赖伟祺数字电子技术课程设计数字秒表文档格式.docx

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三、各单元电路的设计方案及原理说明……………………………2

四、各单元电路的集成电路及使用说明……………………………3

五、设计、安装及调试中的体会……………………………………6

六、对本次课程设计的意见及建议…………………………………7

附录……………………………………………………………………8

数字秒表

一、设计任务书

1．两个按钮，用1、2表示，在数字秒表计数时，开始，暂停和清零做用。

2．数码管显示计时时间。

3．微调电位器对秒表进行调试。

二、设计框图及整机概述

本电路是RS触发器，单稳态触发器，时针发生器及计时器，译码显示单元电路共同组合的应用。

U1A，U1B构成基本RS触发器，其作用是启动和停止秒表工作，按动K2，U1A-3为高电平，U1B-6为低电平，计数停止。

按动K1，计数清零并开始计数。

三、各单元电路的设计方案及原理说明

1、基本ＲＳ触发器

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Q作为单稳太触发器的输入，另一跟路输出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，为计数器启动作为准备。

由1变0，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、单稳态触发器

图单元II为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图17-2为各点波形图。

单稳态触发器的输入触发脉冲信号V1由基本RS触发器

端提供，输出负脉冲V0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，故电阻R必须小于门的关门电阻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。

3、时钟发生器

图中单元III为用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100HZ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。

4、计数及译码显示

十进制加法计数器74LS160构成电子秒表的计数单元，如图中单元IV所示。

其中计数器①接成十进制形式，对频率为100HZ的时钟脉冲进行十分频，在输出端QD取得周期为0.1S的矩形波脉冲，作为计数器②的时钟输入。

计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，其输出端与译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1~0.9秒；

1~9.9秒计时。

四、各单元电路的集成电路及使用说明

1、74LS00

74LS00功能为四2输入与非门

其真值表及管脚图为：

Inputs输入

Ouput输出

A

B

Y

L

H

2、74LS160

74LS160十进制同步计数器（异步清除）其真值表如下（H:

高电平，L:

低电平，-:

上升沿，X:

任意，d0~d3:

A~D稳态输入电平）

输入

输出

Cr

LD

S1

S2

CP

C

D

QA

QB

QC

QD

X

-

d0

d1

d2

d3

计

数

保

持

3、74LS247

74LS247为BCD码输入的四线-七段译码器，数码管采用共阳数码管。

十进制数

或功能

/

字形

a

b

c

d

e

f

g

O

1

×

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

无

消隐

脉冲消隐

灯测试

4、NE555

时基集成电路555并不是一种通用型的集成电路，但它却可以组成上百种实用的电路，可谓变化无穷，故深受人们的欢迎。

555时基电路具有以下几个特点：

（1）555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的电路；

（2）555时基电路可以采用4．5～15V的单独电源，也可以和其它的运算放大器和TTL电路共用电源；

（3）一个单独的555时基电路，可以提供近15分钟的较准确的定时时间；

（4）555时基电路具有一定的输出功率，最大输出电流达200mA，可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。

因此，555时基电路可用作：

脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。

无论是进口或国产的时基555集成电路，还是用何种材料封装，其内部电路原理和管脚的功能则是完全一致的。

其各管脚功能如下：

①脚接电源地线，即电源的负极；

②脚为低电位触发端，简称低触发端；

③脚为输出端，可将继电器、小电动机及指示灯等负载的一端与它相连，另一端接地或电源的正极；

④脚为低电位复位端；

⑤脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；

⑤脚为高电位触发端，简称高触发端；

⑦脚为放电端；

⑧脚接电源正极。

用555时基电路可组成各种形式的自激式多谐振荡器，其基本电路如图a所示。

当电路刚接通电源时，由于C来不及充电，555电路的②脚处于零电平，导致其输出③脚为高电平。

当电源通过RA、RB向C充电到Vc≥Vcc时，输出端③脚由高电路平变为低电平，电容C经RB和内部电路的放电开关管放电。

当放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平转变为高电平。

此时电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，形成自激振荡。

图（b）给出了输出端及电容器C上电压的波形。

充电时间

放电时间

矩形波的振荡周期

；

因此改变

、

和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。

五、设计、安装及调试中的体会（不少于300字、宋体小四、单倍行距）

六、对本次课程设计的意见及建议（不少于100字宋体小四、单倍行距）

本实训配套教材或指导书

[1]王港元.《电工电子实践指导》南昌：

江西科学技术出版社,2006、2

[2]王成安.《电子技术基本技能综合训练》北京：

人民邮电出版社，2006、3

[3]林春方.《电子线路学习指导与实训》北京：

电子工业出版社，2004、6

附录

1.原理图：

2.整机电路板图：

（拍摄图片正面一张、背面一张）

江西工业职业技术学院电子与信息工程系

课程设计指导教师评语

班级：

电信1班学生姓名：

赖伟奇学号：

20114500

指导教师评语（包括工作态度，遵守纪律；

基本理论、知识、技能；

独立工作能力和分析解决问题的能力；

完成任务情况及水平）：

学生成绩（五级分制）：

指导教师签名：

年月日