电子秒表综合设计.doc

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1、攀枝花学院综合设计（论文）电子秒表设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：助理指导教师：二〇一二年12月摘要本次课程主要设计从0.1s—9.9s之间的电子秒表。电子秒表的设计原理就是不断输出连续脉冲给计数器，而计数器通过翻译机来显示它记忆的脉冲周期个数。该设计由多谢振荡器、分频器电路、时间技术党员，数码显示期几部分组成，通过555定时器构成的多谢振荡器来产生时钟脉冲，脉冲直接输入，74LS90清零端直接由逻辑开关来控制。这一时钟脉冲直接送入计数器中进行计数，而对应的数码显示管上显示出时间。而电子秒表设计最主要的就是对各元件的检测，只要各元件检测合格，则电子

2、秒表的设计算是成功了一大半，其中最主要检测元件有基本RS触发器的测试、单稳态触发器的测试、时钟发生器的测试、计数器的测试，电子秒表的整体测试以及电子秒表的准确度测试。关键词单稳态触发器，RS触发器，时钟发生器，计数器，电子秒表目录实验课程——设计从0.1s—9.9s之间的电子秒表1一、实验目的1二、实验设备1三、实验要求2四、实验原理21、基本RS触发器32、单稳态触发器43、时钟发生器44、时钟发生器45、集成异步计数器74LS905四、实验内容和步骤61、基本RS触发器的测试62、单稳态触发器的测试83、时钟发生器的测试104、计数器的测试115、电子秒表的整体测试

3、156、电子秒表准确度的测试18五、实验总结191、总结电子秒表整个调试过程192、分析调试中发现的问题及故障排除方法19实验课程——设计从0.1s—9.9s之间的电子秒表一、实验目的1、学习数字电路中的基本RS触发器，单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示器等单元电路的综合运用。2、熟悉555定时器的使用以及相关电路设计，巩固RS触发器的功能及特性，熟悉RS触发器的使用和设计。3、学习电子秒表的调试方法。4、学习Multisim的使用方法与调试方法。5、建立分频的基本概念。二、实验设备（1）+5V直流电源（2）双踪示波器（3）数字频率计（4）单次脉冲源（5）连续脉冲

4、源（6）逻辑电平开关（7）逻辑电平显示器（8）译码显示器（9）74LS00*2、555*1、74LS90*3、电位器、电阻、电容。三、实验要求1、利用555定时器制作一个频率为50Hz的时钟发生装置。2、利用五、十、十进制计数器直说时钟分频电路，输出0.1秒到9.9秒的计数脉冲。3、通过分频电路，输出周期为0.1s的计数脉冲。4、利用74LS248和数码显示器接受分频电路输出的计数脉冲，并显示出来。5、使用基本RS触发器制作电子秒表的控制开关，实现开始计数，停止并保持计数和清零重新开始计数的功能。四、实验原理图1所示为电子秒表的原理图，按功能可分成四个单元电路进行分析。

5、图1电子秒表原理图1、基本RS触发器图1中单元I为用集成器与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接复位的功能。它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一端从输出Q作为与非门5的输出控制信号。按动按钮开关（接地），则门1输出=1，门2输出Q=0，复位后Q、状态保持不变。再按动开关，则Q由0变到1，门5开启，为计数器启动做好准备；由1变为0，送出负脉冲，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中单元为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，检验单稳态各点波形图。单稳态触发器的输入触发负脉冲信号由基本R

6、S触发端端提供，输出负脉冲通过非门加到计数器的清楚端。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。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。单触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度，可以省去输入微分电路的和。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1中单元为555定时器构成的多谢振荡器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器，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作为计数器脉冲驾驭计时器①的计数输入端。4、时钟发生器二-五-十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单

7、元，如图1中单元所示。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，在输出端取得周期为0.1s的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。计数器②及计数器③接成8421BCD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0.1~9.9s计时。5、集成异步计数器74LS9074LS90是异步二-五-十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。图2为74LS90引脚排列图74LS90引脚排列图表1为其功能表。表1输入输出功能清0置9时钟　　　110/××/0××0000清