数字电子技术课程设计数字秒表Word文档格式.docx
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六、对本次课程设计的意见及建议…………………………………7
附录……………………………………………………………………8
数字秒表
一、设计任务书
1．两个按钮，用1、2表示，在数字秒表计数时，开始，暂停和清零做用。
2．数码管显示计时时间。
3．微调电位器对秒表进行调试。
二、设计框图及整机概述
本电路是RS触发器，单稳态触发器，时针发生器及计时器，译码显示单元电路共同组合的应用。
U1A，U1B构成基本RS触发器，其作用是启动和停止秒表工作，按动K2，U1A-3为高电平，U1B-6为低电平，计数停止。
按动K1，计数清零并开始计数。
三、各单元电路的设计方案及原理说明
1、基本ＲＳ触发器
单元I为用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作为单稳太触发器的输入，另一跟路输出Q作为与非门5的输入控制信号。
按动按钮开关K2（接地），则门1输出
=1；
门2输出Q=0，K2复位后Q、
状态保持不变。
再按动按钮开关K1；
则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动作为准备。
由1变0，启动单稳态触发器工作。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
2、单稳态触发器
图单元II为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图17-2为各点波形图。
单稳态触发器的输入触发脉冲信号V1由基本RS触发器
端提供，输出负脉冲V0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，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。
3、时钟发生器
图中单元III为用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100HZ的矩形波信号，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CP2。
4、计数及译码显示
十进制加法计数器74LS160构成电子秒表的计数单元，如图中单元IV所示。
其中计数器①接成十进制形式，对频率为100HZ的时钟脉冲进行十分频，在输出端QD取得周期为0.1S的矩形波脉冲，作为计数器②的时钟输入。
计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，其输出端与译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1~0.9秒；
1~9.9秒计时。
四、各单元电路的集成电路及使用说明
1、74LS00
74LS00功能为四2输入与非门
其真值表及管脚图为：
Inputs输入
Ouput输出
A
B
Y
L
H
2、74LS160
74LS160十进制同步计数器（异步清除）其真值表如下（H:
高电平，L:
低电平，-:
上升沿，X:
任意，d0~d3:
A~D稳态输入电平）
输入
输出
Cr
LD
S1
S2
CP
C
D
QA
QB
QC
QD
X
-
d0
d1
d2
d3
计
数
保
持
3、74LS247
74LS247为BCD码输入的四线-七段译码器，数码管采用共阳数码管。
十进制数
或功能
/
字形
a
b
c
d
e
f
g
O
1
×
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
无
消隐
脉冲消隐
灯测试
4、NE555
时基集成电路555并不是一种通用型的集成电路，但它却可以组成上百种实用的电路，可谓变化无穷，故深受人们的欢迎。
555时基电路具有以下几个特点：
（1）555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的电路；
（2）555时基电路可以采用4．5～15V的单独电源，也可以和其它的运算放大器和TTL电路共用电源；
（3）一个单独的555时基电路，可以提供近15分钟的较准确的定时时间；
（4）555时基电路具有一定的输出功率，最大输出电流达200mA，可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。
因此，555时基电路可用作：
脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。
无论是进口或国产的时基555集成电路，还是用何种材料封装，其内部电路原理和管脚的功能则是完全一致的。
其各管脚功能如下：
①脚接电源地线，即电源的负极；
②脚为低电位触发端，简称低触发端；
③脚为输出端，可将继电器、小电动机及指示灯等负载的一端与它相连，另一端接地或电源的正极；
④脚为低电位复位端；
⑤脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；
⑤脚为高电位触发端，简称高触发端；
⑦脚为放电端；
⑧脚接电源正极。
用555时基电路可组成各种形式的自激式多谐振荡器，其基本电路如图a所示。
当电路刚接通电源时，由于C来不及充电，555电路的②脚处于零电平，导致其输出③脚为高电平。
当电源通过RA、RB向C充电到Vc≥Vcc时，输出端③脚由高电路平变为低电平，电容C经RB和内部电路的放电开关管放电。
当放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平转变为高电平。
此时电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，形成自激振荡。
图（b）给出了输出端及电容器C上电压的波形。
充电时间
放电时间
矩形波的振荡周期
；
因此改变
、
和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。
5、设计、安装及调试中的体会
在本次电路中，我们做了数字秒表。
电路设计第一次使用了共阳的数码管和74LS160、74LS247两种集成块，首先老师帮我们分成了三部分，保证电路的成功率。
555组成一个多谐震荡电路，第二部分就是分频电路和数显电路的的装，数显的时候应该多注意一下其引脚。
第三部分就是控制电路，虽然简单，但是没有整体排版。
所有要难免跳线。
在电路的连接过程中，排版布局方面下了很大的功夫，但是还是难免跳线影响美观，所以在今后的电路中我们应该现排版好了之后才来做电路，这样就可以做到尽量的少跳线。
美观性就更加。
经过周的实训，认识到数字电子也不是想象中的那么难，只要我们有耐心，把电路分成相应的几部分，再一步一步的按照所分的部分做下去就可以成功了。
通过实训我们的动手能力提高了。
对分频电路RS触发电路有了很深的了解。
六、对本次课程设计的意见及建议
本次实训中，有的同学，一些基础的东西都不知道。
我想在今后的课程中我们应该多几次动手的课程。
还有就是连线之前，应该要求学生把电路了解清楚，把走线图画出来。
在今后的课程中我们应该加强这个方面的训练，叫我们的学生多动手，在实践中了解原理。
希望以后的电路中我们可以用到我们的印制版设计软件，做到印制电路版。
也好了解印制版的制作过程。
本实训配套教材或指导书
[1]王港元.《电工电子实践指导》南昌：
江西科学技术出版社,2006、2
[2]王成安.《电子技术基本技能综合训练》北京：
人民邮电出版社，2006、3
[3]林春方.《电子线路学习指导与实训》北京：
电子工业出版社，2004、6
附录
1.原理图：
2.整机电路板图：
江西工业职业技术学院电子与信息工程系
课程设计指导教师评语
班级：
学生姓名：
学号：
指导教师评语（包括工作态度，遵守纪律；
基本理论、知识、技能；
独立工作能力和分析解决问题的能力；
完成任务情况及水平）：
学生成绩（五级分制）：
指导教师签名：
年月日
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