数字式秒表课程设计
c51数字秒表课程设计
c51数字秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解C51单片机的基本原理，掌握数字秒表的硬件设计及编程方法。
2. 学生能够运用C语言编写程序，实现秒表的启动、停止、计时的功能。
3. 学生了解数字秒表在实际应用中的重要性，如时间测量、实验数据记录等。
技能目标：1. 学生能够运用所学的C51知识，设计并实现一个具有基本功能的数字秒表。
2. 学生通过实际操作，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用所学知识，对数字秒表进行调试和优化，提高程序运行效率。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机编程的兴趣，提高学习主动性和积极性。
2. 学生通过合作完成任务，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生在解决问题的过程中，培养坚持不懈、勇于探索的精神。
本课程针对高年级学生，结合C51单片机课程内容，注重理论与实践相结合。
课程设计旨在帮助学生巩固所学知识，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。
通过数字秒表的设计与实现，让学生充分体会单片机编程的乐趣，激发学生的学习兴趣，为后续课程学习打下坚实基础。
同时，课程强调团队协作和情感态度的培养，使学生在学习过程中形成积极向上的人生态度。
本章节教学内容主要包括以下几部分：1. C51单片机原理回顾：复习C51单片机的硬件结构、工作原理及编程基础，重点掌握I/O口编程、定时器/计数器等知识点。
2. 数字秒表的硬件设计：介绍数字秒表的硬件组成，包括单片机、时钟电路、显示电路等，分析各部分功能及相互关系。
3. 数字秒表的编程实现：学习如何使用C语言编写程序，实现数字秒表的功能。
内容包括：- 定时器/计数器的配置与使用；- 按键扫描程序编写；- 数码管显示程序编写；- 秒表功能模块设计（启动、停止、计时）。
4. 教学案例分析与实践：结合教材案例，分析数字秒表的设计过程，引导学生动手实践，完成一个具有基本功能的数字秒表设计。
5. 调试与优化：介绍程序调试方法，指导学生运用调试工具，对数字秒表程序进行调试和优化，提高程序运行效率。
数字秒表课程设计说明书
1概述1.1课程设计的目的课程设计的目的主要是通过设计环节的实际训练，加深学生对该课程基础知识和基本理论的理解和掌握，培养学生综合运用所学知识的能力，使之在理论分析、设计、计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料以及计算机应用能力等方面得到初步训练，促进学生养成严谨求实的科学态度。
1.2课程设计的技术要求(1)设计一个能测量八名运动员短跑成绩的数字秒表。
要求用四位数码管显示时间，格式为00:00s。
(2)秒表设置九个开关输入（清零开关一个和记录开关八个）。
按下记录开关，将当前计数时间暂存并显示在数码管上。
(3)确定设计方案，按功能模块的划分选择元器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
2数字秒表的设计与制作2.1设计方案选择本系统主要由555 定时器构成的多谐震荡电路，以74LS90芯片为核心的多功能计数器，以及以74LS48 和LED 共阴极数码管为核心的译码驱动显示电路等组成。
通过555 定 时电路产生一个100HZ 的脉冲信号（其对应最小计时单位0.01S ），在脉冲发生由高电平到低电平变化时驱动低位计数器进行计数，在驱动译码显示的同时，满进制向高位发出进位信号并自身清零。
可以通过外围控制电路实现对秒表的清零和显示暂停等功能。
本设计可以有以下几种常见的设计思路：其一是始终发生电路采用固定频率的晶振实现脉冲信号的产生，在经过分频器实现分频，最终得到100HZ 的信号。
其二是计数电路的设计可以通过74LS92 和74LS160实现，也可以由74LS290 实现，最终确定采用74LS90方案，因为此计数不需要进行置数（除了清零），因此采用74LS90比较简洁。
2.2系统模块组成数字秒表主要由多谐振荡电路、计数电路、寄存电路和译码显示电路组成。
系统组成框图如下图所示：图2.2.1 系统组成框图2.3系统功能要求（1）具有始终秒表系统功能要求显示功能，用四个数码管分别显示秒和分；（2）具有3种功能状态：系统时间运行状态，系统时间至零状态，暂存显示状态，通过输入控制信号可以使系统在这3个状态之间切换，使数码管显示相应状态的时间；（3）秒采用100进制计数，当计数到99时又会恢复为00；百分秒采用100进制计数，当计数到99时，向上进位并恢复00。
西课程设计数字秒表
西课程设计数字秒表一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字秒表的基本概念，掌握其计时原理。
2. 学生能运用数学知识，解读数字秒表上的时间显示，进行简单的时间计算。
3. 学生了解数字秒表在日常生活和科学实验中的应用。
技能目标：1. 学生能熟练操作数字秒表，进行准确计时。
2. 学生能通过数字秒表进行简单的数据收集和分析，提高实验技能。
3. 学生能运用所学的数字秒表知识，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学实验的兴趣，激发探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度，提高合作意识。
3. 增强学生对时间观念的认识，培养珍惜时间的价值观。
课程性质：本课程为科学实验课，结合数学知识，旨在让学生通过实际操作，掌握数字秒表的使用方法，提高实验技能。
学生特点：六年级学生具备一定的数学基础，对新事物充满好奇，有较强的动手能力，但需引导培养严谨的科学态度。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，强调知识的应用，提高学生的实验技能和解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度，培养合作精神。
通过本课程的学习，使学生达到课程目标所设定的具体学习成果。
二、教学内容1. 数字秒表的基本概念与功能- 介绍数字秒表的组成、工作原理及特点- 学习数字秒表的计时功能，包括启动、停止、计次、分段计时等2. 数字秒表的操作与实践- 指导学生掌握数字秒表的操作方法- 安排实际操作练习，让学生熟练使用数字秒表进行计时3. 时间计算与分析- 结合数学知识，学习数字秒表上的时间显示解读- 进行简单的时间计算，如加减乘除、平均速度等4. 数字秒表在实际应用中的使用- 分析数字秒表在日常生活和科学实验中的应用案例- 设计实践活动，让学生运用数字秒表解决实际问题5. 教学内容的安排与进度- 第一课时：数字秒表的基本概念与功能- 第二课时：数字秒表的操作与实践- 第三课时：时间计算与分析- 第四课时：数字秒表在实际应用中的使用本教学内容依据课程目标，注重科学性和系统性，结合课本章节，安排合理的教学进度。
《数字式秒表》课程设计
前言数字式秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，无机械装置，具有较长的使用寿命，因此得到了广泛的使用,本文介绍了利用中小规模集成电路和半导体器件进行数字式秒表的设计。
本设计中数字秒表的最大计时是99分59.99秒，分辨率为0.01秒，由数码管显示，具有清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能。
在本设计中由六片74LS160构成两个100进制计数器和一个60进制计数器来实现秒表的计数功能。
由于需要比较稳定的信号，我们用555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器产生100Hz的信号，最后在电路中加入了两个控制开关一个控制电路的启动和暂停；另一个控制电路的清零。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式，与，或，非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础，相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入，输出信号为离散数字信号，电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外，由与，或，非门构成的组合逻辑功能器件编码器，译码器，数字分配器，数字选择器，加法器，比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比，数字技术具有很多优点，这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
在本次设计中，第一章进行了系统概述，对系统所需要的元件及系统组成进行了概述。
第二章为单元电路与分析，我们着重分析了秒信号发生器、消抖电路、消抖电路、译码部分和数码管，对系统各个组成部分进行了细致的论述与方案对比，选出了最佳的系统组成方案。
第三章我们附加了multisim环境下仿真的系统总电路图，仿真结果证明我们的系统设计方案合理，完成了设计的所有要求。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识，使我们对所学知识有了进一步深刻的了解。
目录题目摘要关键词设计要求 (3)第一章系统概述 (3)第二章单元电路与分析 (4)2.1 秒信号发生器 (4)2.1.1 555定时器的功能 (4)2.1.2 555构成的多谐振荡器 (5)2.1.3 多谐振荡器的仿真图 (6)2.2 消抖电路 (6)2 .3 分、秒、毫秒计数器电路设计 (6)2.3.1 选择计数器的方案 (6)2.3.3 计数器最终连线图 (7)2.4译码部分 (8)2.4.1 译码器的基本原理 (8)2.4.2 方案的提出 (8)2.4.4 74LS48的功能介绍 (9)2.4.3 方案对比与选择 (11)2.5 数码管 (11)2.5.1 七段数码管工作原理 (11)2.5.2 七段数码管内部结构介绍 (12)2.5.3 显示器匹配电路图 (13)2.5.4 译码器与数码管匹配电路的仿真图 (13)第三章系统综述、总体电路图 (13)3.1 总电路图 (14)第四章结束语 (15)4.1 总结语 (15)4.2 故障分析 (15)参考文献 (16)元器件明细表 (16)鸣谢 (17)收获与体会 (17)评语 (19)数字式秒表摘要：数字式秒表从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
数字逻辑课程设计_秒表
数字逻辑课程设计_秒表一、教学目标本课程旨在让学生掌握秒表的基本原理和使用方法，培养学生的数字逻辑思维和实际操作能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解秒表的工作原理，包括时间计算、计数器等基本概念。
2.技能目标：学生能够熟练使用秒表进行时间测量和计数，并能进行简单的故障排查和维修。
3.情感态度价值观目标：通过学习秒表，培养学生对科学技术的兴趣和好奇心，提高学生的问题解决能力和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.秒表的基本原理：介绍秒表的工作原理，包括时间计算、计数器等基本概念。
2.秒表的使用方法：教授学生如何正确使用秒表进行时间测量和计数，包括操作步骤和注意事项。
3.秒表的故障排查和维修：培养学生对秒表故障的识别和解决能力，包括常见故障的原因和维修方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解秒表的基本原理和使用方法，让学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生分组讨论秒表的使用心得和故障解决经验，促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法：教师提供一些实际的案例，让学生分析并解决秒表的使用问题，培养学生的实际操作能力。
4.实验法：学生在实验室进行秒表的操作和实践，加深对秒表的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的秒表教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供一些相关的参考书籍，供学生进一步深入学习。
3.多媒体资料：制作一些教学视频和演示文稿，帮助学生更好地理解秒表的工作原理和使用方法。
4.实验设备：准备一些秒表和相关实验设备，让学生进行实际操作和实验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估其学习态度和理解能力。
数字秒表课程设计及仿真
数字秒表课程设计及仿真一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字秒表的基本原理，掌握其计时功能的工作机制。
2. 学生能描述数字秒表电路的组成，包括时钟电路、触发器、计数器等关键元件。
3. 学生能够运用所学知识，分析并解释数字秒表中时间测量的精度和误差来源。
技能目标：1. 学生能够运用仿真软件设计并搭建一个简单的数字秒表电路模型。
2. 学生通过实际操作，学会设置数字秒表，进行时间的测量和记录，掌握基本的时间计算方法。
3. 学生能够利用仿真工具对数字秒表电路进行调试，解决简单的故障问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子科技的兴趣，增强对科学探究的热情。
2. 学生能够在小组合作中发展团队协作精神，学会相互尊重和交流分享。
3. 学生通过实际操作和问题解决，培养面对挑战的积极态度和解决实际问题的自信心。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，结合理论教学与实际操作，强调知识的应用与创新。
学生特点：考虑到学生年级特点，课程设计将结合学生的好奇心和动手能力，通过形象直观的仿真实验，激发学生的学习兴趣。
教学要求：教学过程中应注重理论与实践相结合，强调知识的应用和技能的培养，通过课程学习，使学生能将所学知识内化为解决实际问题的能力。
教学评估将基于学生在课程中的具体学习成果进行。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字秒表基本原理：介绍数字秒表的计时原理，分析时钟电路、触发器、计数器等关键元件的工作原理。
2. 数字秒表电路组成：详细讲解数字秒表的电路结构，包括时钟电路、控制电路、显示电路等组成部分。
3. 仿真软件应用：教授学生如何使用仿真软件，搭建数字秒表电路模型，并进行调试。
4. 实践操作：指导学生进行数字秒表的设置、时间测量和记录，以及基本的时间计算方法。
5. 故障分析与解决：教授学生如何分析数字秒表电路中的常见故障，并运用所学知识解决问题。
教学内容安排如下：第一课时：数字秒表基本原理及电路组成1. 介绍计时原理和关键元件2. 分析电路结构及工作原理第二课时：仿真软件应用与实践操作1. 搭建数字秒表电路模型2. 进行仿真调试和实际操作第三课时：故障分析与解决1. 分析常见故障及其原因2. 解决实际问题，提高操作技能教学内容与教材关联性：本课程内容紧密联系教材中关于数字电路、计时器等方面的知识，确保学生所学内容的科学性和系统性。
数字式秒表的课程设计报告范文
数字式秒表的课程设计报告范文目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------11.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------11.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------21.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------21.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------92.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------92.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------102.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------153.1PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------153.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------163.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析，应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图，检查无误后，将原理图在EWB中仿真，验证通过无误后，可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
简单数字秒表设计课设
总体来说，通过这次暑期强化训练的学习，我越发感觉电子设计不 是死板的东西，是有很大科学性与艺术性的。不同芯片的使用，不同的 接线方法，不同的变量，不同的实现思路，经过组合后几乎可以称之为 艺术。这次课程设计使我对各种电路都有了大概的了解，也学会了常用 proteus软件的使用，在平时的理论学习中遇到的问题都一一解决，加 深了我对专业的了解，培养了我对学习的兴趣，为以后的学习打下了好 的开端，我受益匪浅。同时，让我明白：电子设计容不得纸上谈兵，只 有自己动手实际操作才会有深刻理解，才会有收获，所谓“千里之行， 始于足下”，这次课程设计最大的意义在于让我们迈出了通往工程师的 第一步。再次感谢指导老师的指导和帮助过我的同学们。
管显示分钟的两位。本次设计中选择前一种方法。
3. 设计方案
先应根据要求，设计出总框图，然后按 框图设计具体电路，这样可避免在设计过程中产生错误。按照设计原 理，数字式秒表的电路总框图如图1所示。它主要由控制电路，脉冲发 生器，与非门，译码显示，复位电路等部分组成。
图9 7447管脚图
LT’,RBI’接逻辑开关，D,C,B,A接8421码拨开开关，a，b，c， d，e，f，g七段分别接显示器对应的各段。地线，电源线接好后，若线 路无误后，接通电源就开始实验论证： （1）LT’=0,其余状态为任意态，这时LET数码管全亮。 （2）再用一根导先把0电平接到BI’/RBO’端，这时数码管全灭，不显 示，这说明译码器显示是好的。 （3）断开BI’/RBO’与0电平相连的导线，使BI’/RBO’悬空。且使
简易数字秒表课程设计
《电子设计自动化》课程设计汇报学校：专业：班级：姓名：指导教师：12 月16 日目录1.课程名称 (2)2.设计任务和规定 (2)2.1设计任务 (2)2.2设计规定 (2)3.措施选择与论证 (2)3.1方案选择 (2)3.2方案论证 (2)4.方案旳原理图 (3)4.1方案原理图 (4)4.2总体电路图，布线图以及阐明 (5)4.3单元电路设计及阐明 (5)5.电路调试 (8)6.收获体会、存在问题和深入旳改善意见 (9)简易数字秒表1.课程名称：《简易数字秒表》2.设计任务和规定2.1设计任务：数字式秒表实现简朴旳计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。
具有“ 分”（00—59）“秒”( 00—59）数字显示，辨别率为1 秒。
计时范围从 00分 00 秒到 59 分 59 秒。
2.2设计规定：阅读有关科技文献，上网搜索有关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。
1、将提供旳1024hz旳方波源转换成1hz 旳方波源。
2、秒表旳范围为0-59分59秒。
3、最终用数码管显示。
3. 措施选择与论证3.1.方案选择在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59秒旳成果，不过通过小组组员旳讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现旳秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错旳。
3.2. 方案论证我们重要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90 是二 -- 五十进制计数器，根据进制转换，很好旳实现了六进制旳功能，参照了各有关书籍及网上旳某些资料，我们做好了目前旳电路图，通过仿真，我们到达了预期旳成果。
4.方案旳原理图方案设计一：4.1方案原理框图：4.2总体电路图，布线图以及阐明：阐明：上图是用EWB软件仿真旳简易秒表设计旳总体电路图，主体部分采用4片74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置对应使能和触发端；其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制旳控制，两个与门实现高位两片74LS160旳使能控制，到达秒表计数旳功能。
60秒数字秒表课程设计
60秒数字秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字秒表的基本原理，掌握其计时功能的使用方法。
2. 学生能够运用数学知识，进行时间计算，准确地读取和转换秒表显示的时间。
3. 学生理解时间单位秒的概念，并将其与日常生活中的时间感知相结合。
技能目标：1. 学生能够熟练操作数字秒表，进行开始、停止、复位等基本功能的使用。
2. 学生通过实践，提高对时间分配与管理的能力，培养准确计时的技能。
3. 学生能够设计并实施简单的计时实验，通过数据收集与分析，锻炼科学探究能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对时间的尊重意识，增强时间管理的重要性认识，形成良好的时间观念。
2. 学生在合作完成计时任务时，培养团队协作精神和公平竞争意识。
3. 学生通过对时间的精确测量和计算，体验科学探究的乐趣，激发对科学学习的兴趣。
课程性质：本课程为小学四年级科学课程的一部分，结合数学知识与科学实验，提高学生对时间概念的理解。
学生特点：四年级学生对时间有基本的认识，动手操作能力较强，对科学实验有较高的兴趣。
教学要求：通过直观的教学活动和实验操作，使学生在实践中掌握知识，提高技能，并在情感态度上得到培养。
教学设计应注重实践性与互动性，确保学生能够达成具体的学习成果，并通过有效评估手段进行学习效果的评价。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，设计以下教学大纲：1. 数字秒表的基本原理- 介绍秒表的构造及工作原理。
- 理解数字显示和时间计算的基础知识。
2. 数字秒表的操作方法- 学习开始、停止、复位等功能键的使用。
- 掌握如何读取和记录秒表上的时间数据。
3. 时间单位秒的认识- 深化对秒作为时间单位的概念理解。
- 通过实例展示秒在生活中的应用。
4. 实践活动：计时实验- 设计简单的计时任务，如测量物体下落时间。
- 实践中引导学生进行数据记录和分析。
5. 时间管理与分配- 引导学生讨论时间管理的重要性。
- 实践活动：在限定时间内完成任务，体验时间分配的效果。
C语言数字秒表课程设计
C语言数字秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解C语言中基本的时间处理函数，如延迟函数和获取系统时间函数。
2. 学生掌握如何在C语言中实现一个数字秒表的功能，包括开始、停止、暂停和重置。
3. 学生掌握运用循环和条件语句控制程序执行流程，实现秒表的计时功能。
技能目标：1. 学生能够独立编写C语言程序，实现一个简单的数字秒表。
2. 学生通过调试程序，能够解决基本的编程问题，提升问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识，进行程序设计，培养计算思维和编程技能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对编程的兴趣和热情，认识到编程在实际生活中的应用。
2. 学生通过小组合作完成任务，增强团队协作和沟通能力。
3. 学生在编程过程中，培养耐心和细心，理解失败是成功之母，勇于面对和解决问题。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程设计以C语言教学为基础，结合实际应用，提高学生的编程实践能力。
针对初中年级学生，已具备一定的C语言基础，对编程有初步了解。
课程要求学生在掌握基本知识的同时，培养解决问题的能力和团队协作精神。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解和示范，使学生掌握时间处理函数和程序流程控制。
2. 技能目标：通过动手实践，让学生独立编写和调试程序，实现数字秒表功能。
3. 情感态度价值观目标：在教学过程中，关注学生兴趣培养，提高合作意识和抗压能力。
二、教学内容1. C语言时间处理函数介绍：- clock()函数的使用和作用- time()函数获取系统时间2. 程序流程控制：- 循环结构（for循环、while循环）- 条件语句（if-else、switch-case）3. 数字秒表功能实现：- 开始、停止、暂停、重置功能的编写- 秒表界面设计及显示- 计时逻辑处理4. 教学大纲安排：- 第一课时：介绍C语言时间处理函数，讲解程序流程控制基础- 第二课时：分析数字秒表的实现思路，讨论秒表功能模块划分- 第三课时：讲解并示范编写数字秒表程序，强调编程规范和调试技巧- 第四课时：学生分组实践，完成数字秒表项目，进行小组内交流和评价5. 教材章节关联：- 《C语言程序设计》第三章：程序控制语句- 《C语言程序设计》第四章：函数6. 教学内容进度：- 前两课时完成基础知识讲解和功能模块划分- 后两课时完成程序编写、调试和项目展示- 期间安排课后作业，巩固所学知识，提高实践能力教学内容旨在保证科学性和系统性的同时，注重培养学生的实际操作能力，通过项目驱动的教学方法，使学生更好地掌握C语言编程技能。
数字式秒表的课程设计定稿
数字式秒表课程设计任务1．主要单元电路参数计算和元器件选择；2．画出总体电路图；3．借助仿真软件在计算机上进行仿真试验；4. 仿真成功后，在插线板上连接好设计的电路并进行调试和测试；5. 最终实现秒表的计时、停止、复位功能。
前言本次课程设计所要实现的三位数字式秒表是电子通信类专业实验环节中最基本的一项设计性实验，也是学生们必须熟练掌握的一项基本技能之一。
数字秒表是采用数字电路实现对分、秒、毫秒进行控制的数字显示计时装置，广泛用于体育比赛中，有很高的实用价值。
该数字计数系统由直流电源、计数电路、0.1秒脉冲发生电路、计数控制电路、锁存译码及数码显示电路组成。
其中核心的部分为0.1秒脉冲发生器、计数、译码及显示电路部分，而其它部分是为了使电子秒表功能更加完善而采取的附加控制部分。
本设计报告由内容摘要、设计目的、设计要求、方案论证、单元电路设计、电路图及电路工作原理、组装调试、设计成果评价、课程设计心得体会、参考文献和元器件清单十一大部分组成，力求将整个系统的设计过程、工作原理、以及心得体会完整的呈现出来。
一、方案论证选择1.1整体电路构思：利用已学的数模电知识进行单元电路的设计，再将各个单元电路进行级联成为整体电路图。
1.2方案1 用专用集成电路设计的秒表电路，应用时钟芯片驱动6位七段发光二极管显示时间。
1.3方案2 由基本数字逻辑单元进行设计,它由振荡器产生一定频率的方波脉冲，之后由分频器对方波脉冲进行分频，以达到设计电路所需的频率脉冲，脉冲作为时钟信号驱动计数器进行计数，最后由译码器译码并在数码管上显示。
备注：（1）图中直流电源的变压器为220V变9V的。
（2）图中的时钟电路由输出脉冲占空比为2/3的NE555定时器组成。
（3）计数电路由三个74LS160组成。
（4）锁存译码电路由三个CD4511组成。
（5）数码显示电路由三个共阴极七段数码显示器，和若干电阻组成。
1.4方案的选择：方案二与已学的数模电知识联系比较紧密，有较好的知识基础，能够将所学知识与实践联系起来，而且电路设计能够模块化，实现也比较简单，所需器件实验室也能够满足，因此最终选择方案二实现本次课程设计。
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。
数字式秒表课程设计(1)
课程设计报告题目：数字式秒表学院：电气学院专业：自动化班级：姓名：学号：指导老师：2015年6月29日目录摘要第一章系统概述1.1 数字式秒表的设计要求与分析1.2 设计方案论证1.3 总体设计方案框图及分析第二章单元电路的设计与分析2.1 基准脉冲的获取2.2 控制电路的选择2.3 计数、译码、显示单元的设计第三章整体电路图3.1 总体电路图3.2 各部分工作原理第四章体会与收获4.1 遇到的问题及解决方案4.2 心得体会参考文献元器件明细表摘要本次的设计任务是一个数字秒表，而秒表与普通的钟表不同，它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。
在翻阅相关资料后，我们把秒表的设计分成了三大部分：基准脉冲产生部分；控制部分和计数、译码、显示部分。
基准脉冲产生部分由石英振荡器和由计数器组成的分频器构成。
在石英振荡器中，石英晶体的固有频率是1M Hz，即振荡器的输出为1M Hz的矩形脉冲。
而分频器将1M Hz分频为100 Hz的基准脉冲。
控制部分可由基本RS触发器和相应的开关组成。
计数、译码、显示部分中，将使用同步四位二进制加法计数器74LS161 来计数。
74LS48是BCD-7段译码器/驱动器，专用于驱动LED七段共阴极显示数码管。
第一章1.1 数字式秒表的设计要求与分析设计要求如下：秒表的最大计时值为99分59.99秒；6位数码管显示，分辨率为0.01秒具有清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能；首先，秒表的分辨率为0.01秒，故要获得频率为100 Hz的基准毫秒脉冲；其次，分、毫秒计数器为100进制计数器，秒计数器为60进制计数器；最后，用一个控制键实现秒表的暂停/继续计数功能，用另一个控制健实现秒表的清零/启动功能。
分别实现以上模块功能，即可设计出符合要求的数字秒表。
1.2设计方案论证即为数字式秒表，那么必须有数字显示。
按设计要求，须用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99分59.99秒，那则需要六个数码管。
数字秒表的课程设计最终稿
数字秒表1、课题设计任务及指标通过本次电子设计大赛的选题、方案论证、设计计算、安装调试、资料整理、撰写“设计报告”等环节，初步掌握电子工程设计方法和组织实施的基本技能，深化、扩展并综合运用课堂上所学的电子电路分析设计方法以及集成电路知识完成小系统的电路设计。
利用基本SR触发器、脉冲发生器及计数、译码、显示等单元电路设计数字秒表。
在实验装置上或者利用仿真软件完成数字秒表的线路连接和调试。
2、课题设计的基本要求（1）用单面的PCB板设计制作一个数字电子表。
（2）计时从00秒到99秒，用数码管显示。
（3）有识别、复位、清零、暂停等基本秒表功能。
（4）开关能灵活启动和停止秒表的工作。
（5）电源电路设计合理。
3、系统设计方案论证作为数字式秒表，所以必须有一个数字显示。
按设计要求，须用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99秒，那则需要两个个数码管。
要求计数分辨率为0. 1秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时，有两种方案：一种是用晶体震荡器，另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
其核心部分使用三个74LS192计数器采用串联方式构成，这种连接方式简单，使用元器件数量少。
CP脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器，产生10赫兹脉冲，如果精度要求高，也可采用石英振荡器。
在选择译码器的时候，有多种选择，74LS46，74LS47，74LS48等4-7线译码器。
当然，为了减小设计的误差，还需要设计在开关端设计消抖电路、整形电路。
为了满足上电复位，还应该设计上点复位电路。
系统框图如下：图1 设计总框架图4、单元电路设计、参数计算和元器件4.1消抖电路通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号会有一定的失真。
由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。
因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，所以我们用74LS00芯片上的与非门构成了一个SR锁存器，使得其能输入稳定的电平。
DSP数字秒表课程设计
DSP数字秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字秒表的基本原理，掌握DSP（数字信号处理）技术在秒表设计中的应用。
2. 学生能描述数字秒表的硬件组成，了解各类组件的功能和相互关系。
3. 学生能掌握计时器中断、计数器等基本概念，并运用这些知识进行数字秒表的编程设计。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现一个简单的数字秒表程序，具备基本的编程调试能力。
2. 学生能在团队协作中发挥个人专长，与他人共同完成数字秒表的设计与优化。
3. 学生能通过实践操作，培养动手能力、问题解决能力和创新思维。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电子技术和编程的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中，学会尊重他人、沟通协作，培养良好的团队精神和合作意识。
3. 学生在课程实践中，体验科技创作的乐趣，增强自信心和成就感，激发对科技发展的关注和热爱。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过实际操作，掌握数字秒表的设计原理和方法。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对编程有一定了解，具有较强的动手能力和探索精神。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手实践，培养学生的问题解决能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高综合运用能力。
二、教学内容1. 数字信号处理基础：介绍数字信号处理的基本原理，重点讲解计时器中断、计数器等概念。
相关教材章节：第一章 数字信号处理基础2. 数字秒表的硬件组成：分析数字秒表的硬件结构，包括微控制器、时钟电路、显示电路等。
相关教材章节：第二章 硬件系统设计3. 数字秒表的软件设计：讲解数字秒表的编程方法，包括中断处理、计时逻辑、显示更新等。
相关教材章节：第三章 软件系统设计4. 实践操作：指导学生进行数字秒表的硬件搭建和软件编程，实际操作过程中解决问题。
相关教材章节：第四章 实践操作5. 团队协作与项目优化：培养学生团队协作能力，共同优化数字秒表设计，提高性能。
数字秒表微秒课程设计
数字秒表微秒课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字秒表的基本概念，掌握其计时原理和显示方式；2. 学生能够运用数字秒表进行简单的时间测量，并准确读取微秒级时间；3. 学生了解数字秒表在实际应用中的优势和局限。
技能目标：1. 学生掌握数字秒表的操作方法和使用技巧；2. 学生能够运用数字秒表进行科学实验的数据采集，并进行简单的数据分析；3. 学生能够通过实际操作，提高自己的动手能力和实验技能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对时间的尊重和珍惜，意识到时间的宝贵；2. 学生通过数字秒表的学习，增强对科学实验的热爱和探究精神；3. 学生在小组合作中，学会互相尊重、沟通与协作，培养团队精神。
课程性质：本课程为科学实验课，结合数学和物理知识，通过实际操作，让学生掌握数字秒表的使用。
学生特点：六年级学生具备一定的数学和物理基础，对科学实验充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的实际操作能力和团队合作能力，提高学生的科学素养。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字秒表基本概念：介绍秒表的定义、分类及数字秒表的特点；- 教材章节：第二章第三节“时间及其测量”2. 数字秒表计时原理：讲解数字秒表的工作原理、显示方式及精确度；- 教材章节：第二章第四节“数字电路及其应用”3. 数字秒表操作方法：教授数字秒表的使用步骤、操作技巧及注意事项；- 教材章节：实验指导手册第三章“实验器材的使用”4. 实际应用案例：展示数字秒表在科学实验、日常生活等方面的应用实例；- 教材章节：第四章第一节“时间的应用”5. 数据采集与分析：指导学生使用数字秒表进行实验数据采集，并进行简单的数据分析；- 教材章节：实验指导手册第四章“实验数据的收集与处理”6. 小组讨论与总结：组织学生进行小组讨论，分享实验心得，总结数字秒表的使用技巧；- 教材章节：第五章第二节“科学探究与合作学习”教学内容安排和进度：共4课时，第1课时介绍数字秒表基本概念和计时原理；第2课时教授数字秒表操作方法和注意事项；第3课时进行实际应用案例分析和数据采集；第4课时进行小组讨论与总结。
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《数电设计》课程设计报告题目数字式秒表学院（部）理学院专业电子信息科学与技术学生姓名孟涛涛学号2前言如今，信息正是一个高度发展的产业，而数字技术是信息的基础，数字技术是目前发展最快的技术领域之一，数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下，开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化，但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念，因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式，与，或，非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础，相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入，输出信号为离散数字信号，电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外，由与，或，非门构成的组合逻辑功能器件编码器，译码器，数字分配器，数字选择器，加法器，比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比，数字技术具有很多优点，这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识。
目录一．前言二．内容摘要三．关键字四．技术要求五．方案论证与选择1.方案论证2.总框图（一）控制电路（二）0.01秒脉冲发生器（三）复位电路（四）译码显示电路1.计数器74LS1602.译码器74473.七段数码管（LED）六．电路图及电路工作原理元件清单七．课设存在的问题及解决八．心得体会九．参考文献二．内容摘要本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单，是由控制电路，复位电路，0.01秒脉冲发生器，译码显示电路构成的。
其中控制电路是由基本R-S触发器以及电阻，开关组成的电路部分。
复位电路是由直流电源，电阻以及开关组成的电路部分。
多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路部分，它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲。
三. 关键字计数器，译码器，显示器，555定时器构成的多谐振荡器，基本R-S触发器四．技术要求1.秒表最大计时值为99分59.99秒；2. 6位数码管显示，分辨率为0.01秒；3 .具有清零，启动计时，暂停及继续计数等控制功能；4.控制操作间不超过二个。
五．方案论证与选择1. 数字式秒表，就需要显示数字。
根据设计要求，要用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为99分59.99秒，则需要一个8段数码管作为秒位（有小数点）和五个7段数码管作为分秒位。
要求计数分辨率为0.0 1秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时，有两种方案：一种是用晶体振荡器，另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
石英晶振荡器精度很高，一般都需要多级分频。
秒表核心部分——计数器，此次选择74LS160计数器。
它具有同步置数和异步清零功能。
主要是利用它可以十分频的功能。
计数脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器，产生100赫兹脉冲。
如果精度要求高，也可采用石英振荡器。
在选择译码器的时候，有多种选择，如74LS47，74LS48等4-7线译码器。
如果选择7447，则用来驱动共阳极数码管；如果选择7448，则用来驱动共阴极数码管。
在选择数码显示管时，可以利用六个数码管；也可以借鉴简易数字频率计中的四位数码管来显示后四位，再用两个数码管显示分钟的两位。
本次设计中选择前一种方法。
2.总框图：在设计一个数字系统时，首先应根据要求，设计出总框图，然后按框图设计具体电路，这样可避免在设计过程中产生错误。
按照设计原理，数字式秒表的电路总框图如图1所示图1总框图（一）控制电路图（1）控制电路控制电路是由一个基本R-S触发器，机械开关，电阻以及5伏电源组成。
主要实现秒表的停止和开始计数功能。
开始，停止功能可以只用一个机械开关实现，之所以用此电路代替机械开关，是因为利用此电路的锁存功能，防止开关K在打开和闭合时一些假信号串入逻辑电路，影响秒表正确计数显示。
控制电路0.01秒脉冲发生器与非门计数译码显示复位电路（二）0.01秒脉冲发生电路上图为555定时器的管脚图。
图(a) 555组成的占空比可调的多谐振荡器图(b)工作波形555组成的多谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器，图（a）为脉冲频率可调的矩形脉冲发生器，调节Rp可得到任意频率的脉冲信号，由于电容C充放电回路的时间常数不等，所以（a）输出波形为矩形脉冲，矩形脉冲的占空比随频率变化而变化。
图（2）0.01秒脉冲发生电路。
该电路是由555定时器以及外围的电阻，电容组成的。
其中从555定时器构成的多谐振荡器OUT引脚出来的频率是100赫兹。
555定时器的参数：T=0.01s，f=100Hz =1/0.695(R1+ 2R2)C在图中R3+Rp=R1，R5=R2经过计算并实际调整，方案为R3=130千欧，R5=5.1千欧，Rp=10千欧，c=100微法。
在实践中，如果用示波器观察到频率不正确，可调整Rp来改变频率，减小误差。
（三）复位电路图（3）复位电路该复位电路由机械开关，电阻，以及电源组成。
输出线1接在74160的复位端。
当需要复位时，合上开关，从输出线1即可输出复位信号（即清零信号），复位电路的基本功能是：提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。
为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防开关分-合过程中引起的抖动而影响复位。
另外复位电路主要完成清零功能（四）译码显示电路图 （4）显示电路图中从下往上依次是6个计数器74LS1600，4线-7线译码器/驱动器74LS47，共阳数码管。
1.计数器74LS160的管脚图及功能表如下: 图7 为74LS160管脚图及功能表 74LS160为异步清零计数器，即RD 端输入低电平，不受CP 控制，输1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74LS160 V CC 15 16 LD Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 RD LD ET EP CP D 3 D 2 D 1 D 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 00 × × × × × × × × 0 0 0 01 0 × × ↑ D C B A D C B A1 1 0 × × × × × × 保 持1 1 × 0 × × × × × 保 持1 1 1 1 ↑ × × × × 计 数 74LS160功能表出端立即全部为“0”，功能表第一行。
74LS160具有同步预置功能，在RD端无效时，LD端输入低电平，在时钟共同作用下，CP上跳后计数器状态等于预置输入DCBA，即所谓“同步”预置功能（第二行）。
RD和LD都无效，ET或EP任意一个为低电平，计数器处于保持功能，即输出状态不变。
只有四个控制输入都为高电平，计数器（161）实现模10加法计数，Q3 Q2 Q1 Q0=1001时，RCO=1。
8421码加权计数器：，QD、QC、QB、QA输出见计数器工作波形图：本次试验中74160的级联图图（5）2.译码器电路译码器电路是将数码转换为一定的控制信号。
在此由7447集成元件构成，它能将一个二进制数码转换为输出端的电平信号以控制显示器。
下图为7447的管脚图：LT’,RBI’接逻辑开关，D,C,B,A接8421码拨开开关，a，b，c，d，e，f，g七段分别接显示器对应的各段。
地线，电源线接好后，若线路无误后，接通电源就开始实验论证：（1）L T’=0,其余状态为任意态，这时LET数码管全亮。
（2）再用一根导先把0电平接到BI’/RBO’端，这时数码管全灭，不显示，这说明译码器显示是好的。
（3）断开BI’/RBO’与0电平相连的导线，使BI’/RBO’悬空。
且使LT’=1，这时按动8421码拨码开关，输入D,C,B,A四位8421码二进制数，显示器就显示相应的十进制数。
（4）在（3）步骤后，仍使LT’=1,BI’/RBO’接LED发光二极管，此时若RBI’=1按动拨码开关，显示器正常显示工作。
若RBI’=0,按动拨码开关8421码输出为0000时，显示器全灭，这时BI’/RBO’端输出为低电平即LED发光二极管全灭这就是“灭零”功能。
3.七段数码管（LED）：7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。
如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）。
此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。
如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。
共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。
无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了。
限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。
发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可。
发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏。
对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数。
下图是八段数码管（LED）的示意图，图中引脚6为VCC的为共阳数码管，引脚6为GND的为共阴数码管。
a bf cg d e VCC 1234567a b c d e f g8dp dp 91234567a b c d e f g8dp 9GND a b f c g d e dp ....本设计采用阳数码管与74LS47匹配，同时并入一个四输入内置译码器的7段数码管，以验证译码部分的功能（注：验证成功后，两种组合数码管可以只保留一个）。
在本次设计中，数码管与7447连接图图（6）在本次设计中，数码管与7447连接图六．电路图及电路工作原理总电路图1各部分工作原理如下：控制电路：它是由两个74LS00集成与非门元件构成的基本R-S触发器，接在机械开关K的后面，防止开关K在打开和闭合时一些假信号窜入逻辑电路。
用来控制秒表的开始，暂停。
复位电路：作为清零复位用。
它是由电源，开关和一个电阻组成的电路。
0.1秒脉冲发生器电路：它由555集成定时器元件和外围的电阻和电容等元件构成的多谐振荡器。
调节滑动电阻的数值，可以改变脉冲发生器的输出频率。