《电子设计自动化》课程设计报告-简易数字秒表设计

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1、《电子设计自动化》课程设计报告学校：专业：班级：姓名：指导教师：二00九年12月16日目录第8页共8页1.课程名称…………………………………………………………22.设计任务和要求…………………………………………………22.1设计任务……………………………………………………22.2设计要求……………………………………………………23.方法选择与论证…………………………………………………23.1方案选择……………………………………………………23.2方案论证……………………………………………………24.方案的原理图…………………………

2、…………………………34.1方案原理图…………………………………………………44.2总体电路图，布线图以及说明……………………………54.3单元电路设计及说明………………………………………55.电路调试…………………………………………………………86.收获体会、存在问题和进一步的改进意见……………………9第8页共8页简易数字秒表1.课程名称：《简易数字秒表》2.设计任务和要求2.1设计任务：数字式秒表实现简单的计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。具有“分”（00—59）“秒”(00—59）数字显示，分辨率为1

3、秒。计时范围从00分00秒到59分59秒。2.2设计要求：阅读相关科技文献，上网搜索相关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。1、将提供的1024hz的方波源转换成1hz的方波源。2、秒表的范围为0-59分59秒。3、最后用数码管显示。3.方法选择与论证3.1.方案选择在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59秒的结果，不过经过小组成员的讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现的秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错的。3.2.方案论证我们主要采用74LS90芯片和555计时器，74LS

4、90是二--五十进制计数器，根据进制转换，很好的实现了六进制的功能，参考了各相关书籍及网上的一些资料，我们做好了现在的电路图，经过仿真，我们达到了预期的结果。第8页共8页4.方案的原理图方案设计一：4.1方案原理框图：4.2总体电路图，布线图以及说明：说明：上图是用EWB软件仿真的简易秒表设计的总体电路图，主体部分采用4片74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置相应使能和触发端；第8页共8页其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制的控制，两个与门实现高位两片74LS160的使能控制，达到秒表计数的功能。单击开关停止计

5、数，在软件上通过启动开关可实现清零。4.3元器件选择及说明：74LS160的逻辑功能：74160为可预置的十进制计数器，异步清零端为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。74160的预置是同步的。当置入控制器为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端与数据输入端一致。74160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现。当ENP、ENT均为高电平时，在CP上升沿作用下输出端同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。方案设计二：4.1方案原理框图本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计

6、数电路、译码显示电路等组成，如图4.1所示：图4.1方案原理框图4.2总体电路图，布线图以及说明第8页共8页电路总图概况图4.2总体布线图4.3单元电路设计及说明4.3.1秒信号发生器单元：用555芯片搭成的多谐震荡电路。Q3为输出端秒信号发生器利用555定时器构成的多谐振荡器产生秒脉冲发生器。由于555定时器的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，再加上电路结构简单，计算比较简单。利用555定时器构成的多谐振荡，在电路中我们选择数据如下：C＝0.1uF，R1=R2。利用公式：f=1/(R1+2R2)Cln2根据设

7、计要求，需要精确到0.01s，故f＝100Hz，带入上式得：R1＝R2＝4.8KΩ。在protues环境下的原理图中，取R1＝R2＝4.8第8页共8页KΩ，并且在R1支路串联一个1KΩ的电位器，来调节脉冲信号的精度。此信号从555定时器的3引脚OUT端输出，送到计数器74LS90的脉冲输入端CP，作为计时脉冲。4.3.2时间计数单元：通过与门实现，用于六进制。图1.374LS90六进制时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。要实现0.1秒计数，须设计一个10进制计数器；要实现秒计数，须设计一个60进制计数器；要实现分计数，

8、须设计一个10进制计数器，这里选用74LS90实现。表为74LS90功能表输入输出功能清0置9时钟QDQCQBQAR0(1)、R0(2)S9(1)、S9(2)CP1CP2110××0××0000清00××011××1001置90××00 ××0↓1