电子秒表设计实验报告

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1、班级：电气3101姓名：奚倩学号：02课题：红外倒车防撞报警器淮阴工学院《数字电子技术》课程实验期末考核2014-2015学年第2学期实验名称：电子秒表电路的设计班级：学号：姓名：学院：电子与电气工程学院专业：自动化系别：自动化指导教师：《数字电子技术》实验指导教师组成绩：2015年07月5电子秒表电路的设计一、实验目的1.学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。2.学习电子秒表的调试方法。二、实验原理图11－1为电子秒表的电原理图。按功能分成四个单元电路进行

2、分析。 1.基本RS触发器图11－1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 。 它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出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开启,为计数器启动作好准备。由1变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.时钟发生器图11－1中单元Ⅲ为用555定时器构成

3、的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。5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。图11-2单稳态触发器波形图 图11－3 74LS90引脚排列3.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11－1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的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。计数器②及

4、计数器③接成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秒计时。注：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11－3为74LS90引脚排列，表11－1为功能表。通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零，借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。其具体功能详述如下：(1)计数脉冲从CP1输入，QA作为

5、输出端，为二进制计数器。(2)计数脉冲从CP2输入，QDQCQB作为输出端，为异步五进制加法计数器。(3)若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。(4)若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD、QC、QB作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。(5)清零、置9功能。a) 异步清零当R0(1)、R0(2)均为“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA＝0000。5b) 置9功能

6、当S9(1)、S9(2)均为“1”；R0(1)、R0(2)中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA＝1001。表11-1 输   入输 出功   能清 0置 9时   钟QD QC QB  QAR0(1)R0(2)S9(1)S9(2)CP1  CP2110××0×     ×0000清   00××011×   ×1001置   90    ××    00    ××    0↓    1QA  输 出二进制计数1    ↓QDQCQB输出五进制计数↓   QAQDQCQBQA输出8421BCD码十进制

7、计数QD     ↓QAQDQCQB输出5421BCD码十进制计数1    1不  变保  持三、实验仪器1.＋5V直流电源      2.双踪示波器3.直流数字电压表      4.数字频率计5.单次脉冲源        6.连续脉冲源7.逻辑电平开关       8.逻辑电平显示器9.译码显示器        10．74LS00×2、555×1、74LS90×311.电位器、电阻、电容若干四、实验内容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。实验时，应

8、按照实验任务的次序，将各单元电路逐个进行接线和调试，即分别测试基本RS5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 将图1的两个输出端接逻辑电平显示，按动按钮开关K2（接地），记下Q和的值，按动按钮开关K1,Q和的值。2