电子秒表说明书文档格式.docx
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工作筹划
3月7日开题
3月8日查材料，分析道理
3月9日列元器件表，买元器件
3月10日画出道理框图
3月11日～3月20日安装调试电路
3月21日作品验收
3月22日～3月23日终检写说明书
3月24日预备答辩
3月25日答辩
指导教师考语
指导教师签字：
年月日
第１章 绪论
１.１课题背景
跟着电子技巧的成长，电子技巧在各个范畴的应用也越来越广泛。
人们对它的熟悉也逐步加深。
作为一个进修电子专业的大年夜学生，我们不只要有扎实的差不多常识、教材常识，还应当有较强的着手才能。
实际也要求我们既精晓电子技巧理论，更要操纵电子电路设计、实验研究和调试技巧。
１.２技巧指标
１.３设计功能
电子秒表是重要的记时对象,广泛应用于各行各业中。
它可广泛应用于对活动物体的速度、加快度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也有用于对时刻测量精度要求较高的场合.测定短时刻距离的外表。
作为一种测量对象，电子秒表相对其它一样的记时对象具有便利、精确、可比性高等长处，不仅能够进步精确度，同时能够大年夜大年夜减轻操作人员的包袱，降低缺点率。
第２章 方框图的设计
２.１电路的方框图
电路的方框图重要由脉冲产生电路、操纵及分频电路、计数电路、译码驱动电路及显示电路等单位电路的综合电路构成。
如图2—1所示。
２.２方框图的道理
2.2.1脉冲产生电路
由NE555构成的多谐振荡器，是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波产生器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。
在工作时电路在这两个稳态之间主动的瓜代变换，由此产生矩形脉冲旌旗灯号，常用作脉冲旌旗灯号源及时序电路中的时钟旌旗灯号。
同时555准时器的比较器灵敏度高，输出驱动电流大年夜，功能灵活且电路构造简单运算简单。
是以在本电路中采取NE555准时器构成的多谐振荡器作为振荡源。
2.2.2操纵及分频电路
（1）清零的功能
应用74LS90的使能端，74LS90的R01·
R02=0，R91·
R92=0计数进行。
R01·
R02=1时清零。
将R01（2脚）接空相当于接高电平，R02（3脚）接单刀双制开关的中心端，然后两端分别接地与电源，则当开关合向地时计时，当开关合向电源时清零。
（2）暂停的功能
用一个开关操纵振荡器的输出端与分频电路的输入端的开合。
合则连续，开则暂停。
2.2.3计数电路
74LS90是异步二—五—十进制加法计数器，它既能够作二进制加法计数器，又能够作五进制和十进制加法.将12脚与1脚相连构成十进制计数器。
并将6、7脚接地，2、3脚相与得零则计数器开端计数。
14脚为脉冲输入端，将前一个芯片的11脚与后一个的14脚连接则构成74LS90十进制计数的级联。
2.2.4译码显示电路
74LS47，是一种常用的七段显示译码器，该电路的输出为低电平有效，该译码器能够或许驱动七段显示器显示0～9共10个数字的字形。
将其与数码管响应脚相连则构成译码显示电路。
第3章单位电路的设计与分析
3.1多谐振荡电路
由555准时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直截了当相连。
电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不须要外接触发旌旗灯号，应用电源经由过程R1、R2向C充电，以及C经由过程R2向放电端Dc放电，使电路产生振荡。
电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电，从而在输出端获得一系列的矩形波，对应的波形。
如图3-1。
输出旌旗灯号的时刻参数是：
T=tw1+tw2（式3—1）
tw1=0.7（R1+R2）C（式3—2）
tw2=0.7R2C（式3—3）
个中，tw1为Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc所需的时刻，tw2为电容C放电所需的时刻。
555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大年夜于3.3MΩ。
外部元件的稳固性决定了多谐振荡器的稳固性，555准时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出才能。
图3-2 555引脚图
555准时器的逻辑功能
TH
OUT
DIS
×
导通
＞
1
＜
保持
截止
多谐振荡器如图3-1（a）所示。
当电路刚接通电源时，因为C（C1//C2）来不及充电，555电路的2脚处于零电平，导致其输出3脚为高电平。
当电源经由过程R1、Rp向C充电到Vc≥Vcc时，输出端3脚由高电路平变为低电平，电容C经R1和内部电路的放电开关管放电。
当放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平改变为高电平。
现在电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，形成自激振荡。
图3-1（b）是输出端及电容器C上电压的波形。
3．2操纵电路
应用74LS90的使能端，74LS90的R01·
R01·
合则连续，开则暂停
3．3分频电路
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字体系的准时,分频和履行数字运算以及其它特定的逻辑功能.计数器种类专门多.按构成计数器中的各触发器是否应用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器.依照计数制的不合,分为二进制计数器,十进制计数器和随便率性进制计数器.依照计数的增减趋势,又分为加法,减法和可逆计数器.还有可预置数和可编法度榜样功能计数器等等。
本次分频电路重要由74LS90完成，如图3-6所示为74LS90的引脚分列图，个上钩数器接成十进制情势，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD取得周期为0.1S的矩形脉冲，作计数器的时钟输入。
计数器③的输出端与实验装配上译码显示单位的响应输入端连接，可显示000～999秒；
000～999秒计时。
经由过程不合的连接方法，74LS90能够实现四种不合的逻辑功能；
同时还可借助R0
（1）、R0
（2）对计数器清零，借助S9
（1）、S9
（2）将计数器置9。
其具体功能胪陈如下：
（1）
计数脉冲从CP1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。
（2）
计数脉冲从CP2输入，QDQCQB作为输出端，为异步五进制加法计数器。
表3-7
74LS90功能表
输
入
出
功
能
清
0
置
9
时
钟
QD
QC
QB
QA
R0
（1）R0
（2）
S9
（1）S9
（2）
CP1
CP2
1
0
×
0
↓
1
QA
输
二进制计数
1
↓
QDQCQB输出
五进制计数
QA
QDQCQBQA输出8421BCD码
十进制计数
QAQDQCQB输出5421BCD码
不
变
保
持
（3）
若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。
（4）
若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD、QC、QB作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。
（5）
清零、置9功能。
a）
异步清零
当R0
（1）、R0
（2）均为“1”；
S9
（1）、S9
（2）中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA＝0000。
b）
置9功能
当S9
（1）、S9
（2）均为“1”；
R0
（1）、R0
（2）中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA＝1001。
3．4译码驱动电路
译码器是一个多输入，多输出的组合逻辑电路.它的感化是把给定的代码进行"
翻译"
，成响应的状况,使输出通道中响应的一路有旌旗灯号输出。
译码器在数字体系中有广泛的用处，不仅用于代码的转换,终端的数字显示,还用于数据分派，存贮器寻址和组合操纵旌旗灯号等。
不合的功能可选用不合种类的译码器。
本次采取的是74LS47译码器。
它是BCD-7段数码管译码器/驱动器，74LS47的功能用于将BCD码转化成数码块中的数字,经由过程它解码，能够直截了当把数字转换为数码管的显示数字。
译码为编码的逆过程。
它将编码时付与代码的含义“翻译”过来。
实现译码的逻辑电路成为译码器。
译码器输出与输入代码有独一的对应关系。
74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在那个地点与数码管合营应用。
3.5显示电路
现在的专门多电器设备上都有显示十进制字符显示器，以直不雅的显示出电器设备的运行数据。
今朝广泛应用的字符显示器是七段字符显示器，或称七段数码管。
共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一路。
平日，公共阳极接高电平（一样接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。
当某段驱动电路的输出端为低电日常平凡，则该端所连接的字段导通并点亮。
依照发光字段的不合组合可显示出各类数字或字符。
现在，要求段驱动电路能接收额定的段导通电流，还需依照外电源及额定段导通电流来确信响应的限流电阻。
第4章 整机电路的构成
４.１整机电路道理图
整机电路由构成整机道理图见图4-1。
图4-1整机电路道理图
4.2整机电路的工作道理
把电路接通电源，合上k1电路接通电源开端工作，数码管变亮。
k3合向1端则使得74ls90R02接地，和R01相与为0，则秒表开端计数，假如合向3端，相与为1则数码管清零。
假如k2断开，振荡器与后面部分断开，则计时暂停，闭合则连续。
计数部分的输出的二进制数旌旗灯号经由过程译码器的译码后送数码管显示。
第５章 电路的组装与调试
５.1合理构造
电路在安装前要将各级进行合理构造，一样按照电路的次序一级一级地构造，在此过程中我们本着以下原则：
1.明白得元件管脚功能。
2.布线尽可能少，合理进行步线。
3.电源线用红线，地线用黑线。
4.布线规律有制,尽量削减交叉。
5．美不雅大年夜方。
留意事项：
1．万用板各个所用电源，地都连起来。
2．防止接线短路。
3．元件留意弗成接反。
5.2分级调试
电路的调试过程一样是先分级调试，再级联调试，最后整机调试与机能指标测试。
5.2.1振荡电路的测试
示波器输出波形为
调剂Rp使得输出波形的频率为10HZ。
用555准时器构成的多谐振荡器，作为时钟源。
5.2.2计数器的测试
计数器分别接成十进制情势，将计数器
（1）
（2）（3）级连，进行逻辑功能测试，并记录.
5.2.3译码显示电路的测试
看数码管的输出是否有输出，范畴为000～999s。
5.2.4操纵电路
拨动K3看显示是否清零、计时。
拨动K2看显示是否暂停、连续。
结论
本次课程设计的标题是电子秒表，技巧指标为：
计数范畴为0-999，能够清零、暂停。
至今各项指标都已实现。
全部过程历经3个礼拜，从材料的查询，筹划切实事实上定，以及电路板的制造。
本电路由555振荡器、操纵、分频、计数、译码显示几个部分构成，各电路的功能都已实现且运行优胜。
在本次设计的过程中，本组所设计和制造的电路还存在专门多的不足之处。
如：
布线略微纷乱，原件摆放松散，工艺有所欠缺。
经由过程此次对数字式秒表的设计与制造，让我明白得了设计电路的法度榜样，也让我明白得了关于数字秒表的道理与设计理念。
在此次的数字秒表设计过程中，我更进一步地熟悉了芯片的构造、管脚图、功能表及操纵了各芯片的工作道理和其具体的应用方法。
同时这些常识是对我们大年夜学生来说十分宝贵的实践体会，是无法在教室上获得的，是现今社会最看重的同时也是我们最须要进步的部分。
收成与领会
经由过程本次课程设计我学到了专门多教材所学不到的常识，也颇有心得。
起首我们的全然技能获得了进步，如全然仪器外表的应用，常用元器件的辨认、测量、闇练应用的才能。
经由过程对已学常识的回想和应用巩固加深了对差不多常识的明白得。
最重要的是对电子电路体系开创的全然思惟、全然法度榜样和总体过程有了一个初步的熟悉，这将精确指导我们今后的进修。
三周的课程设计差不多停止，因此专门辛劳，但给我带来了从未有过的体验与欢乐。
在设计实践的过程中，我深深的领会到必须要有扎实的常识差不多，要闇练地操纵教材上的常识，如许才能对实验中显现的问题进行分析解决。
实验过程中，我深刻的领会到自学才能的重要性。
因为我们要依照义务书选择合适的元器件，在设计之前必须查阅大年夜连的材料熟悉他们的功能，以便选择相符要求的器件。
同时必须搞清晰每个元器件的内部构造、管脚图、以及参数运算等。
我认为在设计过程中培养的自学才能是十分可贵的。
在设计电路中,完成电路图只是完成了设计的一小部分，加倍困难的是对电路的验证和纠错，在这过程中我接触到了专门多未接触过的检查方法和思惟。
在电路的仿真过程中掉足的重要缘故都主假如接线的缺点所引起的。
接线的时刻必定要细心，不要接错，同时也要学会若何判别芯片的功能，假如芯片不具备要求的功能，或者，不匹配，即使接线再精确也出不来成果。
此次课程设计终于顺利完成了，在设计中碰到了专门多专业常识问题，最后在师长教师的辛劳指导下，终于游逆而解。
同时，在师长教师的身上我们学也到专门多有用的常识，在次我们表示感激！
同时，对给过我赞助的所有同窗和各位指导师长教师再次表示忠心的感激！
此次课程设计，学到了专门多课内学不到的器械，比如自力思虑解决问题，显现缺点的因时制宜，和与人合作合营进步，都受益非浅，往后的制造应当更轻松，本身也都能扛的起并高质量的完成项目。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队须要小我，小我也离不开团队，必须发扬联结协作的精力。
某小我的离群都可能导致导致整项工作的掉败。
练习中只有一小我明白道理是远远不敷的，必须让每小我都明白，不然一小我的缺点，就有可能导致全部工作掉败。
联结协作是我们练习成功的一项专门重要的包管。
经由过程此次课程设计进修，我更加感到电子设计不是逝世板的器械，是有专门大年夜科学性与艺术性的。
不合芯片的应用，不合的接线方法，不合的变量，不合的实现思路，经由组合后几乎能够称之为艺术。
此次课程设计使我对各类电路都有了大年夜概的明白得，在日常平凡的理论进修中碰到的问题都一一解决，加深了我对专业的明白得，培养了我对进修的爱好，为今后的进修打下了好的开端，我受益匪浅。
同时，让我明白：
电子设计容不得空言无补，只有本身着手实际操作才会有深刻明白得，才会有收成，所谓“千里之行，始于足下”，此次课程设计最大年夜的意义在于让我们迈出了通往电子专业的第一步。
在此，感激王师长教师的细心指导，也同样感谢其他各组同窗的忘我赞助！
致谢
此次课程设计终于顺利完成了，在设计中碰到了专门多问题，最后在王朋师长教师的辛劳指导下，终于水到渠成。
在我的课程设计中对我赞助最大年夜莫过于我的指导教师王朋师长教师了。
此次课程设计顺利的成功，起首感激指导教师王朋师长教师在课程设计时代所赐与的关怀和赞助，是他给了我们最大年夜的支撑，鼓舞和赞助。
才使我们完成本次课程设计。
每当我们碰到疑难不解的问题时，师长教师都能第一时刻里授与我们帮住，他这种卖力负责工作立场和宽以待人的崇高品德值得我们进修和借鉴。
此外，我还要感激实验室的师长教师们，当我们在搭建电路元件时，赐与我们专门大年夜的赞助，有时还与我们一路评论辩论造成电路有问题的缘故。
实验室的师长教师们都邑按时价勤，给我们设计人员供给物质和精力上的赞助。
他们能够或许赞助我们的尽一切的可能来赞助，赞助不了的，他们会与我们一路想方法来解决。
因此我要衷心肠感激师长教师们赐与我们的关怀和照管，在那个地点请许可我向各位师长教师道声“师长教师，您们辛劳了！
在那个地点，我要再一次对我的导师及电子系的全部师长教师表示深深的谢意！
是在你们的支撑与赞助下我们顺利的完成了此次课程设计。
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11成立.电子技巧.北京理工大年夜学出版社,2000:
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附录1元器件清单
序号
元件名称
元件数量
74Ls90
3个
2
74Ls47
5
NE555
1个
6
470Ω电阻
21个
7
650k电阻
9
200k电位器
12
200K电位器
13
100n电容
2个
16
数码管
17
单刀双制开关
18
自锁开关
19
导线
若干
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