數(shù)字電子技術課程設計數(shù)字秒表章

1、江西工業(yè)職業(yè)技術學院課程設計報告書題 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 作 者： 章貴駿 學 號： 20093068 指導老師： 胡蓉 2011年 元 月 7 目錄一、 設計任務2二、 設計框原理及整機概述 2三、 各單元電路的設計方案及原理說明2四、 各單元電路的集成電路及使用說明3五、 設計、安裝及調試中的體會6六、 對本次課程設計的意見及建議7附錄8數(shù)字秒表一、設計任務書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 微調電位器對秒表進行調試。二、設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用。U1A，U1B構成基本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K2（接地），則門1輸出=1；門2輸出Q=0，K2復位后Q、狀態(tài)保持不變。再按動按鈕開關K1；則Q由0變?yōu)?，門5開啟，為計數(shù)器啟動作為準備。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應處于截止狀態(tài)，故電阻R必須小于門的關門電阻ROFF。定時元件RC取值不同，輸出脈沖寬度也不同。當觸發(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定時器構成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。調節(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，可直接驅動繼電器、小電動機、指示燈及喇叭等負載。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、內振蕩器、定時電路、延時電路、脈沖調制電路、儀器儀表的各種控制電路及民用電子產品、電子琴、

8、電子玩具等。無論是進口或國產的時基555集成電路，還是用何種材料封裝，其內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；腳為低電位復位端；腳為電壓控制端，主要是用來調節(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，導致其輸出腳為高電平。當電源通過RA、RB向C充電到VcVcc時

9、，輸出端腳由高電路平變?yōu)榈碗娖?，電容C經RB和內部電路的放電開關管放電。當放電到VcVcc時，輸出端又由低電平轉變?yōu)楦唠娖?。此時電容再次充電，這種過程可周而復始地進行下去，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、設計、安裝及調試中的體會（不少于300字、宋體小四、單倍行距） 通過一周的設計與制作，總算是有了一個結果，只是方案和結果都令我不堪滿意，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，所以設計結果沒有達到理想中結果，只要在設計時間

10、之余，下苦工夫，我相信一定能實現(xiàn)。一周的實訓已經結束，留給我的印象很深的是要設計一個成功的電路，必須要有扎實的知識基礎，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)字鐘的設計和制作過程中，讓我了解了設計電路的程序。也讓我了解了關于數(shù)字秒表的原理與設計理念，在此次數(shù)字秒表設計過程中，更金一步地熟悉了芯片的結構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。讓我對各電路有了大概的了解，也學會了常用的繪圖軟件的使用，在平時的理論學習中遇到問題都一一解決，加深了我對專業(yè)的了解，培養(yǎng)了我對學習的興趣。為以后的學習打下了好的開端，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） 我覺得本次實訓應該做一個時間上的調整，在設計上所用的時間適當?shù)臏p少點，這樣就不會出現(xiàn)大多數(shù)同學在機房里玩，而不認真的去設計電路，而導致后面的實驗很少人完成。本次的實訓內容并不難，只是同學們根本沒有去深入的去理解這次實驗的原理，在做實驗前應做一個定性的講解。最后，希望以后學校在設備上有一個更好的改進，能夠讓我們更好的去完成實驗，然后達到實訓的最終目的。本實訓配套教材或指導書1王港元.電工電子實踐指導 南昌：江西科學技術出版社, 2006、22王成安.電子技術基本技能綜合訓練北京：人民郵電出版社，2006、33林春方. 電子線路學習指導與實訓北