数字电路课程设计电子秒表
数电秒表课程设计摘要
数电秒表课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基础知识，掌握秒表电路的基本原理。
2. 学会分析秒表电路图，识别并运用其中的基本电子元件。
3. 掌握秒表的计数、计时功能，理解其工作过程。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成秒表的组装与调试。
2. 培养学生问题解决能力，能针对秒表电路故障进行排查和维修。
3. 培养学生团队协作能力，分组进行项目实践，共同完成秒表设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对数字电路产生浓厚的兴趣。
2. 培养学生积极探究、勇于创新的精神，敢于面对挑战。
3. 培养学生具备良好的责任心和职业道德，遵循实验室规章制度，爱护设备。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，以动手实践为主。
学生特点：学生在本年级已具备一定的数字电路基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需结合学生特点，采用引导式教学，充分调动学生的积极性和主动性，注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过课程目标的实现，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高学生的综合素质。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学模块：1. 数字电路基础知识回顾：复习触发器、计数器等基本元件的工作原理，为秒表电路设计打下基础。
2. 秒表电路原理讲解：详细讲解秒表电路的设计思路、工作原理，包括时钟信号、分频器、计数器、显示部分等。
3. 秒表电路图分析：分析教材中提供的秒表电路图，识别各部分电路的功能，学会运用基本元件组成秒表电路。
4. 秒表组装与调试：根据教材步骤，分组进行秒表的组装，学会使用工具和仪器，调试电路，确保秒表正常运行。
5. 故障排查与维修：针对秒表电路可能出现的故障，教授学生排查方法，培养学生解决问题的能力。
6. 项目实践：以小组为单位，完成一个具有计时、计数功能的秒表设计，锻炼学生团队协作能力和实践操作能力。
教学内容安排与进度：1. 数字电路基础知识回顾（1课时）2. 秒表电路原理讲解（1课时）3. 秒表电路图分析（1课时）4. 秒表组装与调试（2课时）5. 故障排查与维修（1课时）6. 项目实践（3课时）教学内容与教材章节关联：1. 数字电路基础知识回顾：教材第3章2. 秒表电路原理讲解：教材第4章3. 秒表电路图分析：教材第5章4. 秒表组装与调试：教材第6章5. 故障排查与维修：教材第7章6. 项目实践：综合运用教材第3章至第7章的知识。
数电课程设计：电子秒表
数电课程设计：电子秒表
电子秒表是一种常见的计时工具，它通过使用电子元件实现高精度的计时功能。
下面是一个基于数电的电子秒表的设计方案：
1. 运算部分设计：
- 使用一个1Hz的时钟源，可以通过计数器或者振荡器实现。
- 使用一个可重置的二进制计数器，位数根据需要的计时范
围确定。
例如，如果计时范围为1小时，可使用一个4位二进制计数器。
- 计时开始/停止控制逻辑：这可以通过一个开关电路实现，可以使用一个门电路或者触发器电路。
- 计数器重置逻辑：可以使用一个按钮或者开关来重置计数
器的值。
2. 显示部分设计：
- 使用数码管或者液晶显示器来显示计时结果。
数码管可以
使用共阳或者共阴的7段数码管。
- 使用译码器将计数器的二进制输出转换为译码信号，用于
控制数码管显示的数字。
3. 其他功能：
- 可以添加一个暂停功能，通过一个按钮或者开关来实现。
当计时中按下暂停按钮时，计时器会停止计数，再次按下暂停
按钮时，计时器继续计数。
- 可以添加一个拆表功能，通过一个按钮或者开关来实现。
按下拆表按钮时，计时器会记录当前的计时值，然后重置为0，再次按下拆表按钮时，计时器恢复原来的计时状态。
该设计方案中的电子秒表可根据实际需求进行调整和扩展，例如增加更多的功能按钮、调整计时范围和精度等。
同时，需要注意电路的稳定性和可靠性，以及对供电电源和信号的处理。
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。
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。
数电课程设计电子秒表
电子电路课程设计题目名称：电子秒表课程设计姓名：学号：专业班级：一.设计任务及功能简介（1）显示分辨率为1s／100，外接系统时钟频率为100KHz。
（2）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二.设计框原理三．各单元电路的设计及使用说明1.启动和停止单元电路由一个开关控制CP脉冲，从而控制秒表的启动与停止2.秒脉冲电路LM555CN定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
该脉冲电路产生100KHz的脉冲（MULTISIM仿真太慢，调快了频率）3. 100进制计数器由两片74ls160级联组成，采用了串行的方式，低位片的进位端RCO接低位片的CLK端。
4. 60进制计数器60进制计数器采用串行整体置数的方式级联，将电路的59状态译码产生的低电平信号接到两片计数器的同步置数端，当下一个脉冲到来的时候同时把0000置入两片74ls160计数器中，从而得到六十进制计数器。
5.计数与译码显示十进制加法计数器74LS160构成电子秒表的计数单6.电子秒表总设计图四．主要芯片介绍1.74LS00Inputs输入Ouput输出74LS00功能为四2 输入与非门A B Y其真值表及管脚图为：L L HL H HH L HH H L2.74LS16074LS160 十进制同步计数器(异步清零)其真值表如下( H:高电平，L:低电平，↑:上升沿，X:任意，D0 ~D3 :A~D稳态输入电平)输入输出Cr LD S1 S2 CP A B C D QA QB QC QDL X X X X X X X X L L L LH L X X↑D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3H H H H↑X X X X 计数H H L X X X X X X 保持H H X L X X X X X 保持五．总电路的仿真在仿真的过程中遇到过很多的问题，比如六十进制计数器计数到五十的时候高位片出现进位等，这些问题的出现是由于对任意进制计数器的组成、上升沿触发还是下降沿触发没理解透彻而导致的细节性问题。
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。
基于数字电路的电子秒表课程设计
电子秒表摘要电子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。
它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,并具有清零,暂停功能。
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。
清零,暂停功能由RS触发器构成防抖动开关。
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：计时精度计数器显示器AbstractElectronic stopwatch is the realization of a digital circuit technology,.It can realize the hour, minute, second timer.It does not have mechanical means and has a longer life, so it has been widely used. The principle is a typical digital circuit, which includes a combination logic circuit and a timing circuit. The experiments can be done by electronic stopwatch constituted by the signal system and timing system, and has cleared pause function. Due to the need of a more stable signal, the signal generating system is constituted by the 555 Timer with the resistors and capacitors, and the signal frequency is 100Hz. Timing system contains the counter, decoder, display. Counter 74 LS160 constituted by the decimal counter the decimal and sexagesimal counter, which uses asynchronous binary. The decoder from 74LS48 constitute display digital tube constitute Cleared, the pause function by the RS flip-flop. Its specific process: the 100Hz pulse signal generated by the crystal oscillator and first into the counter, and then the incoming decoder, a 4-bit signal is converted to 7-bit signal of the digital control can be displayed, the result by "minute", "second", "10 milliseconds" turn on the digital display. The stopwatch timing is 59 minutes, 59.99 seconds, 10 milliseconds is the 150 binary counter, "minute" and "second" is the six decimal counter.Keyword:Timing accuracy counter display目录一设计任务与要求 (1)二方案设计与论证 (1)三单元电路设计与参数计算 (6)（1）信号发生器单元电路 (6)（2）计数器单元 (9)（3）显示及译码单元电路 (12)（4）控制单元电路 (14)四总原理图及元件清单 (15)五结论与心得 (17)六参考文献 (18)一、设计任务与要求用74系列数字器件设计一个电子秒表,要求:1.以0.01秒为最小单位进行显示。
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。
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。
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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：2012.06.12
1
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。
关键字
电子秒表、分频电路、计数器、译码显示电路、时钟发生器、74LS90。
设计要求
1、秒表最大计时值为99.99秒；
2、分辨率为0.1秒；
3、具有清零、启动计时、停止秒表计时等控制功能；
正文
第一章系统概述
该数字式秒表电路的工作原理：由555定时器构成的多谐振荡器，通过调节电位器Rw，产生50Hz的矩形波信号，通过门5作为计数脉冲加于计数器的输入端。
计数器的输出经显示译码器译码后送显示器显示。
该电路设置两个控制键＂Ａ＂，＂Ｂ＂。
键Ａ控制电路的清零与启动功能，键Ｂ控制电路的停止计数功能。
图1.1电子秒表电路的结构框图
第二章单元电路设计与分析
由上图1.1电子秒表电路的结构框图可知，整个电路由时钟发生器，计数及译码显示电路，启停电路与清零电路，四部分组成。
设计时，计数显示电路组成时间显示电路，键控部分由于控制各部分电路，故在单元电路设计分析时省去。
故该电路可以分为时钟发生器、分频电路、时间显示电路、控制电路四大单元电路。
一、时钟发生器电路设计
振荡器电路设计：
振荡器是数字秒表的核心。
振荡的稳定度及频率的精度决定了数字式秒表的精确度，一般来说振荡器的频率越高，计时精度也越高。
通常使用的振荡器为555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
555定时器构成的振荡器
555定时器构成的多谐振荡器如图：
时钟发生器电路
6
接通电源后，调节电位器Rw，使在输出端3获得频率为50Hz的矩形波信号，当基本RS触发器Q=1时，门5开启，此时50Hz脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器1的计数输入端CP2。
二、计数及译码显示电路设计
我们设计的秒表要实现能计时99.9秒的功能，所以要用到三个计数器，我采用了74LS90芯片，其中计数器1接成五进制形式，对频率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，作为计数器2的时钟输入。
计数器2及计数器3接成8421码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1~0.9s、1~9.9s计时。
具体计数及译码显示电路如图所示：
计数及译码显示电路
三、电子秒表的启动和停止电路设计
该电路我们采用的是集成与非门构成的基本RS触发器。
属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位功能。
它的一路输出Q非作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5的输7
入控制信号。
按动按钮开关K2，则门1输出Q非为1；门2输出Q=0,K2复位后Q、Q非状态保持不变。
再按动按钮开关K1，则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动做好准备，Q非由1变为0，送出负脉冲，启动单稳态触发器。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表工作。
其启动和停止的设计电路如下所示：
启动和停止电路
四、电子秒表的清零电路设计
该电路我们采用的是用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，单稳态触发器的输入触发负脉冲信号Vi由基本RS触发器Q非端提供，输出负脉冲V0通过与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必须小于关门电阻Roff。
定时原件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。
电子秒表的清零信号设计电路为：
8
清零电路
第三章总体电路图
电子秒表原理图
9
电子秒表实际连接电路
结束语
电子秒表的设计的关键就是如何产生一个标准的50Hz矩形方10
波信号并能顺利地进行五分频和如何设计相应的计数器电路的设计。
要确保秒表的精度0. 1s故采用555构成的晶体多谐振荡器作为时钟发生器。
参考文献
1, 阎石主编《数字电子技术基础》第五版
高等教育出版社ISBN 978-7-04-019383-1
2，吕承启林其斌主编《电子技术基础实验》
中国科学技术大学出版社ISBN 978-7-312-02335-5
主要器件及功能表
一．74LS90介绍：
11
图2.5 74LS90引脚图
表1 74LS90功能表
输入输出
功能清0 置9 时钟
QD QC QB QA
R0(1)、R0(2) S9(1)、S9(2) CP1 CP2
1 1
××
× ×0 0 0 0 清0
0 ×
×
1 1 × × 1 0 0 1 置9
0 ×
× 0
0 ×
× 0
↓ 1 QA输出二进制计数
1 ↓ QDQCQB输出五进制计数
↓ QA
QDQCQBQA输出8421BCD
码
十进制计数
QD↓
QAQDQCQB输出5421BCD
码
十进制计数
1 1 不变保持
二．555定时器1．管脚图
12
2、555引脚图
3、功能表
高电平触发输入端TH大于高阈值电压，低电平触发输入端/TR大于低阈值电压时，TH有效，输出为低电平；高电平触发输入端TH小于高阈值电压，低电平触发输入端/TR大于低阈值电压时，二者均无效，输出为保持；高电平触发输入端TH小于高阈值电压，低电平触发输入端/TR小于低阈值电压时，TH有效，输出为高电平。
收获与体会，存在的问题等
13
收获体会:在整个课设过程中我们遇到了种种困难，刚开始我们对此是一头雾水，但随着在图书馆进行资料的查阅我们也渐渐的了解了这个设计的原理，在设计中我们也尝试使用不同的元器件来实现它的最终功能，尽管比较困难。
在实际的操作过程中，我们提高了自己的动手能力，虽然整个过程都是使用软件进行模拟的，调试中我们遇到各种各样的问题，电路的调试提高了我们解决问题的能力，学会了在设计中独立解决问题，也包括怎样去查找问题。
似乎所有的事都得自己新手去操作才会在脑海中留下深刻的印象，这个小小的课程设计让我了解了不少器件的功能的应用，也加深了对数字电路认识和理解。
记得在所有工作都完成后，我们需要进行模拟实验，但发现怎末也模拟不出正确的结果来，所以我们花了很长的时间又重新把整个电路的各个部分又重新检查模拟了一遍，最终得到了正确的结果。
虽然在这两周的课设中感觉比较辛苦，但我们的努力毕竟没有白费，我们达到了预期的目标，与此同时也收获很大，我们不仅学到了很多书本上所没有的东西，更加深了我们同组同学之间的友谊。
数字电子技术课程设计评阅书。