沈阳工程学院数字电子课程设计

沈阳工程学院

课程设计

设计题目：秒表

系别自动控制工程系班级电自专111

学生姓名崔永恒学号********** 指导教师曲延华/秦宏职称讲师/副教授

起止日期：2013年7月1日起——至2013年7月5日止

沈阳工程学院

课程设计任务书

课程设计题目：秒表

系别自动控制工程系班级电自专111

学生姓名崔永恒、李斌源、党生珍、赵丹纬

学号20、04、12、36

指导教师曲延华/秦宏职称讲师/副教授

课程设计进行地点：F座

任务下达时间：2013年6 月23日起止日期：2013 年7月1日起——至2013年7月5日止

教研室主任曲延华2013年6月11日批准

秒表

1 设计主要内容及要求

1.1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基本要求：（1）能进行分、秒、0.1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。

1.3发挥部分：（1）预置定时报警（例如1分钟跑等项目）

（2）其他。

2 设计过程及论文的基本要求

2.1 设计过程的基本要求

（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选1个方向：

（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、印刷电路板图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需在规定时间内在单独在网络教学平台上交。

2.2 课程设计论文的基本要求

（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改。

（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与印刷电路板图）。

3 时间进度安排

2013-06-23

沈阳工程学院

电子技术课程设计成绩评定表

系（部）：自动控制工程系班级：电自专111 学生姓名：崔永恒

摘要

电子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。

电子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。本次实验所做电子式秒表由信号发生系统和计时系统构成。由于需要比较稳定的信号，所以信号发生系统555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器构成，信号频率为100HZ。计时系统由计数器、译码器、显示器组成。计数器由74 LS160构成，由十进制计数器组成了一百进制和六十进制计数器，采用异步进位方式。译码器由74LS48构成，显示器由数码管构成。具体过程为：由晶体震荡器产生100HZ脉冲信号先进入计数器，然后传入译码器，将4位信号转化为数码管可显示的7位信号，结果以“分”、“秒”、“10毫秒”依次在数码管显示出来。该秒表最大计时值为59分59.99秒，“10毫秒”为一百进制计数器组成，“分”和“秒”为六十进制计数器组成。

关键词多谐振荡器，计时，计数器，译码器，显示器

目录

1.设计题目 (2)

1.1设计任务 (2)

1.2设计要求 (2)

2.设计框图 (2)

3.设计思路 (3)

4.原理设计图 (4)

4.1秒信号产生电路 (4)

4.1.1工作原理 (4)

4.1.2工作波形 (5)

4.1.3参数计算 (5)

4.2分、秒、毫秒计数器电路 (6)

4.2.1计数器电路 (6)

4.2.2 100进制计数器 (7)

4.2.3 60进制计数器 (8)

4.2.4计数器最终连线图 (8)

4.3显示译码电路 (8)

4.3.1译码器电路 (8)

4.3.2显示器匹配电路图 (9)

4.3.3译码器与数码管匹配电路的仿真图 (11)

4.4报警电路 (12)

4.4.1清零报警电路 (12)

4.5全图展示 (12)

5..工作过程分析 (14)

6.总结 (15)

7.致谢 (16)

8. 参考文献 (17)

附录A (18)

附录B (19)

1.设计题目

1.1设计任务

电子式秒表，必须要有数字显示。按设计要求，用七段数码管来做显示器较合理。题目要求最大记数值为59，59，99，那则需要六个数码管。

选择信号发生器时，采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。其核心部分使用六个74LS160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。由于555定时器的比较器灵敏度较高，输出驱动电流大，功能灵活，再加上电路结构简单，计算比较方便，所以CP脉冲是由555多谐振荡器产生的。

电子式秒表实际上是一个频率（100HZ）进行计数的计数电路。由于电子式秒表计数的需要，故需要在电路上加一个控制电路，该控制电路清零、启动计时、暂停及继续计数等控制功能，同时需要一个分频电路把100kHZ分成100HZ的时间信号达到到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成电子钟。电子钟的总体图如图所示。由图可见，数字电子钟由以下几部分组成：555振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器；秒表控制开关；一百进制秒、六十进制分计数器和六十进制秒计数器；以及秒、分的译码显示部分等。

1.2设计要求

1.1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基本要求：（1）能进行分、秒、0.1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。

1.3发挥部分：（1）预置定时报警（例如1分钟跑等项目）

（2）其他。