未能一次性成功，但在组员们的认真检查下把所有的问题找出来了，使实验成功完成。
我们详细记下了在实验过程中遇到的问题以此提醒自己以后不要在犯同样的错误。
6元器件的选择
元器件的选择见表6-1清单。
表6-1元器件清单
序号
名称
型号及规格
数量
1
十六进制加法计数器
74LS161
6个
2
七段显示译码器
74LS247
3
七段字符显示器
共阳极
4
二输入与非门
74LS00
3个
5
一输入与非门
74LS04
2个
6
555定时器
1个
7
1KΩ电阻
8
2.4KΩ电阻
9
单向开关
10
电容
10uf
11
4.7uf
12
导线
若干
结束语
（1）对本课程的学习体会
通过本次实训，使我们学到了好多东西。
例如：
对课本知识的进一步掌握；
把理论知识应用到实际需要中；
一个队的团结力量等。
实训不仅可以培养我们的设计能力，还使我们在设计中得到了创新，这样又培养了我们的创新能力。
我们五个人齐心合力，在规定的时间内完成了课设的要求，值得高兴的是我们的创新很成功，也很实用。
但在我们设计过程中也遇到了不少困难，如：
对书中某些知识还没掌握清楚；
由于条件原因我们设计的几次电路所需要的特殊元器件都没有找到，这也使我们不得不一次又一次的更换电路。
最终我们还是克服了种种困难，完成了本次课设。
（2）学习本课程后，希望增加哪些内容
希望老师能给我们讲解更多的电路知识，对各种片子的功能做更广泛的讲解在课堂上更多的涉及当今社会中的知识。
（3）对代课老师的教学有何评价，并提出教学建议
评价：
在平时的课堂上马老师给了我们一堂又一堂的精彩讲解，不仅教给了我们许多书本上的知识，同时也教会了我们如何做人做事，在我们枯燥无味的学习生活中增添了不少乐趣。
马老师的耐心也令人感动，一次不会讲两次，两次不会讲三次，从没有厌烦的表情。
同学们眼中的马老师就像我们的大姐姐一样，遇到困难她总是愿意帮我们解决，不论是学习上的还是其他方面的，她总是说老师就是排除学生成才路上绊脚石的工具，我们都笑着说你是有灵魂的工具。
教学建议：
建议老师不要太过相信我们的能力，毕竟我们都是刚接触这些实物性的东西，有很多问题都不太了解，希望老师应多指导一下课设类的题目，避免我们陷入一筹莫展的窘态，在很大程度上影响了我们的进程，希望在这方面能有所改进。
参考文献
[1]刘淑英.数字电子技术及应用.北京：
机械工业出版社，2007.
[2]陆应华.电子系统设计教程.北京；
国防工业出版社，2005.
[3]邱寄帆唐程山.数字电子技术实验与综合实训.北京；
人民邮电出版社出版发行，2005.
[4]姚福安.电子电路设计与实践.济南；
山东科学技术出版社，2005.
[5]付家才.电子实验与实践.北京；
高等教育出版社，2004.
任务分配单
学号
姓名
任务
电路整合、软件调试、元器件选择、电路修正、电路板焊接。
电路整合，电路修正、实验报告设计、电路板焊接。
软件调试、元器件选择、电路修正、实验报告设计、电路板焊接。
元器件选择、电路修正、实验报告设计、电路板焊接。
电路整合、元器件选择、电路修正、实验报告设计。
所提问题及回答：
xx：
555定时器的输出脉冲为多少？
答：
0.01秒。
所用译码器是哪个型号，它驱动的是共阴极还是共阳极的七段显示数码管，使用哪个片子将555定时器输出的脉冲传给所用译码器的？
所用译码器为74LS247，它驱动共阳极七段显示数码管，使用计数器74LS161将脉冲传给译码器74LS247。
仿真电路中各个与非门的作用是什么？
试举例说明。
拿第一个与非门来说，它在给自身清零的同时通过一个非门将数据传送给下一位。
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