课设-电子秒表设计

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1、内容摘要随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的应用也越来越广泛。随着人类对他认识的加深，人们利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：电子秒表的设计与制作。电子秒表广泛应用于科学研究、体育运动、生活以及国防等方面，在尤其注重工作效率的今日，电子秒表的应用给我们的生活、工作、娱乐带来了很多的方便。数字电子秒表是利用数字电子技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，其具有直观、准确性高等特点。数字电子秒表由脉冲信号产生电路、计数显示电路、复位电路、控制电路与电源电路组成。脉冲信号产生电路由555定时器接成的多谐振荡器构成；计数显示电路通过计数电路

2、、译码电路和数码管构成；通过反馈清零电路构成复位电路；利用按键开关、拨键开关和电阻的组合实现秒表的启动和停止功能，构成控制电路；电源电路由外接电源构成。然后选择元器件、画出原理图、布线、焊接、调试等工作，电子秒表便成型。关键词：秒表、启动、计时、停止、复位。一、绪论电子秒表的主电路主要采用时钟发生器、复位电路、控制电路、计数、译码显示电路和共阳极数码管等构成。本设计大多数采用数字电路，其原因是数字电路具有抗干扰性强、精度高、保密性好、容易处理信息、互换性好、实现计数功能和成本低等特点。本次设计中，时钟发生器的设计尤为重要，其决定最终显示的结果。根据设

3、计要求，最小单位为0.1秒，为减小计时误差，使脉冲源产生100Hz信号。此信号用555计时器构成的多谐振荡器产生。根据公式脉冲信号周期设置合适的阻容参数，使脉冲源产生100Hz的脉冲信号。再通过计数器的分频，就可以满足最小单位为0.1秒的设计要求。1.1设计目的通过对数字电子秒表的设计、制造和调试，学会综合应用所学的电子技术知识进行电子产品的设计，并在设计、制造和调试过程中初步掌握电子产品的生产工艺流程和相关技能。对所学知识有更近一步的理解，同时培养思考、动手的能力，使得知识与实践相结合。1.2设计任务及要求（1）时间信息使用两位数码管显示，一位小数

4、。（2）通过按键控制秒表的启动、停止、继续和清零。二、任务分析与元器件2.1设计任务2.1.1功能要求（1）准确计时，要求计时精确到0.1 秒，并以数字的形式显示。（2）0.1 秒和1秒的计时是10 进制，计时要求从0.0秒到9.9秒。（3）具有秒表的启动、停止、复位基本功能。132.1.2设计系统框图电子秒表的系统框图如图1所示，按功能可以分为六个单元电路进行分析，其由时钟脉冲信号发生器、计数器、控制电路、电源电路、译码器和数码管组成。时钟脉冲信号发生器计数器电源电路译码器数码管控制电路图1电子秒表的系统框图2.1.3单元电路的设计思路（1）时钟脉

5、冲信号发生器图2时钟脉冲信号发生器根据设计要求计时精确到0.1 秒，即对周期为0.1 秒的矩形波进行计数。所以要求振荡电路产生一个周期为0.1 秒的矩形波。可利用所学的555 多谐振荡器电路产生所需的矩形波。为了减小振荡产生脉冲的误差，所以要求振荡器产生一个周期为0.01秒的矩形波，为满足秒表所需要的0.1秒矩形波，要对周期为0.01秒的脉冲进行十分频，从而得到0.1的矩形波。其中，十分频的功能可以用计数器74LS192来实现。（2）计数、译码及显示电路13图3计数、译码及显示电路将计数时间以数字的形式显示出来，则需设计计数显示电路将0.1 秒、1 

6、秒的计数脉冲输入对应的0.1 秒、1秒的74LS192计数器，再将计数的结果经七段译码器74LS47译码，送到数码显示管显示。其中，0.1 秒、1秒的计数器要求是十进制，0.1 秒和1秒的计数可以将0.1秒的计数器的进位输出端连接到1秒的计数器的信号输入端。(3)设计一个控制电路，控制秒表的复位、启动和停止。图4控制电路13秒表的启动由一个拨键开关控制外接电源VCC的接通与断开来实现，当拨动开关使VCC接通时，各个电路开始工作，此时是启动。秒表的复位由一个10欧姆的电阻和一个按键开关与0.1秒计数器和1秒计数器的清零端RST连接构成，当按下按键，两个

7、计数器的清零端均接高电平VCC，此时复位，数码管显示0.0；当松开按键时，两个计数器都通过一个10欧姆的电阻接地，此时计数器的清零端RST接低电平，秒表从0.0秒开始计时。秒表的停止由一个10欧姆的电阻和一个按键开关与具有分频功能的计数器的清零端RST连接构成，当按下按键，计数器的清零端接高电平VCC，此时计数器的进位端无输出，计时停止；当松开按键时，计数器都通过一个10欧姆的电阻接地，此时计数器的清零端RST接低电平，计时继续。(4)＋5V 的电源电路。    由于是通过555 多谐振荡器产生计数脉冲，电源的稳定性影响着振荡器的输出频率的精确性。所

8、以电源电路要保证输出电压稳定在5V 。实验室的直流稳压压源可以满足电源的设计要求。2.1.4设计电路原理图及