电子秒表的设计数电实训实验报告

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1、数字电子技术课程设计报告（2011—2012学年第二学期）题目电子秒表的设计系别电子与电气工程系专业通信工程班级学号姓名指导教师完成时间评定成绩-6-目录一、设计的目的二、设计的内容与要求三、设计方案四、设计总结五、参考文献-6-一、设计的目的1、了解计时器主体电路的组成及工作原理;2、熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;3、学习数字电路中基本RS触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。二、设计的内容与要求由于实验电路中使用器件较多，实验前必须合理安排各器件在实验装置上的位置，使电路逻辑清楚，接线较短。在实验时，应按照实验任

2、务的次序，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的逻辑功能，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。这样的测试方法有利于检查和排除故障，保证实验顺利进行。1基本RS触发器的测试１、单稳态触发器的测试（1）表态测试用直流数字电压表测量A、B、D、F各点电位值。记录之。（2）动态测试输入端接受能1KHZ连续脉冲源，用示波器观察并描绘点（VII）F点（V0）波形，台嫌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0.1u）待

3、测试完毕，再恢复4700P。２、时钟发生器的测试测试方法参考实验十五，用示波器观察输出电压小型并测量其频率，调节RW，使输出矩形波频率为50HZ。4、计数器的测试（1）计数器①接成五进制形式，R0（1）、R0（2）、S9（2）接逻辑开关输出插口，CP2接单次脉冲源，CP1接高电平“1”，QD~QA接实验设备上译码显示输入端口D、C、B、A，按表17—1测试其逻辑功能，记录之。（2）计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，同内容（1）进行逻辑功能测试。记录之。（3）将计数器①、②、③级连，进行逻辑功能测试。记录之。5、电子秒表的整体测试各

4、单元电路测试正常后，按图1—1把几个单元电路连接起来，进行电子秒表的总体测试。先按一下按钮开关K2，此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关K1，则计数器表零后便开始计时，观察数码管显示计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下开关K2，计时立即停止，但数码管保留所计时之值。6、电子秒表准确度的测试仪利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。五、实验报告1、总结电子秒表整个调试过程。2、分析调试中发现的问题及故障排除方法。六、预习报告-6-1、复习数字电路中RS触发器，单稳态触发器、时钟发生器及计数器等部分内容。2、除了本实验中所采用的

5、时钟源外，选用另外两种不同类型的时钟源，可供本实验用。画出电路图，选取元器件。3、列出电子秒表单元电路的测试表格。4、列出调试电子秒表的步骤。一、设计方案图形1－１为电子秒表的电原理图。按功能分成四个单元电路进行分析。1、基本ＲＳ触发器图形1-1中单元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

6、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1-1中单元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。

7、-6-图1-1电子秒表原理图3时钟发生器图1-1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50HZ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。1、计数及译码显示二—五—十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元，如图1—1中单元IV所示。其中计数器①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

8、8421码十进制形式，其输出端与实验装置上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。注：集成异步计数器74LS9074LS90是异步二—五—十进制加