6进制电子秒表

1、电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日一、课程设计目的描述及要求 2二、设计总框图 2三、各单元电路的设计方案及原理说明 2四、元件型号芯片介绍 4五、系统总体电路图 6六、调试步骤和测试结果 7七、总结 71 .课程设计目的:设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表2 .课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下：1 .准确计时，计数分辨率为1S。2 .秒表由2位数码管显示，计时周期为60S,显示满刻度为59S。3 .课程设计报告内容根据设计任务要求，电子秒表的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部 分：脉冲信号发

2、生器 倒计时器 时间显示器。由定时器NE555勾成的多谐振荡器 产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器，计时器输出的数据通 过译码器和数码管显示出来。(1)总方框图4 .各单元电路的设计方案及原理说明3.1秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器 NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器 如图1 1 (a)所示，图中NE555外引线排列如图1 1 (b)所示。其中1脚是 电路地GND 8脚是正电源端Ucc,工作电压范围为518V; 2脚是低触发端TR; 3脚是输出端OUT 4脚是主复位端R; 5脚是控制电压端Uc； 6脚是高触发端TH; 7脚放电端DISC R1、R2和C为定时电

3、阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。 在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为f=1.44/( R1+2R2)C 。集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192非门和或1。高位因得到 当高低位的状DCD 计时器状态变HEX门构成。其组成如图所示，其中74LS192是上升沿触发，CPU»加计数时钟输入 端；CPM减计数时钟输入端；LD为异步预置端，低有效；CR为异步清零端， 高有效；CO为进位输出端，当1001后输出低电平；BO为借位输出端，当0000 后输出低电平；D3D2D1D的数据预置端；Q3Q2Q1Q0数据输出端。倒计时器他 始状态

4、为01100000,当输入一个脉冲，计时器就会减CC低位的状态是0000时, 再VCJ个脉冲4 BO端就会由1 0,这是高位的CPDf 0就会重VCC以上操作来012VCCVCC5V为 01100000 。 秒脉冲再GND5VVCCR21815M?R1C25M?2147628VCCRST OUTDISTHRTRIU141720一个5V升沿，从而触发，进行减 1运算。低位的状态变为1001 态都为0000时，端崛LD端就会接低电平，从而进行异步置数。时间显示器由译码器两片半导体数码管构成。此半导体数码管为带小数点（DFP的七段数码管，分为共阴和共阳型。共阴型数码管的 CO阀接低电平，共 阳型的则

5、接高电平。元件型号元器件清单相关芯片、元器件主要用途数量74LS192十进制可逆加减计数器274LS04非门174LS20与门1数码显示管显示数值2电阻、电容降压、分压，滤波等等电阻：15MQ 1个5MQ 1 个电容：1nf 1 个1nf 1 个芯片介绍74LS192主要电特性的典型值型号fcPd74LS19232MHZ95MW74LS192的消除端是异步的。当清除端（MR为高电平时，不管时钟端（CPD CPU状态如何，即可完成清除功能。74LS192的预置是异步的。当置入控制端 （TL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（QOQ3即可预置成与数 据输入端（POP3相一致的状态。74L

6、S192的计数是同步的，靠 CPD CPu同时加在4个触发器上而实现。在 CPD CPu上升沿作用下QOQ祠时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数 尖峰。当进行加计数或减计数时可分别利用 CPD£ CPu此时另一个时钟应为高 电平。当计数上溢出时，进位输出端（TCU输出一个低电平脉冲，其宽度为CPu 低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（ TCD输出一个低电 平脉冲，其宽度为CP。氐电平部分的低电平脉冲。当把了 CDffi了 Cu分别连接后一级的CPD CPu即可进行级联。逻辑图如图3.1 所示。II 1510 9O I I I IJ213PL P0 Pl P2 13

7、CPUTCU 0CPDTCD3NR Q。 QI Q2 Q314 m 267图3.1 74LS192逻辑图引出端符号见表3.2所示。表3.2 74LS192 引出端符号TCd错位输出端（低电平肩效）Tcu进位输出端（低电平后效）CPD减计数时钟输入端（上升沿有效）CPu加计数时钟输入端（上升沿有效）MR亓少涓除端P0 P3并行数据输入端PL异步并行置入控制端（低电平有效）毫秒信号产生电路NE555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。利用闭合回路的反馈作用可以产生自激振荡。TTL电路延 迟时间短，难以控制频率。电路接入 RC回路有助于获得较低的振荡频率，由于门电 极短，

8、几十 获得 荡频 的，而 节。在 电路 得较 率，而路的作用时间 TTL电路自有 纳秒，所以想 稍低一些的振 率式很困难 且频率不易调 电路中接入RC 可以有助于获 低的振荡频 且通过改变R,C的数值可以很容易实现对频率的调节。振荡电路是数字秒表的核心部分，电容充放电的速度决定了电路的振荡频率 R 1 .R 2 .C 决定了多谐振荡器的周期， 即决定了形成的方波的频率利用闭合回路中的负反馈作用可以产生自激振荡，利用闭合回路中的延迟负反馈作用也能产生自激振荡，只要负反馈作用足够强。为了得到频率更加准确的频率信号，加入了电容和电阻。V5ccv(4)系统总体电路图DNG IkDNG 一DNG N g

9、55 ml 1RGNueRTRHTPDTuo TSR ccv21Fn14QTM.O12rccvDNGccvDysl SL47XEH _DCD3UJ LNWOD .CBPU1DAO_OCRLC141DU2 St-47 A二 uDT91SL47 1U7 6 2ccvV5ccvDNG4>DNG D4USI47CAYAYAYDU2ST-47A21U312151NWOD puDaLRIC2UO141DNGccvAY A YA Y 1 1 2 2 3 3(5)调试的步骤和方法：1 .脉冲信号发生器的安装调试在安装元件之前，尤其要注意元件的8脚接电源1脚接地。检查正确无误后，加 入电源，3口出测试点接

10、示波器检验方波信号是否正常。2 .倒计时器调试注意8脚接地16脚接电源74LS04和74LS20也要接电源和地 将上述各部分电路调节器试好后，将整个系统连接起来进行通调。(6)最终的测试结果倒计时显示从59到0,成功总结在调试过程中出现的问题，以及解决的方法。电路接好后数码管不亮注意数码管COMR接地 确认芯片74LS192接电源，数码管不跳确认74LS192接电源的线是否全连。总结本次试验设计让我感受到了倒计时器的这部分知识有了比较深刻的理解，同时也出现了很多问题，让我认识到实践是检验真理的唯一标准。 明明仿真时候很 顺，自己动手缺错误百出，有个错误连线我检查到第三遍才检查出来。 主要原因

11、是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题，这就要求我们 在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的 知识和实际的电路联系起来。通过本次课程设计，巩固了我们学习过的专业知识， 也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜 集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；从中可以自我测验，认识到自 己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的学习中得以改进、提高；通过使用 multisim10.0 ;让我们更好的了解了电路设计，也了解到计算机辅助设计的智能 化。本次火箭发射器的设计与制作是在辅导老师的精心指导下和组内成员共同 交流下才得以顺利完成的，同时对工作的勤劳态度给我留下了深刻的印象。再次感谢各位老师和同学们的帮助。参考书目20031倪志莲.单片机应用技术M.第2版.北京理工大学出版社，2刘常潮.数字逻辑电路M.第1版.高等教育出版社，2005VCC5vVCCVCCGND15 ArNDU4HEX1U214COBO5410 CR2I>15M| ?1213QA 3QB 2QC 6QD 774LS192DVCCR112&U1- 74LS20D165