数电课程设计数字毫秒计

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1、目录一、设计任务与要求……………………………………………………………2二、题目分析…………………………………………………………………………2三、整体构思…………………………………………………………………………2四、具体实现…………………………………………………………………………3五、各部分定性说明……………………………………………………………4（一）所选器件…………………………………………………5（二）器件介绍…………………………………………………5（三）功能模块…………………………………………………

2、17六、总体设计电路图……………………………………………………20七、设计心得与体会……………………………………………………21八、参考文献………………………………………………………………2222数字毫秒计一、设计任务与要求。设计一个能够测量脉冲宽度的数字式毫秒计：1、测量时间范围1—99毫秒。2、可以测量单个正脉冲或负脉冲宽度时间。3、测量误差为1个数字。4、能手动清零。二、题目分析：数字毫秒计是用数码管显示时间数字来测量脉冲宽度的数字式显示装置三、整体构思：基本的数字毫秒计电路主要由译码显示器、计

3、数器和门电路组成一个方案一：首先构成一个555定时器产生震荡周期为1ms的标准时基脉冲，由74LS160采用清零法分别组成九十九进制的毫秒记数器。用产生的时基脉冲作为毫秒记数器的CP脉冲，使用BCD数码管作为显示电路。案二：首先构成一个石英晶体振荡器，产生周期为1KHz的脉冲，再经过由74LS160构成的三级十进制的分频电路，从而产生周期为1ms的时基脉冲，由74LS160采用置数法分别组成九十九进制的毫秒秒记数器。用产生的时基脉冲作为毫秒记数器的CP脉冲使用74LS48为驱动器，BCD数码管作为显示

4、器。方案一和方案二的设计都很正确，但是方案一在产生时基脉冲时比方案一效果要好，且不用分频电路，本着设计简单，效果稳定的前提下采用方案一。四、具体实现总体框图。221、原理框图如下，它主要由555振荡器，门控电路，主控门，计数器，译码器和数码显示器等部分组成。门电路主控门计数器译码器显示器555振荡器被测脉冲L测量启动信号W门控信号k时基信号cp图一原理框图在脉冲宽度为tx的被测信号连续输入到门控电路时，测量启动信号W每作用一次，门控电路产生一个宽度与被测脉冲宽度tx相等的门控信号K。门控信号K输入主控

5、门，用来控制主控门的开与关。在门控信号K为高电平期间，主控门打开，时基信号CP脉冲通过主控门，并送至计数译码显示电路进行计数显示。当被测的第一个正脉冲结束时，门控信号变为低电平，主控门随之关闭，计数结束。显示器的数字为被测脉冲宽度的时间。每进行一次测量，只能测一个正脉冲宽度的时间。2、模块功能说明及设计思路(1)脉冲信号发生器22脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号，实现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可以由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555电路构成等

6、等。对不同的电路对矩形波频率的精度要求不同，由此可以用不同电路结构的的脉冲信号发生器。由于我所设计的电路对矩形波频率的精度要求不高，所以我使用的是用555定时器接成的多谐振荡器来代替秒脉冲信号发生器。(2)分频电路利用计数器来构成一个分频电路，让多谐振荡器发出的矩形波信号转变成我所需要的时基脉冲波信号，然后达到毫秒计测量精度是1毫秒的要求。根据所查阅的资料，只需要十进制的计数器就能构成我所需要的分频电路。(3)门电路利用逻辑门构成门控开关，只需要用两个D触发器和部分逻辑非门跟与门就能够形成一个逻辑门控

7、电路，从而得到需要的脉冲宽度与被测脉冲宽度相等的门控信号。（4)计数器构成1-99进制的计数器，用来记录表示测量结果，构成99进制的方法很多，可一选用十进制计数器，因为计数方便，简单，用以实现。（5）译码器和显示电路测量结果需要通过显示电路表示出来，这里我选用译码管来完成结果的显示功能，选用译码管既可以对计数器的输出进行译码，也可以同时把结果显示出来，这样选用器件少，效率高。选用脉冲信号发生器————→用555定时器所接成的多谐振荡器选用计数器————→十进制加法计数器选用译码器————→4线——7段

8、译码器五、各部分定性说明（一）所选器件22表一器件表器件名称Multisim仿真系统中代号数量备注D触发器74LS742非门74LS041与门74LS082计数器74LS1602译码器DCB-HEX24线-7段555定时器555-VIRTUAL2电阻R1R2R3R4R5R66R4=R6=R3=10KR5=100R2=2.2KR1=22K电源VCC25V电容C1C2C3C44C1=C4=10nFC3=100nFC2=33nF开关TDSW12（二）器件介绍：