电子技术课程设计报告--数字电子秒表设计

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1、目录第一章引言11.1设计目的11.2设计任务内容11.3设计要求1第二章数字电子秒表设计32.1仪器设备：32.2电子秒表的基本组成和工作原理32.2.1电子秒表电路的基本组成框图32.2.2电子秒表设计电路图32.3芯片简介52.4PCB图及覆铜后的TopLayer和BottomLayer72.5各种仿真图10第三章结论14参考文献：15第一章引言第一章引言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。在秒表的设计上功能不断完善，在时间的设计上不断的精确，人们也利用了电子技

2、术以及相关的知识解决了一些实际问题。电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验，还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验，同时也是用于对时间测量精度要求较高的场合。秒表有机械秒表和电子秒表两类。机械秒表与机械手表相仿，但具有制动装置，可精确至百分之一秒；电子秒表用微型电池做能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒，广泛用于科学研究、体育运动及国防等方面。在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活以及娱乐带来很大的方便。随着集成技术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展

3、，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子技术的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电路课题设计的进行使我们有了这个好机会，通过这种综合性的训练，我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。本设计是基于数字电路和模拟电路的电子秒表设计思路及实现方法。本设计中，充分利用数字电路的计数、现实的优良特性，使整个设计达到了比较满意的效果。1.1设计目的1.1.1巩固、深化和扩展理论知识与初步的专业技能。1.1.2熟悉计数器的级联及计数、译

4、码、显示电路的整体配合。1.1.3建立分频的基本概念。1.2设计任务内容1.2.1完成数字电子秒表的设计，绘出电路原理图。1.2.2搭接电子秒表整体实验电路。1.2.3调教0.01秒信号源。1.2.4测试电子秒表清零、开始计时、停止计时功能。1.3设计要求16第一章引言1.3.1以0.01秒为最小单位进行显示。1.3.2秒表可显示0.01—99.99秒的量程。1.3.3该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能。16第二章数字电子秒表设计第二章数字电子秒表设计2.1仪器设备：元件名称属性数量计数器74HC1608译码驱

5、动器CD45114电阻——32晶体振荡器1MHz1数码管七段共阴极4与非门——4开关S1—S332.2电子秒表的基本组成和工作原理2.2.1电子秒表电路的基本组成框图如图1所示，它主要由晶体振荡器、计数器、译码器和数码显示器4个部分组成。计数器译码器数码显示器晶体振荡器图1电子秒表电路的基本组成框图2.2.2电子秒表设计电路图如图2所示，这种电路可以计数到99.99s。电路中的S1为启动开关，S2为停止开关，S3为复位开关。采用1MHZ晶体振荡器得到基准脉冲信号，4个计数器[74HC160D(1)—74HC160D

6、(4)]进行10000分频，得到100Hz的信号。再用4个计数器[74HC160D（5）—74HC160D（8）]进行计数，然后，经译码驱动器驱动数码管使其显示时间16第二章数字电子秒表设计图2电子秒表设计电路图16第二章数字电子秒表设计2.3芯片简介1）BCD七段显示器译码器/译码器ICCD4511是一组用来作为BCD对共阴极LED七段显示器译码的包装。其引脚图及真值表如下：图3ICCD45111引脚功能图图4CD4511真值表LT：做灯泡测试用，当LT=0，则不论其它输入状态为何，其输出abcdefg=，使七段

7、显示器全亮，即显示8，以便观测七段显示器是否正常。当LT=1，则正常解码。BI：空白输入控制，当BI=0(LT为1时) 则不论DCBA之输入为何，其输出16第二章数字电子秒表设计abcdefg皆为0，即七段显示器完全不亮，此脚可供使用者控制仅对有效数据译码，避免在无意义的数据输入时显示出来造成字型的系乱。LE：数据栓锁致能控制；在CD4511中，不但具译码功能，更具有数据栓锁的记忆功能。当LE=0时(LT=1且BI=1)，DCBA数据会被送入IC的缓存器中保存，以供译码器码；当LE=1时，则IC中的暂存器会关闭，仅

8、保存原来在LE=0时的DCBA数据供译码器译码。换句话说当LE=1时，不论DCBA的输入数据为何，皆不影响其输出，其输出abcdefg仍保留原来在LE由0转为1以前。2）半导体数码管（数码显示器）现在的许多电器设备上都有显示时间质子府的字符显示器，以直观的显示出电器设备的运行数据。目前广泛使用的字符显示器是七段字符显示器，或称七段数码管。常见的七段数码管有液