%a(简易数字秒表和汽车尾灯控制器)

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1、课题1简易数字秒表1.课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10ms）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。2.设计内容：a)数字秒表需求分析，信号及属性定义；b)电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图；c)电路安装与实验测试。3.设计要求：a)量程99.99S，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；b)设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；c)设置暂停

2、、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；4.总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD码。若采用七段码显示器则译码器完成BCD到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图所示）：译码驱动电路显示电路高位计数器低位计数器基准时钟电路输入控制逻辑四无图1数字秒表总体框图5.具体电路设计

3、：（1）基本计时功能图2基本计时电路由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一个74ls90用来将实验箱上的1kHz基准时钟脉冲十分频得到100Hz时钟脉冲，从而达到题目要求的测量精度1%秒，后四个74ls90级联后用来计数，逢十进一，共有四位，故该秒表最大量程为99.99秒。由于实验箱上译码驱动电路和七段码显示器已经连在一起,故只需将74ls90正确级联即可。（2）启动、暂停功能图3启动、暂停电路只要能控制基准时钟脉冲的加入就能实现秒表的启动和暂停，故可选用与门，将一个开关与基准时钟脉冲相与。当开关

4、接高电平时，脉冲加入，正常计数，秒表工作；当开关接低电平（地）时，脉冲截止，停止计数，秒表暂停。（3）清零功能图4清零电路由于74ls90有置零端，故实现秒表清零功能比较简单，只需将四个计数用74ls90的置零端连在一起，由一个开关统一控制即可。因为74ls90的置零端是高电平有效，所以当开关接高电平时，计数器清零，也就是秒表清零。（4）自动停止功能图5自动停止电路考虑到该秒表的最大量程为99.99秒，当计时到99.99秒时计数器会重新计数，也即秒表会从00.00秒开始自动重新计时，这有违正常的秒表功能，

5、故到99.99秒时应该停止计时，并维持在99.99秒的读数不变，直到人工清零并重新开始计时。为了实现这一功能，首先要确定到达99.99秒状态时的特征，可以发现只有99.99秒时四个计数用74ls90的Q3和Q0端才同时输出高电平，因为9的二进制数是1001。将四个74ls90的Q3和Q0端相与非，再同基准时钟脉冲相与，就能在到了99.99秒时截断时钟脉冲，从而使秒表停止计时。因为只有99.99秒时与非的结果为低电平，而其他任意时刻均为高电平。1.所用元器件：74ls90五个，74ls08一个，74ls10

6、一个，74ls20一个，74ls04一个其中核心元器件是74ls90，下面重点介绍其构成及功能。将CKB与Q0相连，时钟脉冲从CKA输入，构成8421BCD码十进制计数器。74ls90有两个清零端R0(1)、R0(2)和两个置九端R9(1)、R9(2)。该设计中仅用其清零功能。表174ls90功能表R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)Q3Q2Q1Q0110X11X0XX11000000001001X0X00X0X0XX0X00X计数1.秒表总体逻辑电路图：图6数字秒表的主体逻辑电路图逻辑开关A接地，逻

7、辑开关B接高电位时，数字秒表开始计时；逻辑开关B接地时，实现暂停功能；逻辑开关A接高电位时，实现清零功能。2.设计心得：通过对数字秒表的设计，我从其中学习到了很多东西。当我们拿到一个课题时，一定要先仔细分析要求，然后做出总体设计方案，再进一步细化各单元电路，最后将整个电路组合在一起，画出最终的逻辑电路图。接下来在实验箱上布线时要有足够的耐心，找准芯片的每个脚，连线不宜过快，否则很容易越连越乱，不得不返工重做。课题2汽车尾灯控制器1.课题说明：汽车通常用尾灯来指示当前的运行状态，如左转弯、右转弯、紧急停车、

8、夜间行驶、夜间停车等，有限个状态可用若干个灯的组合表示，通常是：右转弯时右灯闪烁，左转弯时左灯闪烁，紧急停车左右灯同时闪烁，夜间行车时左右小红灯长亮，安全停车所有灯全熄灭。2.设计要求：(a)实验设计要求能反映左转弯、右转弯、夜间行车、紧急停车、安全停车等状态。(b)灯的闪烁频率符合人的视觉习惯，1-2HZ左右。(c)按要求完成实验。3.实验设计步骤：(a)控制需求分析，信号及属性定义。(b)灯位置、数量以及变化规律的设计。(