数字电子秒表设计完成版

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1、7学院班级专业电子信息工程设计要求及主要内容1、基本要求（1）设计用于体育比赛的数字秒表，要求计时精度大于0.01秒，计时器能显示0.01秒的时间，提供给计时器内部的脉冲频率应大于100HZ，这里选用1KHZ。（2）计时器的最长计时时间为1小时，为此需要一个六位的显示器，显示的最长时间为59分59秒999毫秒。（3）设置有复位和起停开关。复位开关用来使计时器清零，并作好计时准备。起停开关的使用方法与传统的机械式计时器相同，即按一下起停开关，启动计时器开始计时，在按一下起停开关，计时终止。复位开关可以在任何情况下使用。2、发挥部分复位开关和起停开关有内部

2、消抖处理。7目录一、设计概述1二、设计任务与要求1三、设计思路及各个模块分析13.1555多谐振荡器设计23.2消抖电路设计33.3译码驱动电路及显示单元电路43.4集成计数器4四、总电路图7五、本实验所用到的元器件8六、课程设计总结与心得体会8参考文献87数字电子秒表设计摘要：在科技高度发展的今天，数字秒表在日常生活中是比较常见的电子产品，以其走时精确，使用方便，功用多而受广大用户所喜爱。本文主要介绍体育秒表计时的工作原理，时长达59分59秒999毫秒，精确度较高，有设置有复位和起停开关。复位开关用来使计时器清零，并作好计时准备。复位开关可以在任何情

3、况下使用。关键词：数字秒表；消抖；复位；清零一、设计概述秒表的逻辑结构比较简单，它主要由计数器、译码器、显示器等部分组成。石英晶体振荡器产生的信号得到140HZ脉冲，脉冲送入计数器计数，计数结果通过“分”、“秒”、“毫秒”、译码器译码，并通过显示器显示时间。图1-1数字秒表的整体逻辑框图二、设计任务与要求1.能实现自动计数、清零和进位；2.能实现手动复位；３.能实现秒表的暂停和回复。4.计数清零时候能够消抖。三、设计思路及各个模块分析73.1555多谐振荡器设计用555产生震荡的目的是为了给电路提供一个0.01秒脉冲。555是一种数字、模拟混合型的中规

4、模集成电路，由于内部电压基准使用了3个5千欧姆的电阻，故名555电路。图3-1555芯片的管脚图图3-2555多谐振荡器3个5千欧姆的电阻组成分压器，其内部的两个电压比较器构成一个电平触发器，上触发电平72/3Ucc，下触发电平为1/3Ucc,在5脚控制断处外接一个参考电压Uc，可改变上下触发电平值，两比较器的输出端分别接RS触发器，由于与两个或非门组成的RS触发器必须用负性信号才能触发，因此只有同相短的电平高于反向端电位时，RS触发器才翻转。输入阈值输入触发输入v12复位RDXX0小于2/3Vcc小于1/3Vcc1大于2/3Vcc大于1/3Vcc1小

5、于2/3Vcc大于1/3Vcc1表3-1振荡周期：T=0.7（R1+2R2）*C充电时间：tw1=0.7（R1+R2）*C放电时间：tw2=0.7（R2*C)根据实验要求我在实验中选择了R1=150K,R2=100K,C=0.03uf。这样时间频率为140hz具体实验图画见上图3-2。3.2消抖电路设计因为在现实运用复位起停时，脉冲信号会有抖动状况，为了来解决抖动状况我们可以采用接一个RS触发器构成开关消抖电路，所以采用如下图所示的电路来消抖。图3-2消抖电路73.3译码驱动电路及显示单元电路选择4511作为译码电路；选用LED数码管作为显示单元电路，

6、由4511把输入进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送给4511芯片，再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示。ABCDabcdefg字形000011111100100001100001110011011012001011110013101001100114011010110115111000111116图3-3七段数码管真值表图3-34511与显示器3.4集成计数器计数器主要用于计数、分频、定时及产生节拍脉冲等。典型的74LS160,74LS161等。我们这次设计

7、中主要用到了74LS160。根据74LS160的功能表，我设计了清零，计数，保持等功能（具体电路看总电路图）。7CLKRDLDEPET工作状态X0XXX置0（异步）脉冲10XX预置数同步X1101保持包括CX11X0保持（C=0）脉冲1111计数图3-4.174LS160功能表图3-4.274LS160引脚图因此根据74LS160的功能，我们可以设计N进制的电路图。在本次实验中主要用到了六十进制与一百进制。图3-4.3六十进制电路7图4.4一百进制电路7四、总电路图7五、本实验所用到的元器件74LS1607SEG-BCD电阻电容与门与非门45116片6

8、个3个3个2个2个6片六、课程设计总结与心得体会经过这次为期一周的课程设计，原本在课堂上有些不