赖伟祺数字电子技术课程设计(数字秒表).doc

江西工业职业技术学院课程设计报告书题 目： 数字秒表 系 别： 电子与信息工程分院 专 业： 电子信息与工程 作 者： 赖伟奇 学 号： 20114500 指导老师： 胡蓉 20 年 月 1目录一、 设计任务2二、 设计框原理及整机概述 2三、 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、 基本触发器单元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。、 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的计数输入端CP2。、 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，作为计数器的时钟输入。计数器及计数器接成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0.10.9秒；19.9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ABYLLHLHHHLHHHL2、74LS16074LS160 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 :AD稳态输入电平)输入输出CrLDS1S2CPABCDQAQBQCQDLXXXXXXXXLLLLHLXX-d0d1d2d3d0d1d2d3HHHH-XXXX计数HHLXXXXXX保持HHXLXXXXX保持3、74LS24774LS247为BCD码输入的四线-七段译码器，数码管采用共阳数码管。十进制数或功能输入/ 输出字形DCBAabcdefg0HHLLLLHLLLLLLO01HLLLHHOLLOOOO12HLLHLHLLOLLOL23HLLHHHLLLLOOL34HLHLLHOLLOOLL45HLHLHHLOLLOLL56HLHHLHLOLLLLL67HLHHHHLLLOOOO78HHLLLHLLLLLLL89HHLLHHLLLLOLL910HHLHLHOOOLLOL11HHLHHHOOOLOOL12HHHLLHOLOOOLL13HHHLHHLOOLOLL14HHHHLHOOOLLLL15HHHHHHOOOOOOO无消隐LOOOOOOO无脉冲消隐HLLLLLLOOOOOOO无灯测试LHLLLLLLL84、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4515V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：脚接电源地线，即电源的负极；脚为低电位触发端，简称低触发端；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；脚为低电位复位端；脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；脚为高电位触发端，简称高触发端；脚为放电端；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电路的脚处于零电平，导致其输出脚为高电平。当电源通过RA、RB向C充电到VcVcc时，输出端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VcVcc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、22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、33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