數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計數(shù)字秒表章

1、江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計報告書題 目： 數(shù)字秒表 系 別： 電子與信息工程分院 專 業(yè)： 電子與信息工程技術(shù) 作 者： 章貴駿 學(xué) 號： 20093068 指導(dǎo)老師： 胡蓉 2011年 元 月 7 目錄一、 設(shè)計任務(wù)2二、 設(shè)計框原理及整機概述 2三、 各單元電路的設(shè)計方案及原理說明2四、 各單元電路的集成電路及使用說明3五、 設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會6六、 對本次課程設(shè)計的意見及建議7附錄8數(shù)字秒表一、設(shè)計任務(wù)書1 兩個按鈕，用1、2表示，在數(shù)字秒表計數(shù)時，開始，暫停和清零做用。2 數(shù)碼管顯示計時時間。3 微調(diào)電位器對秒表進行調(diào)試。二、設(shè)計框圖及整機概述本電路是RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，

2、時針發(fā)生器及計時器，譯碼顯示單元電路共同組合的應(yīng)用。U1A，U1B構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，其作用是啟動和停止秒表工作，按動K2，U1A-3為高電平，U1B-6為低電平，計數(shù)停止。按動K1，計數(shù)清零并開始計數(shù)。三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明、 基本觸發(fā)器單元I為用集成與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器。屬低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器，有直接置位、復(fù)位的功能。它的一路輸出Q作為單穩(wěn)太觸發(fā)器的輸入，另一跟路輸出Q作為與非門5的輸入控制信號。按動按鈕開關(guān)K2（接地），則門1輸出=1；門2輸出Q=0，K2復(fù)位后Q、狀態(tài)保持不變。再按動按鈕開關(guān)K1；則Q由0變?yōu)?，門5開啟，為計數(shù)器啟動作為準(zhǔn)備。由1變0，啟動單穩(wěn)態(tài)觸

3、發(fā)器工作?；綬S觸發(fā)器在電子秒表中的職能是啟動和停止秒表的工作。、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖單元II為用集成與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，圖17-2為各點波形圖。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)脈沖信號V1由基本RS觸發(fā)器端提供，輸出負(fù)脈沖V0通過非門加到計數(shù)器的清除端R。靜態(tài)時，門4應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài)，故電阻R必須小于門的關(guān)門電阻ROFF。定時元件RC取值不同，輸出脈沖寬度也不同。當(dāng)觸發(fā)脈沖寬度小于輸出脈沖寬度時，可以省去輸入微分電路的RP和CP。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電子秒表中的職能是為計數(shù)器提供清零信號。3、時鐘發(fā)生器圖中單元III為用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。調(diào)節(jié)電位器RW，使在輸出端

4、3獲得頻率為100HZ的矩形波信號，當(dāng)基本RS觸發(fā)器Q=1時，門5開啟，此時50HZ脈沖信號通過門5作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端CP2。、 計數(shù)及譯碼顯示十進制加法計數(shù)器74LS160構(gòu)成電子秒表的計數(shù)單元，如圖中單元IV所示。其中計數(shù)器接成十進制形式，對頻率為100HZ的時鐘脈沖進行十分頻，在輸出端QD取得周期為0.1S的矩形波脈沖，作為計數(shù)器的時鐘輸入。計數(shù)器及計數(shù)器接成8421碼十進制形式，其輸出端與譯碼顯示單元的相應(yīng)輸入端連接，可顯示0.10.9秒；19.9秒計時。四、各單元電路的集成電路及使用說明1、74LS00 74LS00功能為四2 輸入與非門其真值表及管腳圖為： Inpu

5、ts輸入Ouput輸出ABYLLHLHHHLHHHL2、74LS16074LS160 十進制同步計數(shù)器(異步清除)其真值表如下( H:高電平，L:低電平，-:上升沿，X:任意，d0 d3 :AD穩(wěn)態(tài)輸入電平)輸入輸出CrLDS1S2CPABCDQAQBQCQDLXXXXXXXXLLLLHLXX-d0d1d2d3d0d1d2d3HHHH-XXXX計數(shù)HHLXXXXXX保持HHXLXXXXX保持3、74LS24774LS247為BCD碼輸入的四線-七段譯碼器，數(shù)碼管采用共陽數(shù)碼管。十進制數(shù)或功能輸入/ 輸出字形DCBAabcdefg0HHLLLLHLLLLLLO01HLLLHHOLLOOOO12H

6、LLHLHLLOLLOL23HLLHHHLLLLOOL34HLHLLHOLLOOLL45HLHLHHLOLLOLL56HLHHLHLOLLLLL67HLHHHHLLLOOOO78HHLLLHLLLLLLL89HHLLHHLLLLOLL910HHLHLHOOOLLOL11HHLHHHOOOLOOL12HHHLLHOLOOOLL13HHHLHHLOOLOLL14HHHHLHOOOLLLL15HHHHHHOOOOOOO無消隱LOOOOOOO無脈沖消隱HLLLLLLOOOOOOO無燈測試LHLLLLLLL84、NE555時基集成電路555并不是一種通用型的集成電路，但它卻可以組成上百種實用的電路，可謂

7、變化無窮，故深受人們的歡迎。555時基電路具有以下幾個特點：（1）555時基電路，是一種將模擬電路和數(shù)字電路巧妙結(jié)合在一起的電路；（2）555時基電路可以采用4515V的單獨電源，也可以和其它的運算放大器和TTL電路共用電源；（3）一個單獨的555時基電路，可以提供近15分鐘的較準(zhǔn)確的定時時間；（4）555時基電路具有一定的輸出功率，最大輸出電流達200mA，可直接驅(qū)動繼電器、小電動機、指示燈及喇叭等負(fù)載。因此，555時基電路可用作：脈沖發(fā)生器、方波發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、自由振蕩器、內(nèi)振蕩器、定時電路、延時電路、脈沖調(diào)制電路、儀器儀表的各種控制電路及民用電子產(chǎn)品、電子琴、

8、電子玩具等。無論是進口或國產(chǎn)的時基555集成電路，還是用何種材料封裝，其內(nèi)部電路原理和管腳的功能則是完全一致的。其各管腳功能如下：腳接電源地線，即電源的負(fù)極；腳為低電位觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端；腳為輸出端，可將繼電器、小電動機及指示燈等負(fù)載的一端與它相連，另一端接地或電源的正極；腳為低電位復(fù)位端；腳為電壓控制端，主要是用來調(diào)節(jié)比較器的觸發(fā)電位；腳為高電位觸發(fā)端，簡稱高觸發(fā)端；腳為放電端；腳接電源正極。用555時基電路可組成各種形式的自激式多諧振蕩器，其基本電路如圖a所示。當(dāng)電路剛接通電源時，由于C來不及充電，555電路的腳處于零電平，導(dǎo)致其輸出腳為高電平。當(dāng)電源通過RA、RB向C充電到VcVcc時

9、，輸出端腳由高電路平變?yōu)榈碗娖剑娙軨經(jīng)RB和內(nèi)部電路的放電開關(guān)管放電。當(dāng)放電到VcVcc時，輸出端又由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?。此時電容再次充電，這種過程可周而復(fù)始地進行下去，形成自激振蕩。圖(b)給出了輸出端及電容器C上電壓的波形。充電時間 放電時間 矩形波的振蕩周期；因此改變、和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。五、設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會（不少于300字、宋體小四、單倍行距） 通過一周的設(shè)計與制作，總算是有了一個結(jié)果，只是方案和結(jié)果都令我不堪滿意，首先主要是是參考了老師的方案，然后按照老師的方案修改而成，雖然大體上完成了。由于一周時間太短，所以設(shè)計結(jié)果沒有達到理想中結(jié)果，只要在設(shè)計時間

10、之余，下苦工夫，我相信一定能實現(xiàn)。一周的實訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束，留給我的印象很深的是要設(shè)計一個成功的電路，必須要有扎實的知識基礎(chǔ)，要有熟練地掌握課本上的知識，這樣才能對實驗中出現(xiàn)的問題進行分析解決，要有耐心和毅力，通過這次對數(shù)字鐘的設(shè)計和制作過程中，讓我了解了設(shè)計電路的程序。也讓我了解了關(guān)于數(shù)字秒表的原理與設(shè)計理念，在此次數(shù)字秒表設(shè)計過程中，更金一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和具體的使用方法。 總體來說，通過這次實訓(xùn)。讓我對各電路有了大概的了解，也學(xué)會了常用的繪圖軟件的使用，在平時的理論學(xué)習(xí)中遇到問題都一一解決，加深了我對專業(yè)的了解，培養(yǎng)了我對學(xué)習(xí)的興趣。為以后的學(xué)習(xí)打下了好的開端，我受

11、益匪淺，同時讓我明白了，這些電路還是應(yīng)該自己動手的實際操作才會有深刻理解，才會有收獲，所謂；一行勝千言；果然不假六、對本次課程設(shè)計的意見及建議（不少于100字宋體小四、單倍行距） 我覺得本次實訓(xùn)應(yīng)該做一個時間上的調(diào)整，在設(shè)計上所用的時間適當(dāng)?shù)臏p少點，這樣就不會出現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)在機房里玩，而不認(rèn)真的去設(shè)計電路，而導(dǎo)致后面的實驗很少人完成。本次的實訓(xùn)內(nèi)容并不難，只是同學(xué)們根本沒有去深入的去理解這次實驗的原理，在做實驗前應(yīng)做一個定性的講解。最后，希望以后學(xué)校在設(shè)備上有一個更好的改進，能夠讓我們更好的去完成實驗，然后達到實訓(xùn)的最終目的。本實訓(xùn)配套教材或指導(dǎo)書1王港元.電工電子實踐指導(dǎo) 南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2006、22王成安.電子技術(shù)基本技能綜合訓(xùn)練北京：人民郵電出版社，2006、33林春方. 電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實訓(xùn)北