数电课程设计秦机灵.docx

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1、<<数字电子技术>>课程设计报告题目：简易电子秒表电路的设计专业：电子信息工程年级：2012级学号：1210612026学生：机灵联系：指导老师：祥徐完成日期：2014年11月24日摘要秒表应用于我们生活、工作、运动等需要精确计时的方面。它由刚开始的机械式秒表发展到今天所常用的数字式秒表。秒表的计时精度越来越高，功能越来越多，构造也日益复杂。本次数字电路课程设计的数字式秒表的要求为：显示分辨率为0.1s，外接系统时钟频率为100KHz；计时最长时间为10min，4位显示器，显示时间最长为9m59.9s；系统设置启／停

2、键和复位键。复位键用来消零，做好计时准备、启／停键是控制秒表起停的功能键。关键字：555定时器、十进制计数器、六进制计数器。AbstractStopwatch usedinourdailylife, work, exercise requiresprecise timing aspects. Itconsistsof thebeginningofthe mechanicalstopwatch developmenttoday usedbythe digitalstopwatch. Moreand morehigh t

3、imingprecision stopwatch, moreandmorefunctions, structure isbecomingmoreandmorecomplicated.The digitalcircuitcourse design digitalstopwatch requirements: thedisplayresolutionof0.1s, theexternal systemclockfrequencyof100KHz; timing themost longtime is10min, a4bi

4、tdisplay, display thelongesttimeis 9m59.9s;systemsettingsand start/stop button istocontrolthe startandstop the stopwatch functionkeys.Keywords:555timer,decimalcounter,sixbinarycounter.目录摘要IAbstractI1设计要求与方案选择11.1设计要求11.2方案设计与论证12电路设计与参数计算22.1时钟脉冲发生和控制信号22.2设计十进

5、制加法计数器32.3设计六进制加法计数器42.4清零与开始电路52.5停止电路设计53总电路工作原理及元器件清单63.1电路完整工作过程描述63.2电路总原理图及PCB图64主要芯片介绍74.174LS20真值表管脚功能电路图74.274LS48中文资料94.374LS160的资料114.4NE555的资料125电路仿真测试126总结14参考文献151设计要求与方案选择1.1设计要求1.显示的分辨率为0.1s，外接系统时钟频率为100KHz（可自制或用信号发生器产生）。2.计时最长时间为10min，4位显示器，显示时

6、间最长为9分59.9秒。3.系统设置启／停键和复位键。复位键用来消零，启／停键是控制秒表起停的功能键。1.2方案设计与论证总体分析：译码显示十进制计数器十进制计数器六进制计数器十进制计数器分个位秒十位秒个位0.1s停止电路脉冲源与非清零图1.1方案设计如图1.1所示，该电路需要1个六进制和3个十进制的加计数器，一个555定时器组成的多谐振荡器，RS触发器启动停止电路。由555多谐振荡器产生100KHz的时钟脉冲作为脉冲源（即0.1s为周期），通过与启动停止电路的输出与非后作为信号源输入至第一个十进制计数器即0.1s位

7、的计数器。然后进位至0.1s位的十进制加计数器，以此类推逐个进位。以此实现显示分辨率为1s／10，计时最长时间为10min，六位显示器，显示时间最长为9m59.9s，最后通过5个译码显示LED数码管输出。2电路设计与参数计算2.1时钟脉冲发生和控制信号由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器产生矩形脉冲：暂稳状态的脉冲宽度tp1，即uc从(1/3)Ucc充电上升到（2/3)Ucc所需的时间：tp1≈（R1＋R2）Cln2＝0.7（R1＋R2）C脉冲宽度tp2，即uc从(2/3)Ucc放电下降到(1/3)Ucc所需

8、的时间：tp2≈R2Cln2＝0.7R2C振荡周期：T=tp1+tp2＝0.7(R1＋2R2)C因此，令R1=4KΩ,R2=5KΩ,输出频率为100Hz即T=0.01s，则可求出C=1.02μF。得下图2.1中100Hz的555定时器构成的多谐振荡器：图2.1555定时器构成的多谐振荡器从3引脚输出100KHz的脉冲信号。2.2设计十进制加法计