电子秒表课程设计报告.docx

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1、课程设计（综合实验）报告 20112012年度第一学期 名 称：数字电路实验 题 目：电子秒表设计 院 系：电气与电子工程学院 班 级：通信XXXX班 学 号：XXXXX 学生姓名：XX 指导老师：XX设计周数：一周成绩：日期：2012年1月2日一、实验目的.学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、 译码器显示等单元电路的综合应用。1 .熟悉555定时器的使用以及相关电路的设计，巩固RS触发器的功能以 及特性，熟悉RS触发器的使用和设计。2 .学习电子秒表的调试方法。171InF电路原图:VCC 5VVCCRSTDIS OUTTHRTRICONGNDVCCRSTDIS

2、OUTTHRTRICONGNDA QABQB R9(l)312-I C1TTI3木响一，74290N555.VRTJAIR9(2)QCR0(1) QDROI CDJDC EX U3 LU4 U53 l rA 二 b rc rD ENT RCOyO-LOAD r-f CLK74LS160D3 JvA -BQDJirENP 下 ent r、L0AD -一日CLR r0CLKQA QB QCQDRCC14n771574tS1W/ ENP VENT 不-LOAD-f CLKQA QB QC QDRCC14327l1574LS160DOL1274LS00N3参考文献：数字电子技术基础二、实验要求1 .利

3、用555定时器制作一个频率为50HZ的时钟发生装置。2 .通过二五十进制计数器制作时钟分频电路，输出0. 1秒到9. 9秒的计 数脉冲。3 .通过分频电路，输出周期为0. 1s的计数脉冲。4 .利用74LS248和数码显示器接受分频电路输出的计数脉冲，并显示出 来。5 .使用基本RS触发器制作电子秒表的控制开关，实现开始计数，停止并 保持计数和清零重新开始计数的功能。总体方案设计1 .整体设计布局框图如下列图所示。整体设计布局框图2 .模块总体方案设计1） 555时钟发生模块设计。利用555定时器实现多谐振荡电路能够完成时钟信号发生器的功能，通过调节电路中电阻电容值使多谐振荡器的输出信号频率为

4、50Hzo为 设计方便，取Rl=100KQ, R2=100kQ可调电阻，C=0. luF构成一个 能产生周期为0.02s （频率为50Hz）的脉冲的多谐振荡器。2）分频电路模块。利用74LS290将输入为50Hz频率的时钟脉冲进行5分频变为10Hz的 信号输出，即周期为0. 1s。将555定时器的输出端接入一个74LS290 五进制端的时钟输入端。鸟，正确连接电路，五进制端最高位输出和 RS触发器的输出Q的与非控制输出即所需脉冲。3）输出及显示模块利用3个74LS160分别连接成十进制计数器，并通过三个数码显示器 显示0. 1 |g 9 J的秒表数值。其中将分频电路输出的所需脉冲接入 第一个芯

5、片的时钟输入端，并将第一个芯片的四个对应输出接入相应 的数码显示器的相应端，构成秒表的小数局部。第一个芯片的进位输 出端再接入第二个芯片的时钟输入端，同第一片芯片，构成电子秒表 的个位显示，同理连接第三个芯片，构成电子秒表的十位显示。4)控制电路设计。利用基本RS触发器生成控制电路：S有效时，那么Q端输出高电平，控 制信号输出到分频电路，实现了 “开始计数”；同时Q非端输出的低电 平使“清零并准备重新开始计数”无效；R有效时，那么时钟信号被屏 蔽，电子秒表保持当前数值不变，同时允许“清零并准备重新开始计 数”信号输入。先由两个与非门构成基本RS触发器，再引入一对原反 变量作为触发器RS端的输入

6、，因为该设计中无需触发器保持状态，这 样始终有RS=O,所以便成功防止了出现不定状态情况。在引入一个清 零输入，同非Q端与一个与非门相连作为每个74LS160清零端输入， 实现了在开始计数时，清零无效；暂停计数时，允许清零重新计数操 作的功能。3.所需的元器件。(1) 555定时器其结构功能如图(a) d555内部结构及引脚图555功能真值表RSTTHRTRIOUTTD0XX0导通123VCC13VCC0导通113VCC不变不变123VCC23VCC13VCC1截止振荡电路是数字秒表的核心局部，电容充放电的速度决定了电路的振荡频率Ri .R2.C决定了多谐振荡器的周期，即决定了形成的方波的频率

7、利用闭合回路中的负反应作用可以产生自激振荡，利用闭合回路中的延迟 负反应作用也能产生自激振荡，只要负反应作用足够强。为了得到频率更 加准确的频率信号，加入了电容和电阻。(2)基本RS触发器用集成与非门构成基本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。(3)计数器芯片(74LS160, 74LS290)三.课程设计总结1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整 个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和连接图以及 芯片上的选择。这个方案总共使用了 74LS290 一个，74LS160三个，数码 显示器三个，555定时器各一个。2、在设计过程

8、中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的 接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的 时间用去很多。3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的 知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而 且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功 能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住 很多东西。比方一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了， 通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识 的动力和

9、最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后 的课程设计对我们的作用是非常大的。4、经过几天的上机，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过， 也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点 点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。 劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到 老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中 也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们 可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑， 相互帮助，

10、配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶 不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说， 确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋；正 所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的 反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。 社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失 落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工 作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结 协

11、作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有 一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否那么一个人的错误, 就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的 保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常珍贵的。对我们而言，知 识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份 拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！ 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知 识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得 出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考 的能力。

12、在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难 免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的缺乏之处, 对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终 于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！5、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比方独立思考解决问 题，出现过失的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制 作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成工程。6、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮 助！五.附录元器件清单:序号名称型号数量备注1计数器74LS29042555定时器LM555CH13与非门74ALS00M48开关SPST39电阻RESISTOR13KQ111470 Q14七段译码显示器DCD-HEX416电容CAP10. OOluF