两位数字秒表电路设计
简易数字秒表的电路设计 概述及解释说明
简易数字秒表的电路设计概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍了一种简易数字秒表的电路设计。
秒表是一种用于计算时间间隔的常见工具，广泛应用于日常生活和各行各业中。
传统的机械秒表用起来不够便捷，因此我们将使用电路设计来实现一个数字秒表，使其更加方便使用。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分进行阐述。
首先，在“引言”部分中我们将对文章进行概述和介绍。
接下来，在“简易数字秒表的电路设计”部分中，我们将详细介绍设计原理、电路元件选择与说明以及电路连接与布局等内容。
然后，在“解释说明”部分中，我们将解释秒表功能的实现方法，并探讨其功能扩展可能性，并指出在电路设计过程中需要注意的问题。
最后，在“结论”部分中，我们对本次设计成果进行总结，并就可能存在的改进空间进行分析和未来应用进行展望和思考。
1.3 目的本文旨在通过详细描述并解释简易数字秒表的电路设计，提供一个清晰易懂、全面深入的指南，帮助读者了解该设计思路及其实现方法。
同时，通过对功能扩展可能性的探讨和对电路设计过程中需要注意的问题的分析，可以引导读者在实际应用和改进中做出更好的决策。
最后，通过总结和展望，为未来的研究和发展提供参考思路。
2. 简易数字秒表的电路设计2.1 设计原理：简易数字秒表的电路设计基于计时器和显示器组成。
其主要原理是利用计时器模块产生一个稳定的时间基准，然后将该时间以数字形式显示在显示器上。
2.2 电路元件选择与说明：在设计简易数字秒表的电路时，我们需要选取合适的电子元件来实现功能。
以下是一些常见的元件选择：- 计时器芯片：可选择集成型计时器芯片，如NE555等，它们具有稳定的时钟信号输出。
- 显示屏：一般选用7段LED数码管，由于它们能够直观地显示数字。
- 驱动芯片：如果使用多个7段LED数码管进行显示，则必须选择合适的驱动芯片，如74HC595等。
这些元件经过合理的选择和配套可以实现精确、稳定地测量和显示时间。
2.3 电路连接与布局：简易数字秒表电路连接和布局对功能稳定性有重要影响。
用单片机AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”—单片机课程设计
一、设计题目和要求： (1)二、设计目的： (2)三、设计内容： (2)四、课程设计心得体会 (26)五、参考文献 (27)六、课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (28)附件1：秒表原理图（实际接线图） (30)附件2:仿真图1 (31)附件3:仿真图2 (32)一、设计题目和要求：题目三：秒表应用AT89C51的按时器设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时刻为（）（）〜99s,每秒自动加1,设计个“开始”键，按下“开始”键秒表开始计时。
设计一个“复位”键，按下“复位”键后，秒表从()开始计时。
任务安排：李座负责绘制电路原理图；梁宗林负责搜集资料及电子版整理；付忠林负责程序和仿真。
二、设计目的：1.进一步掌握AT89C51单片机的结构和工作原理；2.掌握单片机的接口技术及外围芯片的工作原理及控制方式；3.进一步掌握单片机程序编写及程序调试进程，掌握模块化程序设计方式；4.掌握PROTEUS仿真软件的利用方式；5.掌握LED数码管原理及利用方式。
6.掌握按时器、外部屮断的设置和编程原理。
7.通过这次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
8.该课程设计通过单片机的按时器/计数器按时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、复位功能, 并同时能够用数码管显示。
三、设计内容：了解8051芯片的的工作原理和工作方式，利用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精准到1秒。
AT89C51单片机的主要工作特性：•内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；•内含28字节的RAM；•具有32根可编程I/O线；•具有2个16位可编程按时器；•具有6个屮断源、5个屮断矢量、2级优先权的屮断结构；•具有1个全双工的可编程串行通信接口；•具有一个数据指针DPTR;•两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；•具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5 （1土）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.AT89C51各部份的组成及功能：中断控制内部总线总线扩展控制器可编程串行口外部中断扩展控制POPl P2 P3 RXD TXD——1.单片机的屮央处置器（CPU）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部份。
数字秒表的电路设计1
数字秒表的电路设计
一、设计目的
1.掌握数字秒表的设计、组装与调试方法。
2.熟悉集成电路的使用方法。
二、设计任务与要求
1.设计任务
设计一个能以两位数显示的数字秒表。
2.设计要求
基本要求：
(1) 两位数码显示功能，能够从“0”到“59”依次显示，显示到“59”时，蜂鸣器发出报警。
(2) 具有停摆和清零功能。
发挥部分：
自动报警时，在56秒时，自动发出鸣响声，步长1s，每隔1s鸣叫一次，前两响是低音，最后一响结束为下一个循环开始。
3.设计步骤
(1)根据课题，查阅相关资料。
(2)根据提供的元器件，画出系统原理框图，确定基本电路。
(3)用Multism进行仿真验证，修改。
(4)用万能电路板焊接电路，并调试。
(5)撰写课程设计报告。
三、提供的器材清单。
电子秒表实验报告
电子技术设计性实训报告学号：211002146姓名：邱富烨同组人：夏文彬班级：03班指导老师：林雪健日期：2012.09.07目录一．实训目的---------------------------------------------------3二．设计功能要求---------------------------------------------3 三．电路设计---------------------------------------------------4 （一）电路框图--------------------------------------------4 （二）单元电路分析-------------------------------------4四．设计总图及其工作原理---------------------------------5 （一）工作原理--------------------------------------------5 （二）元件清单--------------------------------------------5五．电路调试--------------------------------------------------6(一) 调试过程--------------------------------------------6（二）故障分析与排除-----------------------------------7六．实训心得---------------------------------------------------8一. 实验目的1. 对芯片74LS160芯片以及555的功能的更形象的认知。
2.增强使用ＥＷＢ软件的能力。
3.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
4.掌握数字系统的分析和设计方法。
5.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
数字电路课程设计报告数字秒表
数字电路课程设计报告——数字秒表一、设计任务与技术指标：设计数字秒表，以实现暂停、清零、存储等功能。
设计精度为0.01秒。
二、设计使用器件：74LS00 多片74163 4片4511 4片NE555 1片二极管1枚LED 共阴极七段译码器 4 个导线、电阻若干三、数字秒表的构成：利用555 设计一个多谐振荡器，其产生的毫秒脉冲触发74LS163计数，计时部分的计数器由0.01s 位、0.1s 位、s 个位、和s 十位共四个计数器组成，最后通过CD4511 译码在数码管上显示输出。
由“启动和停止电路”控制启动和停止秒表。
由“接地”控制四个计数器的清零。
图1 电子秒表的组成框图四、实现功能及功能特点：（1）、在接通电源后秒表显示00：00，当接通计时开关时秒表开始计时。
（2）、清零可在计时条件下也可在暂停条件下进行。
（3）、解决了在使用163清零端和保持端时由于163默认的清零端优先级高于保持端造成的0.01秒位上无法保持到0.09的技术问题。
（4）、增加了数据溢出功能，由于是4位秒表，最多计到一分钟，当秒表到达一分钟时，秒表自动暂停显示在60：00秒处，此时二极管发亮，起警示灯作用。
清零后则可继续计时。
（5）、由于条件有限，我们自己用导线制作了电源、清零、暂停等开关以减少导线的拔插造成的面板的不美观。
下图为完整课程设计的实物图：五、课程设计原理：本课程设计由模6000计数器和其控制电路组成，模6000计数器功能由同步加法计数器74163和与非门74LS00组成。
74163的功能及用法：74163同步加法计数器具有以下功能：（1）、同步清零功能。
当清零端输入低电平，还必须有时钟脉冲CP的上升沿作用才能使各触发器清零，此过程为同步清零。
（2）、同步并行置数功能。
（3）、同步二进制加计数功能。
（4）、保持功能。
综上所述，74163是具有同步清零、同步置数功能的4位二进制同步计数器。
74163的应用：（1）、构成任意模的计数器将74163与少量门电路结合可构成任意模计数器。
用单片机AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”—单片机课程设计
累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。
一、设计题目和要求：
题目三：秒表
应用AT89C51的定时器设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00～99s，每秒自动加1，设计一个“开始”键，按下“开始”键秒表开始计时。设计一个“复位”键，按下“复位” 键后，秒表从0开始计时。
任务安排：李座负责绘制电路原理图；梁宗林负责收集资料及电子版整理；付忠林负责程序和仿真。
·P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。
（2）控制信号线
·RST 复位输入信号，高电平有效。在振荡器稳定工作时，在RST脚施加两个机器周期以上的高电平，将器件复位。
·EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA.
7.通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
8.该课程设计通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、复位功能，并同时可以用数码管显示。
三、设计内容：
了解8051芯片的的工作原理和工作方式 ，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到1秒。
(3)存储器
数字电路课程设计数字秒表
2.5冲不可以通过与门，计数电路就会停止，实现暂停 功能，当S1闭合时，恢复计数；当S1闭合，S2断开时，R0(1) R0(2)都 接低电平，实现计数功能。当S1闭合，S2闭合时，R0(1) R0(2)都接高 电平，实现清零功能。将S1和S2想与是为了实现当电路处于暂停状态时 不能使用清零功能。
2. 设计方案
2.1实验设计原理：
汽车尾灯控制器由时钟发生电路、分频电路、译码电路、开关驱动 电路及终端显示电路五部分组成。本实验设计时钟脉冲源采用电路板上 的1000HZ脉冲，74ls90具有分频功能， 分频电路由三片74ls90芯片组成，最终分频为1HZ。74ls738芯片及四个 与门组成译码电路， 74ls138芯片A0、A2输入端接入输入脉冲，A2端接低电平输出端， Y0、 Y1 、Y4、Y5分别与四个与门与LED灯相接。开关驱动电路由与门、或 门、非门、与非门等门电路连接而成。
11 0 X 11 X 0 X X 11
X 0 X0 0 X 0X 0 X X0 X 0 0X
Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 00 0 0 00 1 0 01
计数
表2 当R0(1) R0(2)都接高电平时，实现清零功能。当R0(1) R0(2)都接低 电平时，实现计数功能。故将4个十进制计数器的R0(1) R0(2)相连， 由开关S2控制，实现计数和清零功能。
（3）夜间行车电路控制图
逻辑开关S3接高电位、S4接低电位时
D5、D6灯同时闪烁，表示夜间停车
逻辑开关S3、S4同时接高电位时D5、D6 灯长亮，表示夜间行车。
3. 工作总结及心得体会
实验中电路接线仍然是一个很麻烦的过程，由于这个实验门电路较多，所 以一不小心就会接错线路，或者忘记接了哪个端口。理论上成熟之后，实际操 作是一个很重要的过程。
电子技术课程设计---秒表数码显示电路数字秒表电路设计
电子技术课程设计---秒表数码显示电路数字秒表电路设计一，课题名称秒表数码显示电路数字秒表电路设计二，设计要求1. 设计1MHz时钟：2．完成0~59小时59分59秒范围内的计时：3．通过按键设置计时起点与终点，计时精度为10ms：4. 计时暂停、恢复和清零功能；5. 计时时间报警功能；三，比较和选定设计的系统方案，画出系统框图1.1，课题分析与方案确定本题要求计数至59时59分59秒，所以要用到六个数码管。
计数精度为10ms,及计数分辨率为0.01秒，所以需要相应的信号发生器。
暂停功能和清零功能通过开关进行控制。
最终方案是使用六个74LS160，六个数码管，以及两个VCC来进行设计，总体采用同步预置法。
1.2，总体设计方案及系统框图数字式秒表，必须有数字显示。
按设计要求，必须用数码管来做显示器。
题目要求59时59分59秒，则需要六个数码管。
要求计数分辨率为0.01秒，则需要相应频率的信号发生器。
总体上，采用六个74LS160计数器。
使用同步预置法，实现59时59分59秒的计时。
将两个74LS160组合，并通过同步预置法实现六十进制，六个计数器分成三组，分别对应时、分、秒的功能。
四，单元电路设计、参数计算和器件选择1.1，各个模块单元设计74LS160 芯片同步十进制计数器（直接清零）作用：1、用于快速计数的内部超前进位.2、用于n 位级联的进位输出.3、同步可编程序.4、有置数控制线.5、二极管箝位输入.6、直接清零.7、同步计数.74LS160的功能真值表。
功能表：图20引脚图：图21逻辑符号及其引脚功能图：图2274ls160中的ls代表为低功耗肖特基型芯片。
74160为标准型芯片。
结构功能一样。
2、160为可预置的十进制计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式,其主要电器特性的典型值如表3-1(不同厂家具体值有差别): 异步清零端/MR1 为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。
单片机秒表课程设计
《接口及控制技术》课程设计报告课程设计题目：秒表姓名：专业班级：指导教师：成绩：时间：2010-12-10一、设计要求用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00—99秒，每秒自动加1，另设计一个“开始”键和一个“复位”键。
二、实验原理题目难点在于通过对键盘的扫描对时钟的走时/停止进行控制，项目采用定时器T0作为计时器，每10ms发生一次中断，每100次中断加1s。
在此期间，如“开始”按键按下，程序方将TR0置为1，从而开启中断，时钟开始走时；如“复位”按键按下，程序将TR0置为0，同时将存储时间的变量清零，从而中断停止，并实现复位。
本题目采用专用数码管显示控制芯片MAX7219。
MAX7219是美国MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极显示驱动器，该芯片最多可驱动8位7段数字LED显示器或个LED 和条形图显示器。
其引脚图及引脚功能参见有关参考资料。
三、实验目的1、通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。
2、掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。
3、通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
四、意义该实验通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零功能，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义。
五、实验内容用AT89C51设计一个2位LED数码显示“秒表”，显示时间为00~99秒，每秒自动加一。
另设计一个“开始”K1按键和一个“复位”K2按键。
按键K1同时具有“暂停”功能。
按键说明：按“开始”K1按键，开始计数，数码管显示从00开始每秒自动加一；再次按K1按键，系统暂停计数，数码管显示当时的计数；按“复位”按键，系统清零，数码管显示00。
六、电路原理仿真图将硬件连线按上图所示连接，该实验要求进行计时并在数码管上显示时间，则可利用DVCC系列单片机微机仿真实验系统中的芯片AT89C51中的P1.0管脚做为外部中断0的入口地址，并实现“开始”按键的功能；将P3.3做为外部中断1的入口地址，并实现“清零”按键的功能.；定时器T0作为每秒加1的定时器。
数字秒表电路课程设计
数字秒表电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字秒表电路的基本原理，掌握计时器的工作机制。
2. 学生能够描述集成计时芯片的主要功能及其在数字秒表电路中的应用。
3. 学生能够运用电子元件搭建简单的数字秒表电路，并解释电路中各元件的作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行简单的电路图设计和电路搭建。
2. 学生能够操作示波器等测试设备，对数字秒表电路进行调试和故障排查。
3. 学生能够通过小组合作，完成数字秒表电路的搭建和测试，培养实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到电子技术在日常生活和科技发展中的重要性，激发对电子学科的兴趣。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、观察力和解决问题的能力，增强自信心。
3. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队精神和集体荣誉感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在帮助学生将理论知识应用于实际操作中，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣和好奇心。
教学要求：教师应结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践，培养其动手能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识：逻辑门、触发器、计数器原理。
- 集成计时芯片介绍：常见集成计时芯片的引脚功能、内部结构及其工作原理。
- 数字秒表电路原理：秒表的计时机制、显示原理。
2. 实践操作：- 电路图设计：学生根据理论知识，设计简单的数字秒表电路图。
- 电路搭建：学生利用电子元件，按照设计好的电路图搭建数字秒表电路。
- 电路调试与测试：学生使用示波器等设备，对搭建的数字秒表电路进行调试和测试。
3. 教学大纲：- 第一课时：数字电路基础知识回顾，集成计时芯片介绍。
- 第二课时：数字秒表电路原理学习，电路图设计。
- 第三课时：电路搭建，小组合作进行实践操作。
双计时数字秒表电路设计
数字秒表可实现两组计时，计时范围为00'00''00(百分秒)～59'59''99；秒表具有“清零”、“启动”、“一次停表”、“二次停表”、“显示切”等操作功能，要求仅设置两个操作键，按“一次计时”或“两次计时”不同工作模式组合运用，实现上述操作。
通过此次创新实验提高设计电路分析电路的能力，通过练习电路的连接，加深对课本上知识的理解，以及知识的应用，锻炼了同学的动手能力以及焊接电路的能力
第二个控制键是控制一个东西，使其进行1和0的转换，其引出两个输出端，一个直接控制一个373的输出端，另一个经非门控制另一个373的输出端
2、实验内容
内容一：设计双计时秒表电路，运用Multisim软件进行设计。
1、计数部分
2、控制模块
3、运行中
一次停表
二次停表
内容二：根据仿真的电路图连接实物图
1、根据电路图找所需芯片。
锁存部分使用的是6个74HC373，通过控制其中3个373的输入控制端实现对数的锁存（即一次停表的时间点的锁存）。通过控制其输出控制端，进行一次和二次停表的时间点的切换。
第一个控制键是用来控制一个74HC160的，这个74HC160是被改装成只可计00、01、10和11,这4个状态，利用者四个状态的输出信号经过一些门电路的转换使其00为清零，01为开始计数，10为一次停表（表仍在走），11为二次停表（表停止）。
（4）、模块整合，将各个模块统一整合为一个整体。
（5）、总体运行仿真电路，进行细微改进及调试。
（6）、根据仿真电路图进行连接实物。
（7）、启动双计时秒表，进行实物实际测试。
五、实验结果与分析
1、实验现象、数据记录
数字秒表可实现两组计时，计时范围为00(秒)～59（由于所需器件量的问题，其它部分没做出来）；秒表按键实现“清零”、“启动”、“一次停表”、“二次停表”、“显示切换”等操作功能。通过数码管显示时间。
数字秒表电路报告
-课程名称：数字电子技术课程设计题目：电子秒表电路学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：年月日电子秒表电路一、设计任务与要求要求设计一个数字秒表，用于短时间测量，适用于田径比赛等竞技场合计时使用。
（1）计时范围：0~10分钟（2）显示分辨率为1s／10。
（3）用一只按钮开关控制三种工作状态，即：清零计时停止二、方案设计与论证实验要求设计一个用于短时间测量的电子秒表，根据学过的相关知识可以知道和题目的要求，电路应该分为分为3个部分，分别是计数脉冲产生电路、计数电路、和状态控制电路。
电路的框图描述如下图：由上面的电路模块图，我们讨论得到下面两个方案方案一、用一个555定时器做出多谐振荡电路为计数电路提供计数脉冲，通过调节外围电阻R1、R2和电容C的值使振荡电路产生10Hz的计数脉冲（即周期为0.1秒的信号）。
用74LS160计数器做成3级计数电路，分别是十进制的0.1秒计数电路、60进制的秒计数电路和十进制的分计数电路。
用74LS160做成3进制计数电路并配合74139二线四线译码器做成状态控制电路，使计数电路在清零、计数、停止3个状态之间转换。
方案二、用石英晶体构成石英晶振脉冲发生器。
计数电路是74LS160串接构成的600进制计数器最多可以计数到600秒（10分钟）这样控制起来比较方便、控制电路同方案一。
最终方案：方案一。
由于对方案二的石英晶振电路原来不是很熟悉，并且方案二的计数显示不符合人的一般思维方式，因此选用方案一作为最终方案。
三、单元电路设计与参数计算根据上面的讨论，方案包含3大单元：计数电路、状态控制电路、计数脉冲产生电路。
下面分别对个单元进行设计和参数的计算。
(1) 计数脉冲产生电路由于555定时器在数字电子和模拟电子中都要重要的应用，并且使用起来比较简单，只需接少量的电阻电容等外围元件，就可以构成施密特触发电路、单稳态电路和多谐振荡电路，所以本方案最终选用了555定时器来做计数脉冲产生电路。
数字秒表电路图
数字秒表电路图
数字秒表电路如图所示。
图中的5G5544(IC1)是一块石英钟集成电路，在电路中作为秒信号发生器使用。
5G5544从③、⑤脚输出周期为2S的脉冲，经由VD3、VD4和VT1组成的非逻辑电平转换电路后，可得到秒信号的输出。
CD4518(IC2)内部封装有两个相同的十进制计数器，所以可形成二位计数，如果需要更多位的计数，可以进行多级级联。
CD4511(IC3、1C4)是BCD-7段译码/驱动集成电路，它将十进制计数器输出的BCD码译成笔画码并驱动LED数码显示器显示所计秒数。
随着秒信号的不断加入，共阴极LED数码显示器会不断显示出计数的秒数。
图:数字秒表电路图S1是清零开关，当按下S1时，CD4518的Cr端便可得到一个正脉冲，使电路清零。
因为5G5544集成电路的工作电压为1.2-2V，所以需经VD1、VD2，降压后向其提供工作电源。
两位数字秒表电路设计
自主设计实验报告学院：机电工程学院姓名：孔德智学号：1100800719两位数字秒表设计1.实验目的1.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
2.掌握数字系统的分析和设计方法。
3.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
2.总体设计方案或技术路线本实验要用同步加法计数器74LS161构成60进制加法计数器，并用555产生脉冲信号，共同构成=时钟信号生成的设计和计数器的设计。
555定时器简介：555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
下图为用555定时器设计的多谐振荡器的电路图及其电路产生的波形。
由多谐振荡器原理，结合上图可知其振荡周期12T T T =+。
1T为电容充电时间，2T 为电容放电时间。
充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+555组成的多谐振荡器实际电路参数的选择：由于实际电路所给的器件有限，其R1 = R2=500 K ，RC振荡器电容为1uF ，五号管脚所接的Cs为10PF。
所以其振荡周期为T ==1.5*0.7=1.05s，所以其周期为约为1s.74LS161简介：74LS161 为可预置的4 位二进制同步计数器,它可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能其管脚图如下：本次试验设计要设计60进制加法计数器，其大于一个74LS161的计数范围需要进行级联。
借助Cr对计数器清零，可以实现60进制的计数。
由于74LS161为异步加法计数器故需在低位的QC 、QB和高位的QB、QA进行与运算后进行与非运算后作为清零信号，于是得到下图的计数器。
电子秒表计时电路的设计
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、时钟发生器及计数器,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 Design of Digital StopwatchAbstract: Current digital electronics technology has been widely used in computers, automatic control, electronic measuring instruments, TV, radar, communications and other fields. For example, in the modern measurement technology, digital measuring instrument is not only accurate than analog gauges, powerful, and easy measurement of automation and intelligence. With the integration of technology, particularly in large-scale and ultra large scale integrated circuit development, application of digital electronic technology will be more widely infiltrated into all sectors of the national economy, and will have more profound impact. With modern society, the rapid development of electronic technology, requires us to integrate 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 knowledge applications get better promotion.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 as 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 foundation.Keywords: electronic stopwatch, the basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator, counters, decoding display目录1 电子秒表介绍.................................... 错误!未定义书签。
数字秒表设计(两位)
1 设计目的电子技术课程设计是电子信息工程系三个专业的公共课程设计，是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。
其目的是：1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3、进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
4、培养学生的创新能力。
2 设计要求1.秒表由2位七段LED显示器显示，其中1位显示“s”,二位显示“0.1s”，显示分辩率为0.1 s;2.计时最大值为9.9s;3.计时误差不得超过1s;具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能；4.主要单元电路和元器件参数计算、选择；5.画出总体电路图；6.安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，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、漏接、虚焊的现象。
7.调试电路8.电路性能指标测试9.提交格式上符合要求，内容完整的设计报告3总体设计3.1 工作流程图2图 1 工作流程图图1中1单元为用集成与非门74LS00构成的基本RS 触发器。
属低电平直接触发的触发器,有直接置位,复位的功能。
图1中2单元为集成与非门74LS00构成的单稳态触发器，它的职能是为计数器提供清零信号。
图1中555定时器构成了多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
图1中4单元74LS160构成的计数器/分频器图1中5单元译码显示单元3.2 原理图:图1为电子秒表的原理图,按功能可分为5个单元电路进行分析。
其中单元1为基本RS 触发器； 单元2为单稳态触发器； 单元3为时钟发生器； 单元4为计数器和分频器； 单元5为译码显示单元。
数字秒表电路的设计
数字秒表电路的设计一、设计要求设计用于体育比赛的数字秒表，要求：⑴计时器能显示 0.01ｓ的时间。
m ⑵计时器的最长计时时间为 24ｈ。
总体框图如图2所示二、模块及模块的功能⑴ 100进制计数器模块BAI见图2 .1, 输出值为 0.01ｓ和0.1ｓ。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity bai isport( clr ,clk: in std_logic;bai1,bai0:out std_logic_vector(3 downto 0);c0: out std_logic);end bai;architecture bai_arc of bai isbeginprocess(clk, clr)variable cnt0,cnt1:std_logic_vector(3 downto 0); beginif clr ='0'thencnt0:="0000";cnt1:="0000";elsif clk'event and clk='1' thenif cnt0 ="1000"and cnt1 ="1001"thencnt0:="1001";c0<='1';elsif cnt0 <"1001" thencnt0:=cnt0+1;else cnt0:="0000";if cnt1 <"1001" thencnt1:=cnt1+1;elsecnt1:="0000";c0<='0';end if;end if;end if;bai1<=cnt1;bai0<=cnt0;end process;end bai_arc;⑵ 60进制计数器模块MIAO见图2.2,用于对秒和分的计数。
数字秒表电路设计ok
数字秒表电路设计电信1205班 钟杰瑛 学号 U201213508一、设计任务及要求设计一个数字秒表电路，其功能要求是：（1） 设计一个用来记录短跑运动员成绩的秒表电路，能以数字的形式显示时间； （2） 秒表的计数范围为0.01~59.99S ，计时精度为10mS ；（3）通过两个按键来控制计时的起点和终点，一个是清零按键，用于设置秒表为初始状态，另一个则是开始/停止按键，在清零无效时，按一下开始/停止键，则计时器开始计时，再按一下则暂停计时，再按一下则继续计时。
二、系统组成框图本系统采用层次式设计方法设计，系统由时钟脉冲产生电路，可预置计数器，毫秒计数、秒计数、控制电路、译码及显示电路，及消抖动电路等部分（模块）组成。
系统组成框图如图1所示。
系统工作原理是：由时钟脉冲产生电路产生频率为100Hz 的脉冲信号接入暂停/继续控制电路，由该电路通过按键控制毫秒、秒计数器的暂停计数/继续计数。
由控制电路输出的毫秒脉冲输入到毫秒计数器，毫秒计数器（二级毫秒计数器）计数到100毫秒时向秒计数器进位，秒表计数至59.99秒时停止计数。
毫秒，秒计数器输出分别经毫秒，秒译码器译码后送至各自的LED 数码显示器。
三、系统电路设计1.时钟脉冲产生电路时钟脉冲产生电路选用NE555定时器组成多谐振器,产生100Hz 脉冲给毫秒计数器。
电路及其工作波形分别图2(a )、(b )所示。
其工作原理是：① 接通电源后，电容C 被充电，C V 上升，当C V 上升到CC V 32时，触发器被复位，同时定时器内部的放电三极管D T 导通，此时o V 为低电平，电容C 通过2R 和D T 放电，使C V 下降；② 当C V 下降到CC V 31时，触发器又被置位，o V 翻转为高电平。
电容器C 放电所需时间为图1 数字秒表系统组成框图C R C R t PL 227.02ln ≈=③ 当C 放电结束时，D T 截止，CC V 将通过1R ，2R 向电容器C 充电，C V 由CC V 31上升到CC V 32所需时间为C R R C R R t PH )(7.02ln )(2121+≈+=④ 当C V 上升到CC V 32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CR R t t f PH PL o )2(43.1121+≈+=由于555内部的比较器灵敏度较高，且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。
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自主设计实验报告
学院：机电工程学院
姓名：孔德智
学号：1100800719
两位数字秒表设计
1.实验目的
1.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
2.掌握数字系统的分析和设计方法。
3.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
2.总体设计方案或技术路线
本实验要用同步加法计数器74LS161构成60进制加法计数器，并用555产生脉冲信号，共同构成=时钟信号生成的设计和计数器的设计。
555定时器简介：
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
下图为用555定时器设计的多谐振荡器的电路图及其电路产生的波形。
由多谐振荡器原理，结合上图可知其振荡周期
12
T T T =+。
1T
为电容充电时间，
2
T 为电容放电时间。
充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈
矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+
555组成的多谐振荡器实际电路参数的选择：
由于实际电路所给的器件有限，其R
1 = R
2
=500 K ，RC振荡器电容为1uF ，五
号管脚所接的Cs为10PF。
所以其振荡周期为T ==1.5*0.7=1.05s，所以其周期为约为1s.
74LS161简介：
74LS161 为可预置的4 位二进制同步计数器,它可以灵活的运用在各种数
字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能其管脚图如下：
本次试验设计要设计60进制加法计数器，其大于一个74LS161的计数范围需要进行级联。
借助Cr对计数器清零，可以实现60进制的计数。
由于74LS161
为异步加法计数器故需在低位的Q
C 、Q
B
和高位的Q
B
、Q
A
进行与运算后进行与非运
算后作为清零信号，于是得到下图的计数器。
实验方案：
由于74LS161直接清零方式为异步清零，这种清零方式会导致清零的不可靠，需要对清零进行一定的改进，使不可靠清零变成可靠清零。
74LS161的预置是同步的。
当置入控制器LOAD 为低电平时，在CLOCK上升沿作用下，输出端QA －QD 与数据输入端A－D 相一致。
由此我们可以通过采用预置的方式，确保其清零的可靠性。
此秒表不仅能够实现60进制的计数功能，还能实现实时暂停、恢复与停止。
3.实验电路图
4. 仪器设备名称、型号
555定时器、 74LS161计数器 * 2、 74LS00N
5.理论分析或仿真分析结果
实验成功，得到想要的结果，能够实现60进制的秒表计数功能
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
实验步骤：
（1）按数字电子秒表设计电路图搭接好设计电路；
（2）用示波器观察555第3管脚输出的矩形脉冲，调电路中的RP使555输出冲为T为1s左右；
（3）S1闭合，检查第Ⅰ块计数器QD端应有周期为0.1秒的脉冲输出，S1断开QD端无脉冲输出；
（4）S2断开秒表应清为00，S2接通（S1闭合），秒表应开始计数。
7.实验结论
实验成功，能够达到预期目标，从555输出周期为1s左右的方波脉冲，低位计数器计数，显示器显示“9”后，高位显示“1”的同时低位显示“0”，以此循环计数，到达59后置零重新开始计数。
8.实验中出现的问题及解决对策
在第一次试验中，低位的“9”及进位同时发生，即高位的“1”和低位的“9”会同时发生；经过改进后在从低位到高位的进位处加了一个非门，使得高位的“1”和低位的“0”同时出现，即高位延后了一个脉冲，得到想要的结果。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
可以看到设计的电路能够完成设计题目的基本要求，而其改进方法，主要是在同步计数器在进位时的不可靠而加以改进，采用非门的方式，使进位达到想要的结果，改进的电路也达到了实验预先的期望，提高了进位的可靠性。
通过此次设计，加深了对555定时器的工作原理及由其构建电路的认识，掌握如何用其搭建多谐振荡器。
对计数器有了进一步的理解，尤其对异步清零来说，确保其清零的可靠性是相当有必要的，而本实验采用的同步置数也让我有了更深的体会，同时对进位的探究与实验让我对电路的设计其有了进一步的理解。
10．参考文献
康华光.2000年. 电子技术基础数字部分（第四版）. 北京：高等教育出版社.
王慧玲.2003年. 电工电子实验与实训. 北京：机械工业出版社.
吴建强.2004年. 电工学新技术实践. 北京：机械工业出版社.
邓玉元蒋卓勤. 2003年. Multisim 2001及其在电子设计中的应用. 西安: 西安电子科技大学出版社.。