电子秒表电路设计与制作实习报告.doc

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1、电子技术课程设计实习报告电气学院学生姓名：学号：专业班级：实验项目：电子秒表电路设计制作试验时间：小组其他成员：实验指导老师：电子秒表电路设计制作一．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．设备及器件：编号名称型号数量1.四2输入与非门74LS002片配14脚IC座2.二-五-十进制异步加计数器74LS903片配14脚IC座3.七段译码器74LS473片配16脚IC座4.NE555定时器NE5551片配8脚IC座5.电阻470Ω、1.5KΩ、1KΩ、100KΩ各1个6.

2、电容4700PF、510PF0.01μF、0.1μF各1个7.电位器100KΩ1个8.实验电路板11.电烙铁、焊锡丝套装12.焊接导线2捆实验室借用仪器1.5V电源5V直流2片2.数字万用表3片3.双踪示波器1片三．小组分工电路设计工作：布线工作：电路焊接：电路调试：四：基本原理1.芯片引脚图二-五-十进制异步加计数器四2输入与非门七段译码器555定时器1.基本RS触发器如图所示为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Q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。K2、K1接电平开关，不

3、工作时置1。当K2置0、K1置1，则门1输出Q=1，门2输出Q=0，K2再置1、K1置1，Q、Q状态不变，K2仍置1、K1置0，则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备，Q由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。K1置0秒表清零并开始计时，K2置0秒表停止计时。基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表工作1.单稳态触发器图为集成与非门构成的微分型单稳态触发器，各点波形如图2所示。单稳态触发器的输入触发负脉冲信号ui由基本RS触发器Q端提供，输出负脉冲uｏ通过非门加到计数器的清除端R。静态时，门4应处于截止状态（输出为高电平），故电阻R必须小于门

4、的关门电阻Roff。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的RP和CP。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。当其输出为低电平时，使各计数芯片（3片74LS90）的R的输入为高电平（经过了反相器），完成计数器的复位，由于采用单稳态触发电路，R端的高电平维持时间即为暂态维持时间，暂态结束后便进入正常计时状态。ttui0tuA0uD0tuo0图2各点波形4.时钟发生器图为555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器RW，使在输出端3获得频率为50HZ的矩形波形信号，当基本R

5、S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CP0。5.计数及译码显示图为二－五－十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。其中计数器74LS901#片接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端Q3取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器74LS902#片的时钟输入。计数器74LS902#片及计数器74LS903#片接成8421码十进制形成，其输出端与数字电路实验箱中译码显示部分的相应输入端连接，可显示0.1～9.9S计时。集成异步计数器74LS90是异步二一五一十进制加法计数器，它

6、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。其功能表如表1所示，引脚排列见附录。表1输入输出清零R0AR0B置9S9AS9B时钟CPQ3Q2Q1Q011110××0××00000000××11×1001×00×0××0×00××00×↓↓↓↓加计数加计数加计数加计数通过不同的连接方式，74LS90可以实现4种不同的逻辑功能，而且还可借助R0A、R0B对计数器清零，借助S9A、S9B将计数器置9。其具体功能详述如下：（1）计数脉冲从CP0输入，Q0作为输出端，为二进制计数器。（2）计数脉冲从CP1输入，Q3Q2Q1作为输出端，为异步五进制加法计数器

7、。（3）若将CP1和Q0相连，计数脉冲由CP0输入，Q3Q2Q1Q0作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。（4）若将CP0与Q3相连，计数脉冲CP1输入，Q0Q3Q2Q1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。①异步清零：当R0A、R0B均为“1”；S9A、S9B中有“0”时，实现异步清零功能。②置9功能：当S9A、S9B均为“1”；R0A、R0B中有“0时”，实现置9功能。五．设计内容：由于电路中使用器件较多，焊接前必须合理安排各器件在面包板上的位置，使电路逻辑清楚，接线较短。接线和调试时，应将各单元电路逐个进行接线

8、和调试，即分别测试基本R