毕业设计（论文）-电子秒表设计

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1、目录第一章.电子秒表结构设计与设计方案1第二章.电子秒表单元电路的设计22.1秒表的设计思路22.2脉冲源的设计22.3电路直接置位、复位功能的设计32.4电路清零功能的设计42.5计数及译码显示功能设计52.6译码驱动及显示单元62.7电子秒表工作原理6第三章.元器件介绍83.1元器件清单83.2元器件介绍83.2.1555定时器83.2.2七段显示译码器9一．相关设计方案及抉择111.1方案一111.2方案二112．理论设计--单元电路与总电路设计132.15V电压源电路设计132.1.1降压电路132.21s信号源设计：142.

2、3计数器电路设计：162.3.174ls190管脚图及功能简介162.3.2电路连接概述182.4显示电路192.5报警电路212.6控制电路223．仿真调试233.1软件介绍233.2调试过程233.2.1倒计时及停止电路调试234．实验中出现的问题及解决方法25附录27电子秒表总电路图27总体电路图27元器件清单27I摘要在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式，它利用不同发光段的

3、组合，可以显示0～9等阿拉伯数字充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表示00：00—99：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：00-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。先按一下按钮开

4、关Ｋ2，此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关Ｋ1，则计数器清零后便开始计时，观察数码显示管计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下按钮开关K2，计时立即停止，但数码管仍保留所计时之值。利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。经调试，结果与预测结果相同，达到了预期的目的。I陕西航空职业技术学院毕业论文第一章.电子秒表结构设计与设计方案充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表示00：00—99：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成

5、的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。电路图如图1.1所示。图1.1总电路图33陕西航空职业技术学院毕业论文第二章.电子秒表单元电路的设计2.1秒表的设计思路用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：00-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。框图如2.1所示。图2.1秒表总体框图2.2脉冲源的设计振荡器是电子秒表的核心，振荡器产生脉冲。振荡器的频率精度决定了电

6、子秒表计时的准确程度，通常选用石英晶体构成的振荡器。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。用555定时器构成的多谐振荡器如图2.2.1。图2.2.1多谐振荡器电路33陕西航空职业技术学院毕业论文图2.2.2多谐振荡器的工作波形接通电源后，电容C被充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使Vo为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，Vc下降。当Vc下降到Vcc/3时，Vo翻转为高电平。电容器C放电所需时间为：(1)当放电结束时，T截止，Vcc将通过R2、Rp、R1向电容C充电，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3，所需时

7、间为：（2）当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波，电路的工作波形如上图3.2.2所示，其振荡周期为：（3）f=1/T=100Hz（4）输出方波占空比为：（5）脉冲源电路的职能是为秒表提供脉冲源以驱动芯片74LS90工作。2.3电路直接置位、复位功能的设计电路的直接置位、复位功能利用集成与非门构成的基本RS触发器实现，属于低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。如图2.3所示。33陕西航空职业技术学院毕业论文图2.3由基本RS触发器构成的具有直接置位、复位功能

8、的逻辑电路它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门的输入控制信号，控制脉冲源CP的放行与禁止。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