数字式秒表的设计

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1、一设计说明书1.设计任务(1)进行设计方案的比较，并选定设计方案；(2)完成单元电路的设计和主要元器件说明；(3)安装各单元电路，要求布线整齐、美观；(4)写出课程设计报告文档。2.设计要求(1)设计并制作符合要求的电子秒表；(2)秒表由6位七段LED显著器显示，其中两位显示分,四位显示秒，其中显示的分辩率为0.01秒；(3)计时最大值为99分59点99秒；(4)计时误差不得超过0.01秒；(5)具有自动清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能；(6)控制操作按键不得超过2个。3.提高部分3.1安装自己设计的电路  （1）检查元器件   （2）对

2、电路进行组装：按照自己设计的电路，在面包板上插接元器件或在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、少接、虚焊的现象。3.2.通电调式   （1）通电测试：对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据。   （2）通电调试：经过反复的调整和测量，使电路的性能达到要求。3.3书写调试报告课程设计说明书书写格式参照“课程设计说明书书写格式”文件。4.参考资料1、《数字电子技术导论》西安交通大学.何金茂主编2、《数字电子技术基础》高等教育出版社.康华光主编3、《数字电子技术》高等教育出版社。杨志忠主编二.方案论证2

3、.1.方案的选择通过对设计要求的分析，应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图，检查无误后，将原理图在EWB中仿真，验证通过无误后，可以考虑使用何种方案来实现设计电路。我们可以通过对照原理图在万能板上焊接来实现所设计的电路；也可以在PROTEL中画出原理图并布好线通过做PCB板来实现所设计的电路；还可以通过在面包板上插线来实现设计的电路。因在商店只买到万能板，所以我们采用万能板接线。2.2电路总体功能、结构的分析本电路的目标为设计一个数字式秒表。如图2.1所示，数字式秒表电路系统由主体电路和扩展电路两部分组成。其中主体电路完成计数功能，控制电路完成

4、控制的扩展功能。通过所设计电路将实现具有清零、启动、暂停、继续等控制功能的计时数字式秒表。根据电路所需要达到的要求，可以将电路的总体结构框图描述(如图2.2):图2.2多功能数字式秒表系统的组成框图设计时各部分所用的器件名称如下：时钟信号：由555组成的多谐振荡器。计数器：74LS190锁存器：CT74LS373译码器：CT74LS47显示器：BS201三.555组成的多谐振荡器简介3.1555与RC组成多谐振荡器由门电路组成的多谐振荡器虽具有多种电路的形式，但它们无一例外地具有如下的共同的特点。首先，电路中含有开关器件，如门电路、电压比较器、BJT

5、等。这些器件主要用作产生高、低电平；其次，具有反馈网络，将输出电压恰当地反馈给开关器件，使之改变输出状态；另外，还要有延迟环节，利用RC电路的充、放电特性可实现延时，以获得所需要的振荡频率。在许多实用电路中，反馈网络兼有延时的作用。图3.1.1是一种最简型多谐振荡器。3.2振荡周期的计算在振荡过程中，电路状态的转换主要取决于电容的充、放电时间，而转换时刻则取决于的数值。根据以上分析所得电路在状态转换时的几个特征值，可以计算出周期T四芯片简介4.174LS19074LS190是一种较为典型的集成同步十进制加/减法计数器。图中￣LD为异步置数控制端，￣C

6、T为计数控制端，D0-D3为并行数据输入端，Q0-Q3为输出端，￣U/D为加减计数控制端。CO/BO为进位/借位输出端。￣（RC）为行波时钟输出端。CT74LS190没有专门的置0输入端，但可以借助于数据D3D2D1D0=0000时，实现计数器的置0功能。74LS190的引脚图、功能表如下图所示。4.1.174LS190的引脚图表4.1.174LS190的功能表输入输出CPR0（1）R0（2）S9（1）S9（2）QAQBQCQDX110X000011X00000XX111001↓X0X0计数0X0X0XX0X00X（1）异步置数功能：当￣LD=0时，

7、不论有无脉冲CP和其他信号输入，并行输入的数据d3-d0被置入计数器相应的触发器中，这时Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0.(2)计数功能：取￣CT=0，￣LD=1。当￣U/D=0时，在CP脉冲上升沿作用下，进行十进制加法计数。当￣U/D=1时，在CP脉冲上升沿作用下，进行减法计数。（3）保持功能：当￣CT=￣LD=1时，计数器保持原来的状态不变。4.2CT74373锁存器的原理图如下图图4.2.1锁存器的原理图C是锁存器信号的输入端，D是数据输入端Q和Qo是数据互补输出端。当C=0时，G2被封锁，输出0，G3被封锁输出1。G5输出Q=D，Qo=Do

8、（D和Do是数据互补）。当C由0变1时，分两种情况讨论：一是当C由0变1时，Qo=1，Q=0，G2被封锁，由