数字式秒表课程设计汇本

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数字式秒表设计

数字式秒表设计

1 设计目的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。

基本RS 触发器单稳态触发器译码显示器555定时器计数/分频器图2 原理电路图本电路中使用两个基本RS触发器提供置位、复位、和清零信号,555定时器提供时钟脉冲信号,三块74LS160作为译码/分频单元,有效、简洁地完成了秒表所具备的所有功能(清零、启动计时、暂停计时及继续计时)。

数字式秒表课程设计报告

数字式秒表课程设计报告

2012 ~2013学年第 2 学期《数字电子技术》课程设计报告题目:数字式秒表专业:通信工程班级:11级通信二班姓名:涛、、文凯、芳琪王然、程洋洋、王国文、灿指导教师:王银花电气工程学院2013年6月04日1、任务书摘要关键词译码显示电路;R-S触发器;555定时器分频器在科技高度发展的今天,数字秒表在日常生活中是比较常见的电子产品,以其走时精确,使用方便,功用多而受广大用户所喜。

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;复位电路是由机械开关,电阻,以及电源组成的电路部分;多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路分,它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲;译码显示电路由7448集成元件构成的电路部分;七段数码管电路由共阴极七段LED显示器,电阻和接地端组成的电路部分。

通过对各部分结构的了解,本实验从而设计出最大是为59.99秒的数字式秒表。

通过对实验了解到计数秒表的设计存在一些问题,但是这也充分说明了数字秒表还存在很大的提升空间,对计数精度可以进一步提高。

在设计实验中为了保证实验过程少走弯路,学会仿真是必要的,对本实验我们采用multism软件仿真,以便提高实验的正确性与可行性。

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。

目录第一章方案讨论 (1)1.1技术要求 (1)1.2方案论证与选择 (1)第二章电路设计 (2)2.1控制电路 (2)2.2 0.01秒脉冲发生电路 (2)2.3复位电路 (6)第三章实验芯片 (7)3.1计数器 (7)3.2译码器电路 (8)3.3七段数码管(LED) (9)第四章结论 (12)第五章参考文献 (12)第六章心得体会 (13)七、答辩记录及评分表 (14)附录 (15)第一章方案讨论1.1技术要求1.秒表最大计时值为59.99秒;2. 7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。

数字逻辑课程设计_秒表

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。

《数字式秒表》课程设计

《数字式秒表》课程设计

《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)专业电气工程及其自动化班级电气()班学生姓名学号月日至月日共周指导教师(签字)前言数字式秒表是一种常用的计时工具,以其价格低廉、走时准确、使用方便、功能多而广泛用于体育比赛中,下文介绍了如何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,也就是说分辨率是0.01秒,最后计数结果用数码管显示,需要实现清零、启动计时、暂停计时、继续计时等功能。

当计时停止的时候,由开关给出一个清零信号,使得所有显示管全部清零在本次实验中由六片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,用六个数码管显示计时,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。

目录题目摘要关键词设计要求 (4)第一章系统概述 (5)第二章单元电路与分析 (6)2.1 秒信号发生器 (6)2.1.1 555定时器的功能 (6)2.1.2 555构成的多谐振荡器 (7)2.1.3 多谐振荡器的仿真图 (8)2.2 消抖电路 (9)2 .3 分、秒、毫秒计数器电路设计 (9)2.3.1 选择计数器的方案 (9)2.3.2 74LS160计数器的功能介绍 (10)2.3.3 计数器最终连线图 (11)2.4译码部分 (12)2.4.1 译码器的基本原理 (12)2.4.2 方案的提出 (12)2.4.3 方案对比与选择 (13)2.4.4 74LS48的功能介绍 (13)2.5 数码管 (15)2.5.1 七段数码管工作原理 (15)2.5.2 七段数码管内部结构介绍 (16)2.5.3 显示器匹配电路图 (16)2.5.4 译码器与数码管匹配电路的仿真图 (16)第三章系统综述、总体电路图 (17)3.1 总电路图 (17)第四章结束语 (18)4.1 总结语 (18)4.2 故障分析 (18)参考文献 (19)元器件明细表 (19)鸣谢 (20)收获与体会 (21)评语 (22)数字式秒表摘要: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。

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

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。

EDA课程设计--数字秒表设计

EDA课程设计--数字秒表设计

电子课程设计—数字秒表的设计数字秒表的设计数字秒表的设计一、设计任务与要求1、数字秒表的计时范围是0秒~59分59.99秒,显示的最长时间为59分59秒。

秒。

2 2、数字秒表的计时精度是、数字秒表的计时精度是10ms 10ms。

3 3、、复位开关可以在任何情况下使用,复位开关可以在任何情况下使用,即便在计时过程中,即便在计时过程中,即便在计时过程中,只要按一下复位只要按一下复位开关,计时器就清零,并做好下次计时的准备。

开关,计时器就清零,并做好下次计时的准备。

4 4、、具有启具有启//停开关,停开关,即按一下启即按一下启即按一下启//停开关,停开关,启动计时器开始计时,启动计时器开始计时,启动计时器开始计时,再按一下再按一下启/停开关则停止计时。

停开关则停止计时。

二、总体框图由频率信号输出端输出频率为100HZ 的时钟信号,输入到微妙模块的时钟端clk ,高/低电平电平频率信号输入输入微妙模块微妙模块秒模块秒模块分模块分模块置数/位选位选显示模块显示模块进位进位微妙模块为100进制的计数器,产生的进位信号co 输入到下一级秒模块的时钟端,以此类推,直到分模块计数到59进60时,产生的进位信号不输出,计数清零。

将微妙、秒、分产生的计数通过置数/位选再通过显示模块实时显示。

设计方案:利用一块芯片完成除时钟源,利用一块芯片完成除时钟源,按键和显示器之外的所有数字电路功按键和显示器之外的所有数字电路功能。

所有数字逻辑功能都在CPLD 器件上用VHDL 语言实现。

这样设计具有体积小,设计周期短,调试方便,故障率地和修改升级容易等特点,本设计采用自顶向下,混合输入方式(原理图输入——顶层文件链接和VHDL 语言输入——各模块程序设计)实现数字秒表的设计,下载和调试。

三、功能模块1.1. 微秒模块微秒模块采用VHDL 语言输入方式,以时钟clk clk,清零信号,清零信号clr 以及暂停信号STOP 为进程敏感变量,程序如下:为进程敏感变量,程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all; entity MINSECONDb isport(clk,clrm,stop:in std_logic;----时钟时钟//清零信号清零信号secm1,secm0:out std_logic_vector(3 downto 0);----秒高位秒高位//低位co:out std_logic);------- co:out std_logic);-------输出输出输出//进位信号进位信号 end MINSECONDb;architecture SEC of MINSECONDb is signal clk1,DOUT2:std_logic;beginprocess(clk,clrm)variable cnt1,cnt0:std_logic_vector(3 downto 0);---计数计数 VARIABLE COUNT2 :INTEGER RANGE 0 TO 10 beginIF CLK'EVENT AND CLK='1'THENIF COUNT2>=0 AND COUNT2<10 THEN COUNT2:=COUNT2+1; ELSE COUNT2:=0;DOUT2<= NOT DOUT2; END IF; END IF;if clrm='1' then----if clrm='1' then----当当clr 为1时,高低位均为0cnt1:="0000"; cnt0:="0000";elsif clk'event and clk='1' then if stop='1' then cnt0:=cnt0; cnt1:=cnt1; end if;if cnt1="1001" and cnt0="1000" ;then----then----当记数为当记数为9898(实际是经过(实际是经过59个记时脉冲)个记时脉冲) co<='1';----co<='1';----进位进位进位cnt0:="1001";----cnt0:="1001";----低位为低位为9elsif cnt0<"1001" then----elsif cnt0<"1001" then----小于小于9时 cnt0:=cnt0+1;----cnt0:=cnt0+1;----计数计数计数 --elsif cnt0="1001" then --clk1<=not clk1;elsecnt0:="0000";if cnt1<"1001" then----if cnt1<"1001" then----高位小于高位小于9时 cnt1:=cnt1+1; elsecnt1:="0000"; co<='0'; end if; end if; end if;secm1<=cnt1; secm0<=cnt0;end process; end SEC;程序生成器件如图:clk clrm stopsecm1[3..0]secm0[3..0]coMINSECONDbinst3微妙模块生成的器件可以实现带有100进制进位和清零功能,暂停等功能,MINSECONDb 输入为100HZ 脉冲和低电平的清零信号CLR 与暂停信号STOP STOP,输出,输出微妙个位、十位及进位信号CO CO。

数字秒表课程设计报告

数字秒表课程设计报告

目录数字秒表设计实验任务书 (1)一、设计实验目的: (1)二、设计实验说明及要求: (1)三、数字秒表组成及功能: (1)四、系统硬件要求: (1)五、设计内容及步骤: (2)六、硬件实现 (2)实验报告 (2)一、数字秒表顶层设计 (2)二、数字秒表内部设计 (3)1、分频器 (3)2、十进制计数器 (4)3、六进制计数器 (5)4、二十四进制计数器 (7)5、数据选择和数码管选择模块 (8)6、数码管驱动模块: (9)三、数字秒表仿真波形 (11)四、硬件验证 (11)五、实验总结 (11)数字秒表设计实验任务书一、设计实验目的:在MAX+plusII软件平台上,熟练运用VHDL语言,完成数字时钟设计的软件编程、编译、综合、仿真,使用EDA实验箱,实现数字秒表的硬件功能。

二、设计实验说明及要求:1、数字秒表主要由:分频器、扫描显示译码器、一百进制计数器、六十进制计数器(或十进制计数器与6进制计数器)、十二进制计数器(或二十四进制计数器)电路组成。

在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100H Z 计时脉冲,除此之外,数字秒表需有清零控制端,以及启动控制端、保持保持,以便数字时钟能随意停止及启动。

2、数字秒表显示由时(12或24进制任选)、分(60进制)、秒(60进制)、百分之一秒(一百进制)组成,利用扫描显示译码电路在八个数码管显示。

3、能够完成清零、启动、保持(可以使用键盘或拨码开关置数)功能。

4、时、分、秒、百分之一秒显示准确。

三、数字秒表组成及功能:1、分频率器:用来产生100H Z计时脉冲;2、二十四进制计数器:对时进行计数;3、六进制计数器:分别对秒十位和分十位进行计数;4、十进制计数器:分别对秒个位和分个位进行计数;5、扫描显示译码器:完成对7字段数码管显示的控制;四、系统硬件要求:1、时钟信号为10MHz;2、FPGA芯片型号EPM7128LC84—15、EP1K30TC144—3或EP1K100QC208—3(根据实验箱上FPGA芯片具体选择);3、8个7段扫描共阴级数码显示管;4、按键开关(清零、启动、保持);五、设计内容及步骤:1、根据电路持点,用层次设计概念。

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

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。

数字电路课程设计数字秒表

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。

数字式秒表的课程设计

数字式秒表的课程设计

《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)电控学院专业自动化班级32010701学生姓名罗天美学号3712 月14 日至12 月24 日共2 周指导教师(签字)肖梅前言本课程设计是进一步的数电学习,是数电知识在实际生活当中的主要应用之一,我们本着学以致用的原则,对学过的知识进行进一步的深化理解,以达到最终掌握的目的。

因此本课程设计通过对所学电路的比较分析,选择最优方案,通过这个应用实例,我们在掌握有关知识的过程当中,即可以提高学习兴趣,又可以对数字集成电路器件的使用形成一个完整的概念。

本课设中的各项模块,没有不以仿真软件的结果为实际支撑,这样做的目的可以锻炼我们的动手能力。

在本次课程设计当中,我们通过上网查询我们这个题目的有关资料之外,还通过在图书馆找寻相关书籍,以及我们数电课本和数电实验指导书等众多途径获得相关资料。

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,还要通过译码器对计数器的输出进行译码,再通过七段数码管进行最后的时间显示。

最后,用一个控制键实现秒表的启动/暂停/继续计数功能,用另一个控制健实现秒表的清零功能。

分别实现以上模块功能,即可设计出符合要求的数字秒表。

在秒表的设计过程中,杨莎莎,李勇霞,罗天美为一组,罗天美负责获取基准脉冲的电路的设计,杨莎莎负责控制电路选择这个模块功能实现的设计,李勇霞同学负责计数□译码□显示单元的设计,而设计的整体框图和最后的总图连接由我们三人共同讨论决定。

最终,经过我们三人的共同努力,实现了要求的功能的逻辑设计,尽管,在最终的仿真阶段还有一些问题未能解决。

在此过程当中,因为我们知识有限,不免会有错误出现,还望老师批评指正。

目录摘要 (5)第一章系统概述 (6)1.1 数字式秒表的设计意义 (6)1.2 数字式秒表的设计要求与分析 (6)1.3 设计方案论证 (6)1.4 总体设计方案框图及分析 (6)第二章单元电路的设计与分析 (7)2.1 基准脉冲的获取 (7)2.2 控制电路的选择 (12)2.3 计数、译码、显示单元的设计 (14)第三章整体电路图 (19)3.1 总体电路图 (19)第四章体会与收获 (19)4.1 遇到的问题及解决方案 (19)4.2 心得体会 (20)参考文献 (21)元器件明细表 (21)鸣谢 (21)附图 (22)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。

数字显示电子秒表课程设计

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。

简易数字秒表课程设计

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

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。

数字式秒表的课程设计定稿

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。

数字式秒表课程设计(1)

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。

数字秒表微秒课程设计

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。

赖伟祺数字电子技术课程设计(数字秒表)

赖伟祺数字电子技术课程设计(数字秒表)

江西工业职业技术学院课程设计报告书题目:数字秒表系别:电子与信息工程分院专业:电子信息与工程作者:赖伟奇学号:指导老师:胡蓉20 年月-1目录一、设计任务 (2)二、设计框原理及整机概述 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、各单元电路的集成电路及利用说明 (3)五、设计、安装及调试中的体会 (6)六、对本次课程设计的意见及建议 (7)附录 (8)-1数字秒表一、设计任务书1.两个按钮,用一、2表示,在数字秒表计数时,开始,暂停和清零做用。

2.数码管显示计不时间。

3.微调电位器对秒表进行调试。

二、设计框图及整机概述本电路是RS触发器,单稳态触发器,时针发生器及计时器,译码显示单元电路一路组合的应用。

U1A,U1B组成大体RS触发器,其作用是启动和停止秒表工作,按动K2,U1A-3为高电平,U1B-6为低电平,计数停止。

按动K1,计数清零并开始计数。

三、各单元电路的设计方案及原理说明1、大体RS触发器单元I为用集成与非门组成的大体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。

它的一路输出Q作为单稳太触发器的输入,另一跟路输出Q作为与非门5的输入控制信号。

按动按钮开关K2(接地),则门1输出=1;门2输出Q=0,K2复位后Q、状态维持不变。

再按动按钮开关K1;则Q由0变成1,门5开启,为计数器启动作为准备。

由1变0,启动单稳态触发器工作。

大体RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。

2、单稳态触发器图单元II为用集成与非门组成的微分型单稳态触发器,图17-2为各点波形图。

单稳态触发器的输入触发脉冲信号V1由大体RS触发器端提供,输出负脉冲V0通过非门加到计数器的清除端R。

静态时,门4应处于截止状态,故电阻R必需小于门的关门电阻ROFF。

按时元件RC取值不同,输出脉冲宽度也不同。

当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时,可以省去输入微分电路的RP和CP。

单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。

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2012 ~2013学年第 2 学期
《数字电子技术》
课程设计报告
题目:数字式秒表
专业:通信工程
班级:11级通信(2)班
姓名:X涛、李杨、X文凯、李芳琪
王然、程洋洋、王国文、谢灿指导教师:王银花
电气工程学院
2013年6月07日
任务书
数字式秒表
摘要
在科技高度发展的今天,数字秒表在日常生活中是比较常见的电子产品,以其走时精确,使用方便,功用多而受广大用户所喜。

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;复位电路是由机械开关,电阻,以及电源组成的电路部分;多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路分,它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲;译码显示电路由7448集成元件构成的电路部分;七段数码管电路由共阴极七段LED显示器,电阻和接地端组成的电路部分。

通过对各部分结构的了解,本实验从而设计出最大是为59.99秒的数字式秒表。

通过对实验了解到计数秒表的设计存在一些问题,但是这也充分说明了数字秒表还存在很大的提升空间,对计数精度可以进一步提高。

在设计实验中为了保证实验过程少走弯路,学会仿真是必要的,对本实验我们采用multism软件仿真,以便提高实验的正确性与可行性。

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。

关键词译码显示电路;R-S触发器;555定时器;分频器
目录
第一章方案讨论0
1.1技术要求0
1.2方案论证与选择0
第二章实验芯片1
2.1计数器1
2.2译码器2
2.3七段数码管(LED)2
第三章电路设计4
3.1控制电路4
3.2 0.01秒脉冲发生电路5
3.3复位电路9
3.4计数器电路10
3.5译码显示电路11
第四章结论13
心得体会14
答辩记录及评分表15
附录17
插图清单17
插表表格17
元器件清单17
参考文献18
第一章方案讨论
1.1技术要求
1.秒表最大计时值为59.99秒;
2. 7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。

1.2方案论证与选择
1.秒表最大计时值为59.99秒;
2. 7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。

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。

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。

频率较高时可采用分频电路。

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,可以利用四个数码管;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。

本次设计中选择后者。

第二章 实验芯片
2.1计数器
74LS160的管脚图及功能表如下
表2-1 74LS160功能表
图2-1 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:
图2-2计数器工作波形图
1 2 3 4 6 7 8
9 10 11 12 13 14 74LS160 V 15 16 LD Q Q Q Q RD LD ET EP CP D 3 D 2 D 1 D 0 Q 3 Q 2
0 × × × × × × × × 0 0 0 0
1 0 × × ↑ D C B A D C B A
1 1 0 × × × × × × 保 持
1 1 × 0 × × × × × 保 持
1 1 1 1 ↑ × × × × 计 数。

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