数电课程设计数字电子秒表设计
数电课程设计--数字秒表
数字电子技术课程设计题目：电子秒表的设计专业： 08自动化（1）班学号： ************ *名：***完成日期： 2010.12.30 指导教师：姚杰老师数字电子技术课程设计任务书班级：08自动化一班姓名：谢志平指导教师：姚杰 2010年12月28日教研室主任签字：年月日目录1 引言 (4)2 设计方案及系统框图2.1 设计方案 (5)2.2系统框图 (5)3 单元电路设计3.1 消抖电路 (6)3.2 上电复位电路 (6)3.3 微分电路 (7)3.4 0.1秒脉冲电路 (7)3.5 计数器电路 (8)3.6 译码电路 (9)3.7 七段译码管电路 (10)4总体电路设计4.1各单元电路工作原理 (11)4.2 电路工作原理 (11)5课程设计总结 (13)6参考文献 (14)7电子秒表原理图元器件明细表 (15)8总电路图 (16)1 引言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。
人们对他的认识也逐步加深，不断完善电子秒表的功能，人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验，还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验，同时也是用于对时间测量精度要求较高的场合。
数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、能强，而且容易实现测量的自动化和自能化。
随着集成计数的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛的渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
电子秒表用微型电池作能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒，广泛应用于科学研究、体育运动以及国防等方面。
在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效地加强我们的工作效率。
随着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，使我们我们的动手和实际操作能力得到了一定程度的提升，而不是单纯的学习理论。
数字电路课程设计电子秒表
机械与电子工程学院课程设计报告《数字电子技术》课程设计专业名称：班级：学号：姓名：指导教师：日期：2012.06.121前言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电子秒表的要求为：秒表最大计时值为99.99秒；分辨率为0. 1秒；具有启动计时、停止计时、清零等控制功能。
针对上述设计要求，我们先前往校图书馆借阅了大量的数字电路设计方面的书籍，以及一本电子元件方面的工具书，以待查阅各种设计中所需要的元件，并仔细阅读《电子技术基础实验》中实验十四《电子秒表》的设计相关资料。
工作安排方面：我们首先在课程设计的要求下设计出了数字式秒表的整体电路框图，将其分基本RS触发器，单稳态触发器，时钟发生器，计数及译码显示装置四个部分。
其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍。
完成了单元电路设计分析之后，进行总电路的拼接与调试，最后对总电路图进行分析，写出最终系统综述。
完成总电路的设计与分析之后，对资料与设计电路进行整理，排版，完成课程设计报告。
目录前言 (2)目录 (3)摘要 (4)关键字 (4)设计要求 (4)正文 (5)第一章系统概述 (5)第二章单元电路设计与分析 (6)一、时钟发生器电路设计 (1)二、计数及译码显示电路设计 (7)三、电子秒表的启动和停止电路设计 (7)四、电子秒表的清零电路设计 (8)第三章总体电路图 (9)参考文献、结束语 (10)主要器件及功能表 (10)收获与体会，存在的问题等 (13)课程设计评阅书 (15)电子秒表摘要第一章：系统概述简单介绍数字式秒表的系统设计思路，画出系统框图，并全面介绍总体工作过程或工作原理。
第二章：根据总功能框图的功能划分，分块设计单元电路，对每个单元路进行设计分析。
第三章：数字式秒表总电路图的给出，以及对系统进行综述。
数电课程设计数字电子秒表设计
华立学院课程设计课程名称：数字电子技术基础题目名称：数字电子秒表设计学生系别：信息工程系专业班级：学号：学生姓名：指导教师：黄淑芬2008年6月27日目录1.引言1.1设计目的------------------------------------------------------------------------------3 1.2设计任务内---------------------------------------------------------------------------3 1.3设计要求------------------------------------------------------------------------------3 2．数字电子秒表设计2.1仪器设备-----------------------------------------------------------------------------4 2.2电子秒表的基本组成和工作原理-----------------------------------------------4 2.3芯片简介------------------------------------------------------------------------------52.4实验步骤与要求--------------------------------------------------------------------103.结论----------------------------------------------------------------------------------------123.1小结与体会--------------------------------------------------------------------------124.参考文献-----------------------------------------------------------------------------------13 4.1数字电子技术基础第四版 (13)4.2模拟电子技术基础简明教程第三版------------------------------13 4.3电路第四版 (13)4.4电子技术基础学习指导 (13)4.5数字电子电路 (13)5.心得体会与教师评价5.1心得体会-------------------------------------------------------------------------145.2教师评语-------------------------------------------------------------------------145.3成绩及签名-------------------------------------------------------------------------141.引言1.1设计目的：1.1.1为了培养学生运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高学生专业基本技能、创新能力的重要实践教学环节。
数字电路课程设计-电子秒表的设计
目录1.引言1.1设计目的-------------------------------------------------------2 1.2设计内容-------------------------------------------------------2 1.3设计要求-------------------------------------------------------2 2．数字电子秒表设计2.1仪器设备-------------------------------------------------------3 2.2设计原理-------------------------------------------------------32.3电路设计及仿真-------------------------------------------------33.电路的硬件验证--------------------------------------------------104.心得体会---------------------------------------------------------125.参考文献---------------------------------------------------------121.引言1.1设计目的：（1）掌握同步计时器74160、74161的使用方法，并理解其工作原理。
（2）掌握74160、74161进行计数器、分频器的设计方法。
（3）掌握用三态缓冲器74244和74160,74138,7448进行动态显示扫描电路设计的方法。
（4）掌握电子秒表的设计方法。
（5）掌握在EDA系统软件MAX+plusII环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定的芯片下载的方法。
（6）掌握用EDA硬件开发系统进行硬件验证的方法。
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。
数电课程设计秒表
数电课程设计秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解秒表的基本工作原理；2. 使学生了解秒表的各个组成部分，如计数器、时钟信号、控制电路等；3. 帮助学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，并能将其应用于秒表设计。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成秒表的搭建和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组内共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极主动探究数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在设计秒表过程中提出新思路、新方法；4. 培养学生面对困难和挑战时，保持积极的心态，勇于克服困难。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生通过设计秒表，将所学的数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生已经具备一定的数字电路基础知识，具有一定的动手实践能力和团队合作精神，但可能对复杂的电路设计仍感陌生。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养他们解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：复习组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理，强调触发器、计数器等在秒表设计中的应用。
相关教材章节：第二章 组合逻辑电路；第三章 时序逻辑电路。
2. 秒表工作原理及组成部分：讲解秒表的工作原理，分析秒表的各个组成部分及其功能。
相关教材章节：第四章 数字电路应用实例。
3. 秒表电路设计：a. 设计秒表的主体框架，选择合适的计数器、时钟信号等；b. 设计控制电路，实现对秒表的启动、停止、复位等功能；c. 介绍如何将各个部分组合成一个完整的秒表电路。
数电课程设计秒表15页
数电课程设计秒表15页一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握数字电路基础知识，特别是计时器电路的设计原理；2. 学习秒表的基本工作原理，理解秒表电路的组成部分及其功能；3. 掌握使用集成数字电路芯片设计秒表的方法，包括逻辑电路图的设计与实现。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的秒表电路；2. 培养学生动手操作能力，包括焊接、调试和排错数字电路；3. 提高学生的问题分析解决能力，能够对秒表电路进行故障诊断和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 通过团队合作设计秒表，增强学生的团队协作能力和沟通技巧；3. 强化学生对工程实践的责任感，认识到技术发展对社会进步的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标定位于理论与实践相结合，强调在理解基础知识的同时，注重学生实践技能的培养。
目标设定具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中，不仅能掌握数字电路知识，而且能够将理论应用于实践，解决实际问题。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，依据教材相关章节，科学系统地组织以下内容：1. 数字电路基础知识回顾：复习触发器、计数器等基本数字电路的工作原理及应用。
2. 秒表工作原理：介绍秒表的计时机制，分析秒表的组成部分，包括时钟源、分频器、计数器、显示及控制单元等。
3. 集成数字电路芯片：讲解集成数字电路芯片的类型，如555定时器、计数器芯片等，及其在秒表设计中的应用。
4. 逻辑电路设计：教授如何利用数字电路设计软件绘制秒表电路图，以及使用面包板搭建实际电路。
5. 电路搭建与调试：指导学生动手搭建秒表电路，学习焊接、调试和排错技巧。
6. 故障分析与优化：培养学生分析电路故障的能力，针对问题提出解决方案，优化电路设计。
教学内容按照以下进度安排：1-2课时：数字电路基础知识回顾及秒表工作原理介绍。
院校资料-数字逻辑电路(数电)课程设计_电子秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)
数字逻辑电路(数电)课程设计_电子秒表_VHDL实现(含完整源代码!!)电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA数字逻辑设计实验报告实验题目：电子秒表学生姓名：指导老师：一、实验内容利用FPGA设计一个电子秒表，计时范围00.00 ~ 99.00秒，最多连续记录3个成绩，由两键控制。
二、实验要求1、实现计时功能：域值范围为00.00 ~ 99.00秒，分辨率0.01秒，在数码管上显示。
2、两键控制与三次记录：1键实现“开始”、“记录”等功能，2键实现“显示”、“重置”等功能。
系统上电复位后，按下1键“开始”后，开始计时，记录的时间一直显示在数码管上；按下1键“记录第一次”，次按1键“记录第二次”，再按1键“记录第三次”，分别记录三次时间。
其后按下2键“显示第一次”，次按2键“显示第二次”，再按2键“显示第三次”，数码管上分别显示此前三次记录的时间；显示完成后，按2键“重置”，所有数据清零，此时再按1键“开始”重复上述计时功能。
三、设计思路1、整体设计思路先对按键进行去抖操作，以正确的得到按键信息。
同时将按键信息对应到状态机中，状态机中的状态有：理想状态、开始状态、3次记录、3次显示、以及其之间的7次等待状态。
因为需要用数码管显示，故显示的过程中需要对数码管进行片选和段选，因此要用到4输入的多路选择器。
在去抖、计时、显示的过程中，都需要用到分频，从而得到理想频率的时钟信号。
2、分频设计该实验中有3个地方需要用到分频操作，即去抖分频（需得到200HZ时钟）、计时分频（需得到100HZ时钟）和显示分频（需得到25kHZ时钟）。
分频的具体实现很简单，需首先算出系统时钟（50MHZ）和所需始终的频率比T，并定义一个计数变量count，当系统时钟的上升沿每来到一次，count就加1，当count=T时就将其置回1。
这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’，count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。
秒表数电实验课程设计
秒表数电实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过秒表数电实验，使学生掌握数字电路的基本知识和实验技能，培养学生的动手能力和实验素养。
具体目标如下：1.了解数字电路的基本概念和原理。
2.掌握基本逻辑门电路的组成和功能。
3.熟悉常用数字电路芯片及其应用。
4.了解秒表电路的工作原理。
5.能够运用Multisim等软件进行数字电路仿真实验。
6.能够独立完成数字电路实验，并进行故障排查。
7.能够根据实验结果，分析并优化电路性能。
情感态度价值观目标：1.培养学生对科学实验的兴趣和热情。
2.培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
3.培养学生诚实守信、勇于创新的科学精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电路基本概念和原理。
2.基本逻辑门电路的组成和功能。
3.常用数字电路芯片及其应用。
4.秒表电路的工作原理及设计。
5.数字电路实验操作及故障排查。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解数字电路的基本概念、原理和常用芯片。
2.实验法：通过动手实验，使学生掌握数字电路的组成和功能。
3.讨论法：分组讨论实验结果，培养学生的团队协作能力。
4.案例分析法：分析实际案例，提高学生解决实际问题的能力。
四、教学资源为了保证教学质量，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字电路实验教程》。
2.参考书：《数字电路原理与应用》。
3.多媒体资料：实验操作视频、PPT课件等。
4.实验设备：数字电路实验箱、秒表、逻辑门电路芯片等。
以上教学资源将为实现本课程的教学目标提供有力支持。
五、教学评估为了全面、客观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：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量作业，评估学生对课堂所学知识的掌握程度。
3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。
4.期末考试：全面测试学生对本课程知识的掌握情况。
数电课程设计数字电子秒表设计
1．分频器电路 通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到 0.1Hz 的秒信号输入，需要对
振荡器的输出信号进行分频。图 2.2.1 中的 U1 是一个五进制计数器，对振荡器的输出信 号进行分频。对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为时间计数单元的时钟输入。单元电路 2.2.5 所示。
TH
TR Rd OUT DIS
×
×
0 0 导通
＞
2 V cc
3
＜
2 V cc
3
×
＞ 1 Vcc
3
＞ 1 Vcc
3
＜ 1 Vcc
3
1 0 导通 1 保持 保持 1 1 截止
图 2.2.3 多谐振荡器电路
多谐振荡器如图 2.2.3 所示。当电路刚接通电源时， 由于 C (C1//C2)来不及充电，555
2.2.1 时钟脉冲发生器
555 定时器是模拟 — 数字混合式 集成电路， 利用它可以方便地构成脉冲 产生、整形电路和定时、延时电路。用 555 定时器构成的自激式多谐振荡器， 是一种性能较好的时钟源。 调节电位器 Rp ，使在输出端 3 获得频率为 50HZ 的矩形波信号。 （一） 555 定时器的电路结构及其功能
设计一个数字电子秒表，该秒表具有显示功能和清零、开始计时、停止计时等功能。 设计的要求如下：
1. 以 1 秒为最小单位进行显示； 2. 秒表可显示 0～9 秒的量程； 3. 该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能； 4．除了以上功能，个人可根据具体情况进行电路功能扩展。
数电电子秒表课程设计
数电电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电子秒表的基本原理和组成，掌握其工作流程。
2. 使学生掌握数字电子秒表的计数、计时和清零功能，并能运用相关电子元件实现这些功能。
3. 让学生掌握数字电子秒表中各个电子元件的作用，如晶振、计数器、时钟发生器等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建一个简单的数字电子秒表电路。
2. 培养学生通过编程，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能的控制。
3. 培养学生运用调试工具，对数字电子秒表电路进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作精神，学会在团队中共同解决问题，共同进步。
3. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术课程内容，注重实践操作和理论知识相结合。
课程性质为实践性较强的设计课程，要求学生在掌握基本原理的基础上，能够运用所学知识，动手设计和搭建数字电子秒表电路。
通过本课程的学习，学生将能够达到上述课程目标，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合电子技术课程相关章节，组织以下内容：1. 数字电子秒表原理：讲解数字电子秒表的组成、工作原理，涉及晶振、时钟发生器、计数器等关键元件的作用。
2. 电路设计与搭建：学习如何设计数字电子秒表的电路，选择合适的电子元件，并按照电路图进行搭建。
3. 编程与控制：学习编写程序，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能。
4. 调试与优化：教授学生如何使用调试工具，对搭建的数字电子秒表电路进行调试，找出并解决问题。
具体教学安排如下：1. 第一周：介绍数字电子秒表的原理，讲解相关电子元件的作用，让学生初步了解课程内容。
2. 第二周：详细讲解电路设计与搭建，指导学生动手实践，完成电路搭建。
3. 第三周：教授编程与控制方法，引导学生学习编写程序，实现数字电子秒表的基本功能。
数字电子技术课程设计秒表
1 设计任务描述1.1 设计题目：秒表1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握秒表的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求（1）能进行分、秒、0.01秒计时，有独立的时间显示电路；（2）显示完毕后清零并发出响声。
1.2.3 发挥部分（1）预置定时报警，在秒表满度的时候报警。
（2）秒表可以实现清零，并在清零的时候报警。
（3）秒表显示器可以进行检测,并且显示时还可以继续正常进行计时。
（此功能可以进行照明。
)（4）可以实现两组时间记录并显示。
（5）可以进行9秒倒计时，并且倒计时到0时可以进行报警。
（6）可以记录总共进行了几次时间记录并清零。
2 设计思路我的两组秒表和其他秒表有很大的不同之处，它不仅能够对毫秒和秒进行计时并且有统一的时间显示电路，能对数据进行记忆存储,然后在记忆存储的基础上，能够实现在需要的情况下，显示已经记录的时间。
并且能够进行各位倒计时并报警。
基于以上几点，设计思路如下：1.设计脉冲源。
秒表的最基本功能是计时，要计时准确就要有精确的脉冲源，采用555多谐振荡电路产生脉冲，作为计数基准而且可以通过调整参数，计算得到自己想要的频率。
我设计的秒表最低位为0.01秒，所以输出频率为100HZ，我的555振荡器输出为10kHZ，经过用两个十进制计数器进行100分频后输出100HZ。
2.开关设计。
为了确保准确计时，启动前必须有清零开关。
多数计时器的清零都是高电平有效，如果是低电平有效，直接取反就可以了。
如果不能快速启动，对计时的准确性将造成很大的影响，这里采用开关控制计数器清零端是否接高电平来控制是否清零。
3.分频器设计。
利用计数器实现十进制和六进制，在计数器的输出端接上锁存器就可以对时间进行记录。
4.设计锁存器。
首先把锁存器分组，我把每一个锁存器一端连接两个计数器，另一端接两个译码器，一共两组锁存器，一次记录结果存入一个锁存器，这样我的数据存入不同组的锁存器。
数电课程设计数字电子秒表设计
S2 断开秒表应清为 00�S2 接通(S1 闭合)�秒表应开始计数。
输入
清0 R0(1)、R0(2)
1
1
0
×
×
0
置9
S9(1)、S9(2)
0
×
×
0
1
1
0× ×0
0× ×0
输出
时钟 CP1 CP2 ××
4. 参考文献.............................................................................8 5. 设计心得.............................................................................8
图 2.1.1 电子秒表电路图
2.2 电路分析
图 2.1.1 是电子秒表完全的电路图�按功能可以分成四个单元电路进行分析�由时 钟脉冲发生器、计算器、译码器和数码管组成。其原理方框图如图 2.2.1 所示。
图 2.2.1 原理方框图
2.2.1 时钟脉冲发生器
555 定时器是模拟 — 数字混合式 集成电路�利用它可以方便地构成脉冲
2. 电路分析.............................................................................2 2.1 设计电路图......................................................................2 2.2 电路分析..........................................................................3 2.2.1 时钟脉冲发生器................................................................3 2.2.2 计数器............................................................................5 2.2.3 译码器..............................................Байду номын сангаас.............................6 2.2.4 数码管............................................................................7
数字显示电子秒表课程设计
数字显示电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字显示电子秒表的基本工作原理，掌握其组成结构及功能；2. 学会使用电子秒表进行时间测量，并能够准确读取数字显示结果；3. 掌握时间单位换算，如秒、分、小时之间的转换。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的数字显示电子秒表电路；2. 学会使用相关工具和仪器，进行电子秒表的调试与故障排查；3. 培养动手实践能力，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发创新思维；2. 增强学生的环保意识，学会珍惜和合理利用电子资源；3. 培养学生严谨的科学态度，养成认真细致的学习习惯。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以理论教学为基础，侧重于培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点：针对初中年级学生，已有一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化操作技能训练，鼓励学生主动探索、积极思考，提高解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效指导和评估。
二、教学内容1. 电子秒表基本原理：介绍数字显示电子秒表的工作原理，包括时钟电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 元器件识别与使用：学习常用电子元器件的识别、功能及使用方法，如电阻、电容、二极管、晶体管等。
3. 数字显示技术：讲解数字显示电子秒表中的显示技术，包括LED数码管、LCD显示屏等。
4. 电路设计与搭建：学习如何设计简单的数字显示电子秒表电路，并进行实际操作搭建。
5. 时间测量与计算：掌握电子秒表的使用方法，进行时间测量，并进行时间单位换算。
6. 故障排查与调试：教授电子秒表常见故障的排查方法，培养学生的问题分析和解决能力。
教学内容安排与进度：第一课时：电子秒表基本原理及元器件识别。
第二课时：数字显示技术及电路设计。
第三课时：电路搭建与初步调试。
第四课时：时间测量与计算。
数字电子技术课程设计——电子秒表电路
课程设计任务书一、设计题目电子秒表电路二、主要内容及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：清零计时停止三、进度安排1．3月15号，老师安排数电设计实验任务。
2．3月16号-28号，抽取实验并根据课程设计内容及要求构造整个设计思路，复习数字电路中RS触发器、D触发器、计数器、译码显示器等部分内容。
3．3月29号，分析电子秒表的组成、各部分功能及工作原理。
查出各芯片引脚排列及功能。
4．3月30号，大致设计出实验并进行电路的设计及仿真模拟。
5．3月31号，设计方案的检查，修正，改进，按要求打印方案。
四、总评成绩指导教师学生签名题目电子秒表电路一、设计任务与要求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、方案设计与论证此实验的目的是为了：1、了解计时器主体电路的组成及工作原理;2、熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;3、学习数字电路中触发器、计数、译码显示等单元电路的综合应用。
电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路芯片。
它集成了计数器、、振荡器、译码器和驱动等电路，能够对秒以下时间单位进行精确记时，具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。
该设计的主要任务是通过开关的控制，使译码显示器呈现秒表计时功能。
等开关开启时，向计数器输入“脉冲”，使其能让显示器在十分钟的时间内，显示分，秒，毫秒。
当开关断开时，能使其有保持数字、清零等功。
方案一：利用十进制芯片和D触发器、计数器和译码显示器等，连接实现秒表计数器的功能；D触发器具有保持功能，不会因为前后的变化而改变，因此可以通过它实现“单开关保持清零功能”;方案二：利用基本RS触发器作为电子秒表的开关，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。
数电课设数字秒表的设计仿真
##大学##学院数字电子技术课程设计课程名称：数字电子技术基础题目名称：数字电子秒表设计学生系别：信息工程系专业班级：学号：学生姓名：指导教师：..年..月..日目录一、设计要求 (3)二、题目分析 (3)三、总体方案 (3)四、具体实现 (4)1、总体方框图 (4)2、原理图 (4)如下图所示： (4)五、各部分定性说明及定量计算 (5)1、脉冲发生器（由555 构成的多谐振荡器） (5)2、计数器（74LS90 ） (7)3、七段发光二极管（LED）数码管 (8)4、B CD 码七段译码驱动器——CC4511 (9)六、实验仿真 (11)七、.................................................................... 元器件清单11八、........................................................................ 设计心得体会 (12)九、参考文献 (12)数字秒表的设计与仿真一、设计要求设计并仿真一个数显电子秒表，要求：1) 能直接显示“分” 、“秒”的电子秒表；(2) 要求最大能显示9 / 593) 能通过按键启动计时，并能通过按键停止计时，并保留显示计时时间；4) 能通过按键复位。
主要器件：74LS00、555、74LS90、CC4511题目分析数字秒表是是一种常用的秒计时装置，它能实现手控记秒、停摆、清零功能，它的设计原理就是利用数字逻辑中的知识。
通过对该数字秒表的设计要求的分析，设计的此数字秒表主要由分频器、译码器、十进制计数器、六十进制计数器、控制电路组成。
在整体秒表中最关键的如何获得一个精确的100HZ 计时脉冲。
除此之外，数字秒表还需要有清零控制端以及启动控制端，保持，以便数字时钟能随意、停止及启动。
分频器用来产生100HZ 计时脉冲;十进制计数器：对分进行计数;六十进制计数器是用来对秒进行计时，显示译码器是完成对7 段数码管显示的控制。
数电电子秒表课程设计
数电电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基本原理，掌握电子秒表的基本组成及工作原理；2. 掌握计数器、定时器等数字电路的应用，能正确运用相关元器件搭建电子秒表；3. 学会分析电子秒表的电路图，并能进行简单的故障排查。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成电子秒表的搭建和调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队合作精神；3. 提高学生运用相关软件（如Multisim、Protel等）进行电路设计和仿真测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生学习主动性和积极性；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据，遵循实验操作规程；3. 培养学生团结协作、互相帮助的精神，增强集体荣誉感和责任感。
课程性质分析：本课程为电子信息类学科，旨在让学生通过实际操作，掌握数字电路基础知识，培养实际动手能力。
学生特点分析：学生年级为高中二年级，具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作欲望。
教学要求：结合课程内容和学生的特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养实际操作能力和团队协作精神。
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，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、触发器、计数器原理；2. 电子秒表的原理与设计：秒表的计时原理、秒表电路的组成、各部分功能；3. 常用元器件介绍：集成电路、晶体振荡器、显示屏等；4. 电路图分析：学会分析电子秒表的电路图，理解各部分之间的连接关系；5. 搭建与调试：根据电路图，使用面包板或实验箱搭建电子秒表，并进行调试；6. 故障排查：学会分析搭建过程中可能出现的问题，进行故障排查；7. 仿真测试：运用Multisim、Protel等软件进行电路设计和仿真测试；8. 教学案例分享：分析优秀电子秒表设计方案，学习借鉴经验。
数电课程设计电子秒表
数电课程设计电子秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 使学生掌握二进制计数器、触发器等数字电路元件的工作原理与应用。
3. 让学生掌握时钟信号的产生与分频技术，并能运用到电子秒表的制作中。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，能独立设计简单的电子秒表电路。
2. 提高学生的动手实践能力，学会使用面包板进行电路搭建、调试和故障排查。
3. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、探讨解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探索、积极进取的学习态度。
2. 培养学生的创新意识，鼓励学生在设计过程中提出新思路、新方法。
3. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程，确保实验安全。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生动手能力和创新能力。
2. 学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，对电子制作感兴趣，但实践经验不足。
3. 教学要求：结合课本知识，注重实践操作，引导学生学会分析问题、解决问题，培养学生的团队合作意识。
1. 理解并掌握电子秒表的基本原理和设计方法。
2. 独立搭建并调试简单的电子秒表电路。
3. 提高团队协作能力和创新能力，形成严谨的学术态度。
二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识回顾，包括逻辑门、触发器、计数器等基本元件。
- 电子秒表的原理及设计方法，重点讲解时钟信号的产生与分频技术。
- 教材章节：第二章“数字电路基础”，第三章“时序逻辑电路”，第四章“脉冲电路”。
2. 实践操作：- 电子秒表的电路设计，包括选择合适的计数器、触发器等元件。
- 电路搭建与调试，学会使用面包板进行电路连接，观察并分析电路运行情况。
- 故障排查与优化，针对电路中可能出现的问题进行调试和改进。
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永州职业技术学院课程设计课程名称：数字电子技术题目：时钟脉冲与计数系统的设计系、专业：电子系、应用电子专业年级、班级：10级电子大专班学生姓名：赵恒指导老师：祝敏时间： 2011年01月目录1. 引言 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)2. 电路分析 (2)2.1设计电路图 (2)2.2电路分析 (3)2.2.1时钟脉冲发生器 (3)2.2.2计数器 (5)2.2.3译码器 (6)2.2.4数码管 (7)3. 设计步骤 (7)3.1设备与元件 (7)3.2测试调整 (7)3.2.1时钟发生器的测试 (7)3.2.2计数器的测试 (7)3.2.3电子秒表的整体测试 (8)3.2.4电子秒表准确度的测试 (8)4. 参考文献 (8)5. 设计心得 (8)数字电子秒表设计1. 引言电子秒表在生活中的应用,它可广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合.测定短时间间隔的仪表。
有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿，但具有制动装置，可精确至百分之一秒；电子秒表用微型电池作能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒。
广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活以及娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效的加强我们的工作效率。
数字电子秒表是利用数字电子技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，具有直观、准确性高的特点。
1.1 设计目的1.建立数字电子电路系统的基本概念；2.运用CD4060分频器的应用，计数器的级联及其计数、译码、显示电路的整体配合；3.建立分频的基本概念。
1.2 设计要求设计一个数字电子秒表，该秒表具有显示功能和清零、开始计时、停止计时等功能。
设计的要求如下：1.以1秒为最小单位进行显示；2.秒表可显示0～9秒的量程；3.该秒表具有清零、开始计时、停止计时功能；4．除了以上功能，个人可根据具体情况进行电路功能扩展。
1.3 设计内容1.搭接电子秒表的整体设计电路；2.校准0.1秒信号源；3.测试电子秒表清零、开始计时、停止计时功能。
2. 电路分析图 2.1.1 电子秒表电路图2.2 电路分析图2.1.1是电子秒表完全的电路图，按功能可以分成四个单元电路进行分析，由时钟脉冲发生器、计算器、译码器和数码管组成。
其原理方框图如图2.2.1所示。
2.2.1 时钟脉冲发生器555 定时器是模拟 — 数字混合式集成电路，利用它可以方便地构成脉冲产生、整形电路和定时、延时电路。
用555定时器构成的自激式多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
调节电位器 R p ，使在输出端3获得频率为50HZ 的矩形波信号。
（一）555 定时器的电路结构及其功能图2.2.2为 555 定时器的内部逻辑电路和外引脚图，从结构上看， 555 电路由 2 个比较器、 1 个基本 RS 触发器、 1 个反相缓冲器、 1 个集电极开路的放电晶体管和 3 个 5k Ω 电阻组成分压器组成。
（二）555定时器的逻辑功能图2.2.2 555 逻辑电路图和引脚图图 2.2.3 多谐振荡器电路多谐振荡器如图2.2.3所示。
当电路刚接通电源时，由于C (C1//C2)来不及充电，555电路的2脚处于零电平，导致其输出3脚为高电平。
当电源通过R1、Rp向C充电到Vc≥Vcc时，输出端3脚由高电路平变为低电平，电容C经R1和内部电路的放电开关管放电。
当放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平转变为高电平。
此时电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，形成自激振荡。
图2.2.4是输出端及电容器C上电压的波形。
图 2.2.4 波形图图 2.2.5多谐振荡器电路振荡频率的估算：（为了电路更直观，见图2.2.5）（1）电容充电时间T1。
电容充电时，时间常数τ1=（R1+R2）C，起始值v C（0+）=ccV31，终了值v C（∞）=V CC，转换值v C（T1）=ccV32，带入RC过渡过程计算公式进行计算：CRRVVVVTvvvvTCCCCCCCCCCCC)(7.02ln3231ln)()()0()(ln2111111+==--=-∞-∞=+τττ（2.2.1）2121212112)2(7.0)(7.0RRRRCRRCRRTTq++=++==（2.2.4）（2）电容放电时间T2电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值v C（0+）=ccV32，终了值vC（∞）=0，转换值v C（T2）=ccV31，带入RC过渡过程计算公式进行计算：CRT227.0=（3）电路振荡周期TT =T 1+T 2=0.7(R 1+2R 2)C （2.2.2）（4）电路振荡频率f CR R T f )2(43.1121+≈= （2.2.3） （5）输出波形占空比q定义：q =T 1/T ，即脉冲宽度与脉冲周期之比，称为占空比。
2.2.2 计数器计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不 仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时,分频和执 行数字运算以及其它特定的逻辑功能. 计数器种类很多 .按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源 来分,有同步计数器和异步计数器.根据计数制的不同,分 为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器.根据计数的增减趋势,又分为加法,减法和可逆计数器.还有可预置数和可编程序功能计数器等等。
74LS90是异步二—五—十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。
1．分频器电路通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到 0.1Hz 的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
图2.2.1中的U1是一个五进制计数器，对振荡器的输出信号进行分频。
对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为时间计数单元的时钟输入。
单元电路2.2.5所示。
若计数器U1不用，直接用555产生的信号作计数脉冲是可以实现的。
根据多谐振荡电路的频率公式（2.2.3），直接产生0.1S （10Hz ）的脉冲，可以调节电路的R 和C 的数值。
2. 时间计算计数器U2及计数器U3接成8421码十进制形式，将CP 2（即CKB ）和Q A 相连，计数脉冲由CP 1输入，Q D 、Q C 、Q B 、Q A 作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。
图 2.2.5 五进制计数器S2断开秒表应清为00，S2接通(S1闭合)，秒表应开始计数。
2.2.3 译码器译码器是一个多输入，多输出的组合逻辑电路.它的作用是把给定的代码进行"翻译"，成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换,终端的数字显示,还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。
不同的功能可选用不同种类的译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，译码器电路采用74LS47集成块，其功能表如下：74LS47功能表2.2.4 数码管一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点.小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降,随显示光(通常为红,绿,黄,橙色)的颜色不同略有差别,通常约为2～2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5～10mA.LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。
这个设计的数码管采用共阴型数码管。
一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。
本电路中的两个数码管分别显示个位为1.0—9.0、十分位为0.1—0.9。
3. 设计步骤3.1 设备与元件设备：直流稳压电源一台，万用表一块。
元件：分频器cd4060一块，二-五-十制计数器74LS90一块，译码器74LS248一块，共阴型数码管一只，1kΩ电阻一只，200k Ω电阻一只，电容器0.1μF、0.01μF、0.022μF各两只。
3.2 测试调整按照设计原理图进行连接实际元件连接，依次对各部分进行测试：3.2.1 时钟发生器的测试用示波器观察输出电压波形并测量其频率，调节器节Rp，使输出矩形波频为50Hz。
若无波形输出，检查555线路连接是否良好，555定时器构成的多谐振荡是否起振。
3.2.2 计数器的测试(1)S1闭合，检查计数器U1的QD端应有周期为0.1S的脉冲输出，S1断开Q3端无脉冲输出。
RO(1)、RO(2)、R9(1)、R9(2)接逻辑开关输出插口，CPB接单次脉冲源,CPA 接高电平“1”，QD～QA接实验设备上译码显示输入端D、C、B、A，按表2.2.1测试其逻辑功能，记录之。
(2) 计数器U2及计数器U3接成8421码十进制形式，同内容（1）进行逻辑功能测试。
记录之。
(3) 将计数器U1、U2、U3级连，进行逻辑功能测试。
记录之。
3.2.3电子秒表的整体测试各单元电路测试正常后，按总图把几个单元电路连接起来，进行电子秒表的总体测试。
先按一下停止按钮，此时电子秒表不工作，再按一下启动按钮，则计数器清零后便开始计时，观察数码管显示计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下停止按钮，计时立即停止，但数码管保留所计时之值。
3.2.4 电子秒表准确度的测试利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。
4. 参考文献1.阎石数字电子技术基础（第四版），高等教育出版社，20062.赵从毅. 555定时器的功能图表示法及其用法3.付家才.电子工程实践技术[M].北京:化学工业出版社,2003.324.李书浩译.数字逻辑应用与设计北京机械工业出版社,2000课程设计成绩评定意见表。