课程设计：数字电子技术课程设计说明书(数字秒表)

1、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： 应用电子技术 作 者： 学 号： 指导老师： 2011年 元 月 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

2、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

3、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

4、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abyllhlhhh

5、lhhhl2、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dcbaabcdefg0hhllllhllllllo01hlllhholloooo12hllhlhllollol23hllhhhl

6、lllool34hlhllhollooll45hlhlhhlolloll56hlhhlhlolllll67hlhhhhllloooo78hhlllhlllllll89hhllhhlllloll910hhlhlhooollol11hhlhhhooolool12hhhllholoooll13hhhlhhloololl14hhhhlhooollll15hhhhhhooooooo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

7、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

8、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r

9、b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。5、 设计、安装及调试中的体会 在本次电路中，我们做了数字秒表。电路设计第一次使用了共阳的数码管和74ls160、74ls247两种集成块，首先老师帮我们分成了三部分，保证电路的成功率。555组成一个多谐震荡电路，第二部分就是分频电路和数显电路的的装，数显的时候应该多注意一下其引脚。第三部分就是控制电路，虽然简单，但是没

10、有整体排版。所有要难免跳线。在电路的连接过程中，排版布局方面下了很大的功夫，但是还是难免跳线影响美观，所以在今后的电路中我们应该现排版好了之后才来做电路，这样就可以做到尽量的少跳线。美观性就更加。 经过周的实训，认识到数字电子也不是想象中的那么难，只要我们有耐心，把电路分成相应的几部分，再一步一步的按照所分的部分做下去就可以成功了。通过实训我们的动手能力提高了。对分频电路rs触发电路有了很深的了解。六、对本次课程设计的意见及建议 本次实训中，有的同学，一些基础的东西都不知道。我想在今后的课程中我们应该多几次动手的课程。还有就是连线之前，应该要求学生把电路了解清楚，把走线图画出来。在今后的课程中我们应该加强这个方面的训练，叫我们的学生多动手，在实践中了解原理。 希望以后的电路中我们可以用到我们的印制版设计软件，做到印制电路版。也好了解印制版的制作过程。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