数字秒表课程设计任务书

目录

1 数字秒表设计原理 (1)

1．1数字钟的组成和基本工作原理 (1)

1.1 555多谐振荡器 (1)

1.2 计数器 (2)

1.3 数字显示译码器 (3)

1.3.1 七段发光二极管(LED)数码管 (3)

1.3.2BCD码七段译码驱动器 (4)

2 秒表的设计 (5)

2.1时钟脉冲发生和控制信号 (5)

2.2 设计加法计数器 (6)

2.2.1 十进制 (6)

2.2.2设计六进制加法计数器 (8)

2.3 显示译码器的连接 (10)

2.3 秒表功能的实现 (10)

2.3.1启动与停止电路 (10)

2.3.2清零电路设计 (11)

2.4 秒表与时钟的转换 (11)

2.4.1 六十进制转换为二十四进制 (11)

2.4.1 一百进制转换为六十进制 (12)

2.5 原理设计总图 (13)

3 电路仿真 (13)

4 实物展示 (15)

6 原件清单 (17)

7心得体会 (18)

8 参考文献 (19)

本科生课程设计成绩评定表 (20)

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。数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路。它的计时周期是24小时，我们只简单设计出秒和分的电路，其周期为1小时。数字钟电路主要由译码显示器、分计数器、秒计数器，秒脉冲产生电路组成。其中电路系统由秒信号发生器、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器组成。

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1s/100，外接系统时钟频率为100Hz；计时最长时间为1h，六位显示器，显示时间最长为59m59.99s；系统设置启／停键和复位键。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。并可以切换为时钟显示，显示时长为23h59m59s，此时外接的频率为1Hz。课程设计过程中利用Protues 画出原理图，进行仿真实验。

关键词：计数器译码器显示器555定时器多谐振荡器

Abstract

A stopwatch used in our life, work, requires precise timing of movement and so on. It is formed by mechanical

stopwatch to today be the beginning of the commonly used digital stopwatch. Stopwatch timing accuracy is higher and higher,

more and more, the structure is increasingly complex. Digital clock is actually a counting circuit of standard frequency counts.

Its time cycle is 24 hours; we only have simple design circuit of second and minute, the cycle for 1 hour. Digital clock circuit

is mainly composed of the decoding monitor, cent counter, counter, second pulse generating circuit. The circuit system is

made up of by the second signal generator, "points", "second" the counter, decoder and display.

The digital circuit course design of digital stopwatch for: according to a resolution of 1 s / 100, the external system

clock frequency of 100 HZ. Timing the longest time of 1 h, six displays, this displays the longest time of 59 m59. 99 s;

System setup and reset button to start/stop key. Reset button is used to zero suppression, prepared to timing; start/stop key is

to control the stopwatch start-stop function keys. And you can switch to the clock display, display length of 23 h59m59s,

external frequency of 1 HZ at this time. Curriculum design process using Protues draw a schematic diagram, the simulation

experiment.

Keywords: counter decoder multivibrator 555 timer display

1 数字秒表设计原理

1．1数字钟的组成和基本工作原理

数字钟电路主要由译码显示器、分计数器、秒计数器，秒脉冲产生电路组成。其中电路系统由秒信号发生器、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器组成。

秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，我们应用DCL –Ⅰ型数字电子实验箱的秒脉冲来实现，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，累计60分钟，可实现对1小时的计时。译码显示电路将 “分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路，七段显示译码器译码，在经过四位LED 七段显示器显示出来。如下图所示多功能数字钟的组成框图

图1-1 数字钟的组成框图

1.1 555多谐振荡器

多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂

译码显示

六进制计数器

十进制计数器

六进制计数器

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器

脉冲源 分十位 分个位 秒十位 秒个位 0.01s

启动停止电路

与

清零