电子秒表计时电路的设计

1、电子秒表的设计摘要：目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模 拟测量仪表精度高，功能强，而且容易实现测量的自动化和智能化。 随着集成技 术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展， 数字电子技术的应用 范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门， 并将产生越来越深刻的影响。随 着现代社会的电子科技的迅速发展， 要求我们要理论联系实际，数字电路课题设 计的进行使我们有了这个非常好的机会，通过这种综合性训练，我们的动手能力、 实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。本次毕业设计的题目是电子秒

2、表.电子秒表是用于测量较短且较精确的时间 它在体育运动项目上有着广泛的应用.本次设计中应用了多种数字电路中的单元 电路,如基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器和计数器 ，译码显示器等. 我相信通过本次实验，将进一步加深对各数字单元电路的理解 ，同时也对基础电 子设计有一定的了解，为今后的学习和工作打下一定的基础。关键词：电子秒表;基本RS触发器;单稳态触发器；时钟发生器；计数器;译码显示 器The Desig n of Digital StopwatchAbstract: Curre nt digital electr onics tech no logy has bee n widely

3、 used in computers, automatic con trol, electro nic measuri ng in strume nts, TV, radar, com muni cati ons and other fields. For example, in the modern measureme nt tech no logy, digital measuri ng in strume nt is not only accurate tha n an alog gauges, powerful, and easy measureme nt of automatio n

4、 and in tellige nee. With the in tegrati on of tech no logy, particularly in large-scale and ultra large scale in tegrated circuit developme nt, applicati on of digital electro nic tech no logy will be more widely in filtrated in to all sectors of the n ati onal economy, and will have more profound

5、impact. With modern society, the rapid developme nt of electro nic tech no logy, requires us to in tegrate theory with practice, digital circuit design the project so that we have this great opportunity, through this comprehensive training, our ability, practical skills, ability of comprehensive kno

6、 wledge applicati ons get better promoti on.The course design is the subject of electronic stopwatch. Stopwatch is a shorter and more accurate for measuring time, it projects in sports has been widely used. The design of the application of a variety of digital circuit elements in the circuit, such a

7、s basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator and counter, decoder display. I believe that through this experiment, will further deepen the understanding of the digital cell circuits, but also on the basis of a certain electronic design understanding for future study and work to lay a certain

8、foundation.Keywords : electronic stopwatch, the basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator, coun ters, decodi ng display目录1 电子秒表介绍 错误! 未定义书签。2 电子秒表功能要求和元器件介绍 32.1 电子秒表基本功能 32.2 元器件介绍 错误! 未定义书签。2.2.1 74LS00 与非门 错 误! 未定义书签。2.2.2 基本RS触发器 错误!未定义书签。2.2.3 555 定时器 错误! 未定义书签。2.2.4 555 多谐振荡器 错误! 未定义书签

9、。2.2.5 74LS90 计数器 错误! 未定义书签。2.2.6 单稳态触发器 103 电路设计 错误! 未定义书签。3.1 电路设计方案 错误!未定义书签。3.1.1 工作原理 错误!未定义书签。3.1.2 计数器工作波形图 错误!未定义书签。3.2 核心电路设计 错误!未定义书签。3.2.1 计数器设计 错误!未定义书签。3.2.2 主控电路设计 错误!未定义书签。4 PCB板的制作 错误!未定义书签。4.1 PCB 板设计的设计原则 7 错误! 未定义书签。4.1.1 布局 错误!未定义书签。4.1.2 布线 错误!未定义书签。4.1.3 焊盘 错误!未定义书签。4.2 PCB板电路抗

10、干扰措施 错误!未定义书签。4.2.1 电源线设计 错误!未定义书签。4.2.2 地线设计 错误!未定义书签。4.3 制板 错误!未定义书签。4.4 焊接的基本常知识 错误!未定义书签。4.5 元器件的安装 错误!未定义书签。5 系统测试 错误!未定义书签。5.1基本RS触发器的调试 错误!未定义书签。5.2 555 多谐振荡器的调试 错误!未定义书签。5.3 计数器的调试 错误! 未定义书签。5.4 译码器的调试 205.5 电子秒表的整体调试 错误! 未定义书签。5.6 系统的功能 错误!未定义书签。5.7.1 设计小结 错误!未定义书签。5.7.2 设计收获和体会 错误!未定义书签。5.

11、7.3 改善设计的建议 错误!未定义书签。参考文献 错误! 未定义书签致谢 错误! 未定义书签附录 1 电子秒表装配图 错误! 未定义书签附录2电子秒表PCB版图 错误!未定义书签附录3电子秒表实验原理图 错误!未定义书签附录4电子秒表电路板实图 错误!未定义书签1电子秒表介绍电子秒表是一种较先进的电子计时器，目前国产的电子秒表一般都是 利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准，采用6位液晶数字显示时间。电子秒表的使用功能比机械秒表要多，它不仅能显示分、秒，还能显示时、日、月和星期，并且有1/ 100s的功能。一般的电子秒表连续累计时间为59min 59.99s，可读到1/ 100s，平均日差土

12、0.5s。电子秒表配有三个按钮，如图所示。图中为秒表按钮，为功能变换按钮，为调整按钮，基本显示的计时状态为“时”、“分”、“秒”。电子秒表的基本使用方法如下：(1)在计时器显示的情况下，将按钮 按住2s，即可出现秒表功能，女口 图(a)所示。按一下按钮开始自动计秒，再按一下按钮，停止计秒，显示出所计数据，如图(b)所示。按住 两秒，则自动复零，即恢复到图(a)所示状态。图1.1电子秒表(2)若要纪录甲、乙两物体同时出发，但不同时到达终点的运动，可采用双计时功能方式。即首先按住两秒钟，秒表出现如图(a)所示的状态。然后按一下，秒表开始自动计秒。待甲物体到达终点时再按一下，则显示甲物体的计秒数停止

13、，此时液晶屏上的冒号仍在闪动，内部电路仍 在继续为乙物体累积计秒。把甲物体的时间记录下后，再按一下，显示出乙物体的累积计数。待乙物体到达终点时，再按一下，冒号不闪动，显示出乙物体的时间。这时若要再次测量就按住两秒，秒表出现(a)所示的状态。若需要恢复正常计时显示，可按一下，秒表就进入正常计时显示状态，在图(c)中显示出9h 17min 18s 。(3)若需要进行时刻的校正与调整，可先持续按往，待显示时、分、秒的计秒数字闪动时，松开，然后间断 地按，直到显示出所需要调整的正确秒数时为止。如还需校正分，可按下，此时，显示分的数字闪动，再间断地按，直到显示出所需的正确分数时为止。时、日、月和星期的调

14、整方法同上。2电子秒表功能要求和元器件介绍2.1电子秒表基本功能电子秒表通过十分巧妙的设计仅用 8块数字芯片便实现了其计数功能。结构 简单成本低廉。电子秒表的显示是由2位LED数码管组成，能够显示0S-9.9S。当需要计时的时候只需要按下计时按钮就可以计时，当需要暂停与清零时也可以通过控制按钮就可以实现。2.2元器件介绍2.2.1 74LS00 与非门（一）电路组成与非门74LS00是一种四2输入的与非门，其内部有四个两输入端的与非门， 其电路图和引脚和其真值表如图2.1所示在图2.1中,引脚7和14分别接地（GND和电源（+5V左右）。*GCt1-1J124Bfl3AIDJ11Fiz1Al2

15、hmfl23i5Is I输入输出A B |YSLHLXHXAHHHL图2.1 74LS00与非门电路图和引脚以和真值表（二）工作原理1.输入有低电平时 设输入端A为低电平0.35V，B为高电平3.4V。由图 2.2可知，与A端相连的肖特基二极管 VD3正偏，流过R1的IR1通过VD3流入A 输入端。假设 UVD3=0.35贝U UB2=0.7V,三极管V2、V5 V6截止，UC2约为5V 左右。V3和V4导通，输出高电平 UOH=UC2-UBE3-UBE4=5-0.7-0.7=3.6V考虑到 R4上存在着电压，应产生一定的电流，Va的基极也有一定的电流，在 R2上会产生一定的压降，实际的输出高

16、电平约为 3.4V。在此状态下，输出管V5截止，故称截止状态或关门状态。此时，V3和V4导通，从输出端看进去的等效电阻是很图22 74LS00与非门工作原理小的，相当于射极跟随器的输出电阻。2.输入全为高电平时 输入全为高电平3.4V，VD3、VD4截止，电源电压VCC 通过电阻Ri向V注入基极驱动电流，使 V2饱和，V2导通后，就向V5的基极注入 电流，使V5管工作于抗饱和状态，故输出低电平 UO=0.35V。这时，UE2=0.7V， UC=UE2+UCE2=1V, UG这个电压不足以使Va和V都导通,所以V4截止,输出端和电 源之间可看成开路，减少了电路功耗.此时,输出管V5饱和导通,故称

17、为导通状态 或开门状态。由以上分析可知，当电路的任一输入端有低电平时， 输出为高电平；当输入 全为高电图平时，输出为低电平，即偶 0或1，全1出0。电路输出与输入为与 非逻辑关系，即y=AB基本RS触发器用集成与非门构成的基本 RS触发器属于低电平直接触发的触发器，有直接 置位和复位的功能。本次设计所用的基本RS触发器构成图如图2.3基本RS触发器的一路输出Q1作为单稳态触发器的输入,另一路输出Q2作为 多谐振荡器输出端的控制信号。RSQ1Q21001011011保持00禁止表2.1 基本RS触发器的功能表根据基本RS触发器的功能表（表2.1 ）可知，当按动按钮开关 S2到接地 时，则门1的输

18、出Q1=1 （高电平），门2的输出Q2=0（低电平），S2复位后Q1 Q2的状态保持不变。再按动按钮开关 S1，则Q2由0变为1,为计数器启动作好 准备。Q1由1变为0,送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。该基本 RS触发器 在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。2.2.3 555 定时器2555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其 工艺分双极型和CMO型两类，其应用非常广泛。之所以称为555,是因为该集成电路内部有三个5KQ的分压电阻。图2.4是555定时器内部组成框图。它主 要由两个高精度电压比较器 A、A2, 个RS触发 器，一个放电三级管和三个 5KQ电阻的分

19、压器而构成。1脚：外接电源负端VSs或接地，一般情况下接地。1232脚：TL低触发端。3 脚：输出端VOoV ccVc 55KTH 一6V i5K5KV2丄Vss图2.4 555 定时器内部组成框图4脚：RD是直接清零端。当RD端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 TL、TH处于何电平，时基电路输出为“ 0 ”，该端不用时应接高电平。5脚：0为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压， 当该端不用时，应将该端串入一只 0.01卩F电容接地，以防引入干扰。6脚：TH 高触发端。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放 电。8脚：外接电源Vcc，双极型时基电

20、路Vcc的范围是4.5 16V，CMO型时基 电路Vcc的范围为3 18V。一般用5Vo 555定时器的功能见表2.2清零端Rd咼触发端TH低触发端2TLQ+1放电管T功能300导通直接清零12Vcc3"cc30导通置012 Vcc3Vcc31截止置112 VCC3 CC"cc 3 CCQ不变保持表2.2 555定时器的功能表由于555定时器有着特定的功能，它可构成多种数字元件，例如555单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等，因此555定时器在电子技术领域得到 了广泛的应用。22 4 555多谐振荡器3本次设计中所用的多谐振荡器是由555定时器构成，其电路图如图2.5对

21、于555多谐振荡器，当电源接通后，电容 C被充电，VC上升，当VC上升 到2/3VCC时，触发器被复位，同时放电BJT T导通，此时V0为低电平，电容C通过 R2和 T放电，使VC下降。当下降到1/3VCC时，惩1igiJkRESETvccTRIGO1SCHGOTJTO. luS55C4 O InRjS1EPZI1=图2.5 555 定时器电路图触发器又被置位，V0翻转为高电平。电容器放电所需时间为：TPL=R2CI n2=0.7R2C（ 2-1）当放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容C充电，VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为：TPH=（ R1+R2 C In2=0.

22、7 （ R1+R2 C（ 2-2）当VCC上升到2/3VCC时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：F=1/(TPL+TPH =1.43/ ( R1+2R2 C(2-3)在本次设计中，555多谐振荡器为计数器(1)提供频率为50HZ的矩形脉冲 信号。2.2.5 74LS90 计数器74LS90计数器是一种异步的二-五-十进制加法计数器，它既可以作为二进 制的计数器，又可以作为五进制和十进制的加法计数器。在本次设计中它既被用来构成五进制计数器(1)，又被用来构成十进制计数器(2)与计数器(3)。图 2.6 为 74LS90 的 引 脚 排 列 图 。图2.6

23、为74LS90的引脚排列图通过不同的连接方式，74LS90可以实现4种不同的逻辑功能；而且还可以 借助R0 (1)、R0 (2)对计数器清零，借助 R9( 1)、R9(2)将计数器置9,表 2.3为其功能表。其具体功能如下：(1) 当计数器脉冲从CK1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。(2) 当计数器脉冲从CK2输入，QD QC QB乍为输出端，为异步五进制加 法计数器。(3) 若将CK2和QD相连，计数脉冲由CP1输入，QA QB Q(和QD作为 输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。输入输出功能清0置9时钟QD QC QB QAR0 ( 1) R0 ( 2)R9 (1) R9

24、(2)CKACKB0 X1 1X 0XX0 0 0 0清00XX01 1XX1 0 0 1置91QA输出二进制计数1QD QC QB输出五进制计数0X0XQD QC QB QA俞QA出 8421BCD码十进制计数QD QC QB QA俞X0X0QD出 5421BCD码十进制计数11不变保持表2.374LS90计数器功能表 (4) 若将CK1和QA相连，计数脉冲由CP2输入，QA QB Q(和QD乍为 输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。(5) 清零、置9功能。a 异步清零：当 R0 (1)、R0 (2)均为 “ 1” 且 R9 (1)、R9 (2) 中有“0”时，可以实现异步清零功能

25、，即 Q3Q2Q1Q0=0000b 置 9 功能：当 S9 (1)、S9 (2)均为 “ 1” 且 R0 (1)、R0 (2) 中有“0”时，可以实现置9功能，即QAQBQCQD=100174LS90计数器除了有以上功能外还有分频作用。因74LS90计数器可以构成二、五、十三种计数器，即可实现二分频、五分频和十分频。226 单稳态触发器图2.7为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图2.8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 Ro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

26、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。1丄ITT师图2.7单稳态触发器t七图2.8单稳态触发器各点波形图3电路设计3.1电路设计方案根据题目的要求，主要设计一个计数系统、译码驱动、数码显示系统、控 制系统、一个稳压电源。其主要核心技术在于产生秒信号的计数脉冲与计数器之 间的级联。其组成原理框图如图 3.1所示，原理图见附录三。3.1电路组成原理框图工作原理电子秒表是由频率振荡源产生50HZ的脉冲信号经控制端送入0.01S位计数 器开始计数，而0.01S计数器位的构成是五进制计数器当

27、其记满 5个脉冲时自动 归零，同时也会产生一个进位脉冲 0.1S位计数器0.1S位就开始工作，而0.1S 位计数器的构成是十进制计数器当其记满10个脉冲自动归零，同时也会产生一个进位脉冲1S位计数器1S位就开始工作它的构成也是一个十进制计数器。当其记满后会自动归零。计数器工作波形图计数器工作波形图5如图3.2所示。(X 叭I瞳临暑工菲曲*：用Z.isft Ui狂二拆浚曲E0CD图3.2计数器工作波形图3.2核心电路设计3.2.1 计数器设计在这里74LS90计数器（1）接成五进制的形式所构成，它是用来将由多谐振荡 器产生的50HZ的矩形方波进行计数。用来记录秒表的0.01S位。见图3.3图3.

28、3计数器级联图计数器（2）是由74LS90计数器接成十进制形式构成的，它是用来记录秒 表的0.1S位，并用译码显示器来显示。由于计数器（2）是十进制，当其计数到 9的时候，就会产生进位信号，而该进位信号就作为计数器（3）的输入信号。计数器（3）也是由74LS90计数器接成十进制形式构成的，只是它是作为秒表的 高位计数单位，即最小计数单位为1秒，并用译码显示器来显示。当其计数到 9 的时候就会返回到0,此时计数器就会重新开始计数，秒表也会重新开始显示时 间。3.2.2 主控电路设计（1）基本RS触发器与单稳态触发器之间的联接。基本RS触发器通过其输出端的复位和置零来控制单稳态触发器是否工作。 当

29、其输出端Q1为高电平时，单稳态触发器不能被触发，即停止工作；当其输出 端Q1由高电平变为低电平时，单稳态触发器能被触发，即开始工作。(2) 基本RS触发器与555多谐振荡器之间的联接。由于多谐振荡器属于自激型的振荡器， 不需要外界的触发信号就能产生矩形 脉冲方波。基本RS触发器与多谐振荡器之间的联接是通过用一个与非门将两者 的输出端相连，因此只有当基本RS触发器的输出为高电平时，与非门才能打开， 此时多谐振荡器所产生的信号才能通过与非门输出去。在这里基本RS触发器就起到了控制多谐振荡器输出的作用。4 PCB 板的制作4.1 PCB板设计的设计原则4.1.1 布局首先，要考虑电气要求、散热、封装

30、尺寸等。在确定 PCB尺寸后再确定特 殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。1 尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互 间的电磁干扰。 易受干扰的元器件不能相互挨得太近， 输入和输出元件应尽量远 离。2 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差， 应加大它们之间的距离， 以免放电引出意外短路。 带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触和的地 方3 重量超过 15g 的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大 又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且 应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。4 对于电位器、可

31、调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布 局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方； 若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。5 应留出印制扳定位孔和固定支架所占用的位置4.1.2 布线1 输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发 生反馈藕合。2 印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为 0.05mm、宽度为1 15mm时通过2A的电 流，温度不会高于3°C,因此.导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路， 尤其是数字电路，通常选0.020.3mm导线宽度。当然

32、，只要允许，还是尽可能 用宽线.尤其是电源线和地线。 导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电 阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距 小至 58mm。3 印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电 气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则长时间受热时，易发生铜箔膨 胀和脱落现象。 必须用大面积铜箔时， 最好用栅格状 这样有利于排除铜箔与基 板间粘合剂受热产生的挥发性气体。4.1.3 焊盘 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径 D 一般不小于(d+1.2)mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直 径

33、可取(d+1.0)mm。4.2 PCB 板电路抗干扰措施4.2.1 电源线设计 根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。4.2.2 地线设计 8地线设计的原则是：1 数字地与模拟地分开。 若线路板上既有逻辑电路又有线性电路， 应使它 们尽量分开。 低频电路的地应尽量采用单点并联接地， 实际布线有困难时可部分 串联后再并联接地。 高频电路宜采用多点串联接地， 地线应短而租， 高频元件周 围尽量用栅格状大面积地箔。2 接地线应尽量加粗。 若接地线用很纫的线条， 则接地电位随电流的变化 而变化，使抗噪性能降

34、低。 因此应将接地线加粗， 使它能通过三倍于印制板上的 允许电流。如有可能，接地线应在 23mm以上。3 接地线构成闭环路。 只由数字电路组成的印制板， 其接地电路布成团环 路大多能提高抗噪声能力。4.3 制板对于手工自制印刷电路板， 按板面的实际设计尺寸剪裁敷铜板可用钢锯沿边 线锯开，将敷铜板表面处理后，直接在铜箔面涂保护层。表面处理 可用水砂纸 去氧化层和油污。然后将打印好PCB转印纸铺在敷铜板上通过热压机将 PCB印在敷铜板上，然后在板子放入配好的三氯化铁溶液中，浓度在2842%之间，不断摇晃，加速反应。待把能看见的铜都腐蚀完了之后把扳子从三氯化铁溶液中取出 来用清水洗净， 用砂纸将没有

35、被腐蚀的铜表面沙干净。 然后再把已经配好的松香 酒精溶液立即涂在洗净晾干的印制电路板上， 使它分布均匀且很薄， 再加热烘干 到不粘手为止。最后在钻孔，完成制板的最后工作。4.4 焊接的基本常知识 9首先是选择电烙铁。对于小型的电子制作项目，20W的烙铁就能满足要求。如果初学焊接时使用大功率烙铁，很容易烫坏元件。再次，注意焊锡与助焊剂的选用。 千万不要使用酸性助焊剂， 否则对烙铁头 和电路板都有腐蚀作用。 最好使用含松香芯的焊锡丝， 用松香或松香酒精溶液作 助焊剂。砂纸打磨是重要的过程， 否则更难上锡甚至上不上锡。 正确的方法是用 细砂纸轻磨几下， 再用烙铁头磨蹭引脚。 如果引脚只有少数部位能上

36、锡， 这种元 器件就得用砂纸多磨几下引脚，否则会成为虚焊的隐患。搪锡后，将引脚插入通孔， 用镊子夹住引脚根部， 再用烙铁接触引脚和通孔。 一旦焊锡流满通孔，应立即移开烙铁。此时应注意：第一，烙铁应与引脚接触； 第二，焊接的时间要短，一般不宜超过三秒；第三，撤离烙铁后千万不可晃动引 脚，必须要焊锡凝固后再松开镊子。 焊接质量可从焊锡是否填满通孔、 焊点是否 圆滑光亮来判断。 对于焊点周围的松香焊渣， 可用乙醇擦去， 千万不要使用含有 氯化物的溶剂、汽油或肥皂水。手工焊接对焊点的要求1 . 电连接性能良好；2 . 有一定的机械强度；3 . 光滑圆润。造成焊接质量不好的常见原因1 . 焊锡用量过多，

37、形成焊点的锡堆积；焊锡过少，就不足一包裹焊点。2 . 冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全熔化，浸润， 焊锡表面不光亮（不光滑） ，有细小裂纹（如同豆腐渣一样！ ）3 . 夹松香焊接。焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香，造成电连 接不良。4 . 焊锡的连桥。指焊锡量过多，造成元器件的焊点之间短路。这在对超 小元器件和细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。5 . 焊剂过量。焊点周围松香残渣很多。当少量松香残渣留时，可以用电 烙铁再轻轻加热一下， 让松香挥发掉， 也可以用蘸有无水酒精的棉球， 擦去多余 的松香或焊剂。6 . 拖尾：即焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。是由于加热温度时间过

38、长 或焊剂过多掌握不当，以和烙铁离开焊点时角度不当造成的。7 . 虚焊：焊点表面好像很饱满，实际上和焊盘并没有接触，造成虚焊， 一般不易查出，所以在焊接中一定要注意。4.5 元器件的安装在安装元件时， 我们应该对元件进行检测使它能达到电路所需的要求， 应 尽量避免装错元件不然调试时会出现很多麻烦， 然后仔细对照原理图和元件装配 图进行安装。，再进行元器件的安装焊接，在安装焊接时应注意避免虚焊、假焊 现象，并且要注意掌握焊接时间。如果焊接时间过长就有可能将元器件损坏。5 系统测试由于整个电路系统是由多个小模块构成，因此在对整个系统调试之前， 应先对各个小模块进行调试。因整个系统都是数字电路，因此

39、可以用 ISIS 仿真 软件（ ISIS 仿真软件是一种既能画图又能仿真的软件，它是通过高低电平的显 示来进行调试。）来对其进行调试。5.1基本RS触发器的调试10基本RS触发器是由集成与非门构成，可以根据其功能进行调试。其功能表 如表 3.1 。由基本RS触发器的功能表可以看出，基本RS触发器属于低电平触发。当输 入端R、S分别为“ 1”、“0”时，输出端Q1、Q2就分别为“ 0”、“ 1”；当输入端 R、S分别为“ 0”、“ 1”时，输出端Q1 Q2就分别为“ 1”、“0”；当输入端R、S 都为“ 1”时，输出端Q1、Q2保持不变。通过ISIS仿真软件，这些情况都能进 行测试。当基本RS触

40、发器正常工作时，在触发器的各输入或输出端都能用红色 的小点（代表高电平“ 1”）、绿色的小点（代表低电平“ 0”）来显示，这样就能 直观的测试基本RS触发器的工作是否正常。5.2 555 多谐振荡器的调试本次设计用的多谐振荡器是由 555构成的可调频振荡器， 由于其本身就具有 自激功能， 不需要外界的触发， 因此在调试时可以用一个示波器来观察其输出波 形，并测试波形的频率，要求得到频率为 50HZ的方波。该多谐振荡器的可调频是通过调节电阻 R1来实现的，根据其频率公式（公 式3.4 ）就可看出只要R1、R2、C的参数取得恰当，就可以获得频率为 50HZ的 方波信号。5.3 计数器的调试本次设计

41、中用的三个计数器都是由74LS90构成，可以根据其功能表（表3.3） 来对其进行调试。具体调试情况如下：（1）将计数器（ 1）接成五进制形式， R0（1）、R0（2）、R9（1）、R9（2） 接逻辑开关输出插口， CP2接单次脉冲源，CP1接高电平“ 1”，QD QCQBC接实 验设备上的输入端 D C、B、A,按表3-2测试其逻辑功能。（2）将计数器（ 2）和计数器（ 3）都接成 8421码十进制形式，同时 R0（1）、 RO （2）、R9 （1）、R9（2）接逻辑开关输出插口， CP2接单次脉冲源，CP1接高 电平“1” QDQCQBQ接实验设备上的输入端 D C、B、A,按表3-2测试其

42、逻辑 功能。（ 3）将计数器（ 1 ）、（ 2）、（ 3）级联，按表 3.3 测试其逻辑功能。5.4 译码器的调试74LS248有以下一些特征：（1）A、B、C、D为BCD码的输入端。（2）a 、 b 、 c 、 d 、 e 、 f 、 g 为译码显示器的输出端，输出“ 1”有效， 用来驱动共阴极LED数码管。（3）LT为测试输入端，当LT= “T时，译码输出全为“1”。（4）BI为消隐输入端，当BI= “ T时，译码输出全为“ 0”根据74LS248的以上这些特征以和参照其功能表（表 3.4 ）对其进行调试， 在调试的过程中可以借助LED数码管的显示功能，这样可以直观的观察74LS248 是

43、否正常工作。5.5 电子秒表的整体调试 各单元模块调试正常后，按方案的连接方式将各模块的实际电路在 ISIS 软件上连接起来，进行电子秒表的总体调试。先按一下按钮开关K2,此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关 K1,则计数器清零后便开始计时，观察数码管显 示计数情况是否正常，如不需要计时或暂停时，按一下开关K1,则计时立即停止，但数码管保留所计时之值。对于电子秒表的准确精度， 可以利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行 测试。5.6 系统的功能本次设计的电子秒表系统是用于测量较短而且较精确的时间，它具体有以下一些功能：（1）整个系统由两个开关（S1、S2）控制。2）系统在应用之前能清零， 即电

44、子秒表开始计时之前， 显示器应显示零(3) 如果不需要计时或需要中途暂停计时，则秒表能和时停止计时，但能 保留停止计时之前所计的时间。(4) 电子秒表的计时范围在：OS到9.9S之间。5.7.1 设计小结本次课程设计的题目是电子秒表。 在选定这个题目后我们并没有立即开始设 计，而是先参考了大量的关于电子技术设计方面的书过后才开始着手设计。 我们 第一步是按照设计要求来确定该题目可能需要的电子元件， 再慢慢根据个电子元 件的功能和题目的要求一一进行筛选， 最终确定用那些元件。 第二步是设计方案 并确定。最开始我们选择了三个方案，但经过方案的比较和论证后去掉了两个， 最终只用一个方案来设计。方案确定后便开始设计实际电路，我们是在 ISIS 仿 真软件上设计的，其效果非常好，在上面画图的时候，随时都可以仿真，即可和 时检查出错误。 实际电路图设计好之后， 便开始写设计报告， 写报告时是严格按 照课程设计报告要求写的。5.7.2 设计收获和