电子秒表电路设计与制作实习报告Word格式文档下载.docx

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1.

四2输入与非门

74LS00

2片

配14脚

IC座

2.

二-五-十进制异步

加计数器

74LS90

3片

3.

七段译码器

74LS47

配16脚

4.

NE555定时器

NE555

1片

配8脚

5.

电阻

470Ω、1.5KΩ、1KΩ、100

KΩ

各1个

6.

电容

4700PF、510PF

0.01μF、0.1μF

7.

电位器

100KΩ

1个

8.

实验电路板

9.

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．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

二-五-十进制异步加计数器

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u

i

由基本RS触发器Q端提供，

输出负脉冲u

ｏ

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R

off

。

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R

P

和C

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，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。

#

u

A

t

D

o

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R

W，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Q＝1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CP

5.计数及译码显示

0。

##

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74LS901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Q

3

取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器74LS902

片的时钟输入。

计数器74LS902片及计数器74LS903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0.1～9.9S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

RR

0B

置9

SS

9B

时钟

CP

QQQQ

11

0×

×

0

0000

×

1001

↓

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R

0A

、R

对计数器清零，借助S

9A

、S

将计数器置9。

其具体功能

详述如下：

（1）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CP

输入，Q

Q

2

作为输出端，为异步五进制加法计数器。

（3）若将CP

和Q

相连，计数脉冲由CP

输入，

作为输出端，

则构成异步8421码十进制加法计数器。

（4）若将CP

与Q

相连，计数脉冲CP

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。

①异步清零：

当R0A、R0B均为“1”；

S9A、S9B中有“0”时，实现异步清零功能。

②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=2.06VVb=0.15VVd=0.11VVf=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0.1μF）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。