数字式秒表的设计与制作_电子技术综合课程设计

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1、陕西理工学院课程设计报告电子技术综合课程设计课程：电子技术综合课程设计题目：数字式秒表的设计与制作所属院(系)物理与电信工程学院专业班级姓名学号：指导老师帅春江完成地点501实验室2012年09月10日陕西理工学院电子技术综合课程设计任务书数字式秒表一、任务和要求：设计并制作一个数字式秒表，要求如下：1、三位数码管及一个LED发光二极管显示秒表计时，格式如下：开机时数码管显示000，LED灯灭；当计时超过59秒时，LED灯亮；计到1分59秒时，过一秒，LED灯灭，同时数码管重新计时显示。计时最小单位为0.1秒。2、具有如下功能键：开始/清零键：按第一下时计时开始，同时

2、显示；按第二下，停止计时，恢复到初始状态；固定显示键：按第一下时，显示固定，但计时仍继续；再按下时，显示从新时间开始。3、要求自制0.1秒信号源。4、设计并制作本电路所用直流电源。二、提示和参考文献直流稳压电源见参考资料P23《数字电子技术实验任务书》实验六陕西理工学院电子技术综合课程设计目录前言11.方案论证21.1方案一21.2方案二21.3方案选择32.电路设计和原理32.15V电压源电路设计32.20.1s信号源设计42.2.1555定时器引脚及功能表42.2.2用555定时器构成多谐振荡器62.3计数电路设计82.4译码锁存电路设计92.5显示电路设计102

3、.6控制电路设计113.软件仿真与硬件装调123.1软件介绍123.2调试步骤及方法124.实验调试、故障分析及解决方法145.总结与体会14附录：15A、总体电路图16B、元器件清单17C、元器件功能与管脚18D、实物图21E、参考文献22陕西理工学院电子技术综合课程设计前言本次课程设计所要实现的三位数字式秒表是我们通信类专业实验环节中最基本的一项设计性实验，也是学生们必须熟练掌握的一项基本技能之一。数字秒表是采用数字电路实现对分、秒、毫秒进行控制的数字显示计时装置，广泛用于体育比赛中，有很高的实用价值。该数字计数系统由直流电源、计数电路、0.1秒脉冲发生电路、计数

4、控制电路、锁存译码及数码显示电路组成。其中核心的部分为0.1秒脉冲发生器、计数、译码及显示电路部分，而其它部分是为了使电子秒表功能更加完善而采取的附加控制部分。本课程设计介绍的是数字逻辑电路中以计数器集成电路为基础的数字式秒表，以电路的基本理论为基础，着重介绍电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求：（1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个数字式秒表的设计。（2）通过查阅手册和参考文献资料，培养分析和解决实际问题的能力。（3）熟悉常用电子元器件的型号和特性，并掌握合理选用的原则。（4）能熟练掌握一种当前流行的EDA软件（电子电路设

5、计分析自动化软件），例如：proteus（5）掌握电子电路的安装和调试技能。（6）熟悉各类数字电子仪器的使用方法。（7）学会撰写课程设计论文。（8）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度，培养团结合作的精神。本设计报告由方案论证、电路设计和原理、软件仿真与硬件装调、总结与体会、总体电路图、元器件清单等部分组成，力求将整个系统的设计过程、工作原理、以及心得体会完整的呈现出来。但由于设计者本人水平有限，报告中出现问题在所难免，望各位指导老师不吝赐教。24陕西理工学院电子技术综合课程设计1.方案论证1.1方案一此次设计中，我们做的是数字式秒表，按照任务书的要求我们需要做一个

6、直流5V电压源和0.1s的信号源，计数电路部分由3个74LS160级联而成，其中秒十位是用做成七进制的74LS160实现的，并且采用的是预置数锁方式。锁存译码电路采用的是3个74LS373芯片级联，并通过3个74LS48译码由七段数码显示管显示计数。计数控制电路是由74LS160和秒十位的74LS160相连及1个锁存器组成来控制LED的亮与灭。其原理框图如下：直流电源计数控制电路时钟脉冲电路锁存译码电路计数电路数码显示电路1.2方案二数字式秒表要求能够对时间进行精确计时并显示出来，因此需要直流电源，时钟脉冲电路，计数电路，计数控制电路，锁存译码电路，数码显示电路。图中

7、时钟脉冲电路由输出脉冲占空比为2/3的NE555定时器做成，计数电路由3个74LS160级联组成，其中秒十位由做成七进制的74LS160实现。锁存译码电路由三个CD4511做成。CD4511直接驱动共阴极的八段数码显示管。计数控制电路是由JK触发器改装成的D触发器做成。框图如下：24陕西理工学院电子技术综合课程设计直流电源计数控制电路时钟脉冲电路锁存译码电路计数电路数码显示电路1.3方案选择综上比较，我们选择方案二。首先，从锁存译码电路来看方案二采用的是CD4511，它即具有锁存功能又有译码功能，因此方案二采用的芯片数量比方案一少。其次，从控制电路来