数字电路计时器

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1、目录第１章　绪论11.1课题背景11.2设计题目11.3设计功能技术指标1第２章　方框图的设计22.1电路的方框图22.2方框图的原理3第3章单元电路的设计与分析43.1多谐振荡电路43.2分频电路53.3控制电路63.4译码显示电路6第4章　整机电路的组成84.1整机电路原理图84.2整机电路的工作原理9第５章　电路的组装与调试105.1合理布局105.2分级调试10结论12收获与体会13致谢15参考文献16附录1元器件清单17课程设计任务书课程设计题目电子秒表功能技术指标功能：显示“秒”的电子秒表

2、，计时时间（0-999S）。技术指标：1.计数范围000~999。2.具有启动、暂停、停止功能。工作量三周工作计划3月7日开题3月8日查资料，分析原理3月9日列元器件表，买元器件3月10日～3月16日安装调试电路3月17日～3月18日画出原理框图3月21日作品验收3月20日～3月23日终检写说明书3月24日准备答辩3月25日答辩指导教师评语指导教师签字：年月日哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计用纸第１章　绪论1.1课题背景当时间到了现代电子技术得到了飞速的发展，以其方便快捷的特性在各行业得到了巨大

3、的应用。尤其是后来数字技术的发展更是使得现在的数据、信息的存储传输提供了巨大的便捷。因此对电子技术的学习和练习就变得非常的必要。这次的课程设计正是体现了这一必要性。1.2设计题目本次电子线路课程设计的设计题目是：电子秒表。1.3设计功能技术指标1.计数范围000~999。2.具有启动、暂停、停止功能。16哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计用纸第２章　方框图的设计2.1电路的方框图电路的主要部分由多谐振荡电路、控制电路、分频电路、计数电路译码及显示电路等单元电路组成。如图2—1所示。多谐振荡电路控制

4、及分频电路计数电路译码电路显示电路图2-1　电子秒表电路方框图16哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计用纸2.2方框图的原理1、多谐振荡电路多谐振荡器是由NE555构成的一种能产生矩形波的自激振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时电路在这两个稳态之间自动的交替变换，由此产生矩形脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。2、控制电路（1）清零的功能利用74LS90的使能端，74LS90的R01·R02=0，R91·R92=0计数进行。R01·R02=1时清零。将R01（2脚）接空

5、相当于接高电平，R02（3脚）接单刀双制开关的中间端，然后两端分别接地与电源，则当开关合向地时计时，当开关合向电源时清零。（2）暂停的功能用一个开关控制振荡器的输出端与分频电路的输入端的开合。合则继续，开则暂停。3、计数电路74LS90是异步二—五—十进制加法计数器，将12脚与1脚相连组成十进制计数器。并将6、7脚接地，2、3脚相与得零则计数器开始计数。14脚为脉冲输入端，将前一个芯片的11脚与后一个的14脚连接则构成74LS90十进制计数的级联。4、译码显示电路74LS47，是一种常用的七段显示译码

6、器，该电路的输出为低电平有效，该译码器能够驱动共阳极七段数码管显示器显示0～9共10个数字的字形。将其与数码管相应脚相连则构成译码显示电路。16哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计用纸第3章单元电路的设计与分析3.1多谐振荡电路由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器（本电路中为Rp、R），脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端Dc放电，使电路产生振荡。电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电

7、和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图3-1。输出信号的时间参数是：T=tw1+tw2（式3—1）tw1=0.7（R1+R2）C（式3—2）tw2=0.7R2C（式3—3）其中，tw1为Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc所需的时间（即电容充电的时间），tw2为Vc降回1/3Vcc的时间（即电容C放电所需的时间）。555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较

8、强的功率输出能力。图3-1　555电路图及波形图16哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计用纸3.2分频电路1.分频电路主要由74LS90完成，如图3-2所示为74LS90的引脚排列图，其中计数器接成十进制形式，对频率为10HZ的时钟脉冲进行十分频，在输出端QD取得周期为1S的矩形脉冲，作计数器的时钟输入。图3-274LS90的引脚排列图图3-374LS90级联图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