《电子秒表》课程设计报告.docx
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《电子秒表》课程设计报告
《电子秒表》电子课程设计报告
专
班
姓
业:
级:
名:
通信工程
09通信3班
贾俊杰
指导教师:
李明媚
2011年
9月
13
日
目
录
1课程设计目的……………………………………………………1
2课程设计题目的描述和要求……………………………………13课程设计报告内容………………………………………………1
4总结………………………………………………………………6
1
1.课程设计目的
(1)了解计时器主体电路的组成及工作原理。
(2)熟悉集成电路及有关电子元器件的使用。
(3)学习数字电路中基本555定时器、计数器、数码显示等单元电路的综合应用。
2.课程设计题目的描述和要求
设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表,具体指标如下:
(1).准确计时,计数分辨率为0.01S。
(2).秒表由4位数码管显示,计时周期为60S,显示满刻度为59.99S。
(3).具有清零、启动计时和停止计时的控制功能。
3.课程设计报告内容
3.1总体设计方案及方框图
(1)总体设计方案:
由555定时器组成的多谐振荡器作为秒脉冲发生器,74LS161作为计数器,74LS112作为闸门控制电路,再与数码管连接来显示
(2)总体框图:
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图1总体框图
3.2单元电路设计
(1)脉冲电路
集成电路555定时器与电阻电容(100nF和10nF各一个)组成的多谐振荡器。
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图2多谐振荡器
(2)闸门控制电路
闸门电路通过控制脉冲的通过来启动和停止计时,可利用SN74LS112芯片中的两个JK触发器来实现第一个JK触发器的J、K、CP都接高电平,即为一个RS触发器,置0置1信号诶低电平有效。
电路图如图3所示
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图3闸门控制电路
(3)计数器与数码管
用4片SN74LS161组成1个小数位为100进制、个、十位为60进制的计数器,再连接至数码管。
电路图如图4所示:
图4计数器与数码管
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3.3系统总体电路图
系统总体电路图如图5所示:
图5系统总体电路
3.4选用的器件
74LS112触发器芯片1个片
74LS161计数器4片
74LS00与非门1片
74LS08N与门1片
74LS30D8输入与非门1片
滑动变阻器2个(10K、100K)
直流稳压电源1台
示波器1台
数码管4个
100nf、10nf电容各1个
导线若干
3.5调试步骤及方法
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(1)先按图2所示电路连接电路,再用示波器测试电路产生的脉冲信号。
调节滑动变阻器,使得脉冲周期为0.01s。
(2)按图3所示连接好电路,再将1步骤中产生的信号与图3中的第二个与非门相连,用示波器测试与非门输出端口是否有信号,确定电路连接正确。
(3)按照图4先连接出1个计数器与数码管,再接入2步骤中的脉冲信号,检查计数器是否计数,再依次连接其余3个计数器与数码管。
3.6最终测试结果
通过调试滑动变阻器,使得脉冲信号的周期为0.01s。
如图6,图7所示
图6接地基准信号
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图7脉冲信号周期
最终数码管显示的数范围为00.00s~59.99s。
3.7调试过程中的问题及解决方法
调试过程中发现与非门使用过多,连线繁琐复杂,导致与非门不够。
解决方法:
通过观察电路,发现在可将SN74LS30芯片后面的与非门、非门
换成一个与门连接,可以使74LS00与非门处电路清晰简明一些。
4.总结
本次实验中电路连线比较繁琐,需要有足够的耐心。
应该从脉冲产生电路开始到74LS161计数器、数码管一级一级搭建,每搭建一级电路需测试是否搭建正确,不然,等到全部搭建完成,如果出现错误,将不知从何下手修改。
实验前,应该做好面包板的布局,这样可以是繁琐的电路看起来清晰些。
实验中,用到很多芯片,需要熟悉各种芯片及其管脚的功能,如果有一个
管脚接错,就不会产生正确的实验现象。
让我认识到要认真熟记数字逻辑电路中的各个芯片。
最后,感谢李明媚老师的悉心指导。
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参考书目:
[1]刘常澍,数字逻辑电路,高等教育出版社,北京市西城区德外大街4号,2008.2
[2]数字逻辑电实验,天津大学仁爱学院,2011.3