电子秒表电路设计与制作实习报告Word文件下载.docx

1、1 学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。2 学习电子秒表的调试方法。二设备及器件：编号名称型号数量1. 四2输入与非门 74LS002片配14脚IC座2. 二-五-十进制异步加计数器74LS903片3. 七段译码器74LS47配16脚IC座4. NE555定时器 NE5551片配8脚IC座5. 电阻470、1.5K、1K、100 K各 1个6. 电容4700PF、510PF 0.01F、0.1F 7. 电位器100K1个8. 实验电路板19. 电烙铁、焊锡丝套装10. 焊接导线2捆实验室借用仪器5V电源 5V 直流数字万用表双踪示波器 三

2、小组分工电路设计工作：布线工作：电路焊接：电路调试：四：基本原理1. 芯片引脚图四2输入与非门555定时器2. 基本RS触发器如图所示为集成与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。K2、K1接电平开关，不工作时置1。当K2置0、K1置1，则门1输出Q=1，门2输出Q=0，K2再置1、K1置1，Q、Q状态不变，K2仍置1、K1置0，则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备，Q由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。K1置0秒表清零并开始计时，K2置0秒表停止计时。基本RS

3、触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表工作3. 单稳态触发器图为集成与非门构成的微分型单稳态触发器，各点波形如图2所示。单稳态触发器的输入触发负脉冲信号ui由基本RS触发器Q端提供，输出负脉冲u通过非门加到计数器的清除端R。静态时，门4应处于截止状态（输出为高电平），故电阻R必须小于门的关门电阻Roff。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的RP和CP。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。当其输出为低电平时，使各计数芯片（3片74LS90）的R的输入为高电平（经过了反相器），完成计数器的复位，由于采用单稳态触发电路

4、，R端的高电平维持时间即为暂态维持时间，暂态结束后便进入正常计时状态。图2 各点波形4.时钟发生器图为555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器RW，使在输出端3获得频率为50HZ的矩形波形信号，当基本RS触发器Q1时，门5开启，此时50HZ脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器1#的计数输入端CP0。5.计数及译码显示图为二五十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。其中计数器74LS90 1#片接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端Q3取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器74LS90 2#片的时钟输入。计数器74LS90 2#片及

5、计数器74LS90 3#片接成8421码十进制形成，其输出端与数字电路实验箱中译码显示部分的相应输入端连接，可显示0.19.9S计时。集成异步计数器74LS90是异步二一五一十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。其功能表如表1所示，引脚排列见附录。表1 输 入输 出清 零R0A R0B置 9S9A S9B时 钟CPQ3 Q2 Q1 Q01 10 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 加 计 数通过不同的连接方式，74LS90可以实现4种不同的逻辑功能，而且还可借助R0A、R0B对计数器清零，借助S9A、S9B将计数器置9。其具体功能详述如下：（1

6、）计数脉冲从CP0输入，Q0作为输出端，为二进制计数器。（2）计数脉冲从CP1输入，Q3Q2Q1作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3）若将CP1和Q0相连，计数脉冲由CP0输入， Q3Q2Q1Q0作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。（4）若将CP0与Q3相连，计数脉冲CP1输入，Q0Q3Q2Q1 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。异步清零：当R0A、R0B均为“1”；S9A、S9B中有“0”时，实现异步清零功能。置9功能：当S9A、S9B均为“1”；R0A、R0B中有“0时”，实现置9功能。五设计内容：由于电路中使用器件较多，焊接前必须合

7、理安排各器件在面包板上的位置，使电路逻辑清楚，接线较短。接线和调试时，应将各单元电路逐个进行接线和调试，即分别测试基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码显示电路等逻辑功能，待各单元电路工作正常后，再将有关电路逐级连接起来进行测试，直到测试电子秒表整个电路的功能。这样的模块化测试方法有利于检查和排除故障，是调试电路的常用方法。六测试：1.单稳态触发器的测试：（1）静态测试：用数字万用表测量A、B、D、F各点电位值，记录之。Va=2.06V Vb=0.15V Vd=0.11V Vf=4.68V（2）动态测试：输入端接1KHZ连续脉冲源，用示波器观察并描绘D点（uD、）F点（u0）波

8、形，如果觉得单稳输出脉冲持续时间太短，难以观察，可适当加大微分电容C（如改为0.1F）待测试完毕，再恢复4700PF。2.时钟发生器的测试八排线过程九 十心得体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完

9、成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！无论做什么事情，都必须培养严谨，认真，善思的工作作风。时间很快，这两周的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。一周已忙碌过去，实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。