电子技术基础期末课程设计

计算机科学与工程学院2018-2019学年度第一学期数字电路课程设计

班级计算机类2班

学号************

学生姓名曹盼盼

任课教师张晓帆

数字秒表设计

曹盼盼

(计算机科学与工程学院2018级计算机类2班)

1．设计要求及目标

1.1 设计一个电子秒表

1.1.1 基本要求

计时范围两分钟，0:00~1:59，可以控制计时、暂停和复位。

1.1.2 功能细化

(1)一个按钮用于计时和暂停，按一次停止计时，再按一次继续计时，循环重复；

(2)重置按钮，按一次计数器复位（清零）；

(3)超时报警，停止计数。

2.系统组成框图

秒表

（0:00~1:59）

计数器

分针

二进制计数器（74LS90）

秒针十位

六进制计数器

（74LS161）

秒针个位

十进制计数器

（74LS90）

控制装置

计时/暂停按钮

清零按钮报警器图2.1 系统组成框图

3. 主要元器件

3.1 74LS90

用于设计二进制计数器和十进制计数器。

二—五—十进制加法计数器构成秒表的记

数元件，秒针个位接成十进制形式，用于对秒的

个位进行计数；秒针十位接成六进制形式，用于

对秒的十位进行计数；分针接成二进制形式，用

于对分的个位进行计数。

3.2 74LS161

用于设计六进制计数器

计数器3接成六进制形式，用于对秒的十位进行

计数，

3.3 74LS48

74L S48是一种常用的七段数码管译码器驱

动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显

示系统中。

3.4 74LS00

逻辑表达式：Y = AB

图3.2 74L S161引脚图 图3.1 74L S90引脚图 图3.3 74L S48引脚图

四与非门74L S00，它共有四组独立的与非

门，每组有两个输入端，一个输出端。各组的

逻辑构造和功能相同，现以其中的一组加以说

明。A 和B 为输入端，Y 为输出端。当A 、B 均

为高电平1时，为低电平0，当A 、B 中有一个

为低电平或二者均为低电平时，为高电平1。

3.5 74LS04

逻辑表达式：Y = A 74LS04是带有6个非门的芯片，是六输入反相器，它的输出信号与输入信号相反。六个反相器。共用电源端和接地端，其它都是独立的。输出信号手动负载的能力也有一定程度的放大。

3.6 555定时器

555定时器是一种多用途单片集成电路，利用它能极

方便地构成斯密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。

555定时器使用灵活、方便，所以在波形产生于变幻、

测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都

得到广泛应用。

555定时器由3个精度极高的5kΩ精密电阻、

比较器C1和C2、基本RS 触发器和集电极开路的VT D

放电晶体管等部分组成。555定时器正是因为其内

图3.5 74L S04引脚图

图3.4 74L S00引脚图

图3.6.2 555定时器内部结构图

图3.6.1 555定时器引脚图

部含有3个5kΩ精密电阻而得名。

4. 电路图

5.仿真过程

5.1秒表的计时与暂停 在Proteus 中仿真时，按下开始/暂停按钮开始计时，再次按下暂停计时: 图5.1 秒表的计时与暂停 图4.1 数字秒表电路图

图5.1 数字秒表的计时与暂停

5.2 秒表的超时报警

在Proteus 中仿真时，当计时时间超过1分59秒，指示灯亮:

5.3 秒表的清零 在Proteus 中仿真时，当按下清零按钮时，秒表归零:

图5.2 秒表的超时报警

图5.2 数字秒表的超时报警

图5.3 数字秒表的清零

6.总结

在这次上机制作电路图的过程中，首先要明确题目要求，对电路有一个基本的构思，然后上网查找实验中所需元件的参数、用法，最后上机连接、测试、仿真运行完成电路图。

由于我对所学内容没有完全掌握，操作中存在较大问题和困难，但在老师和同学的帮助下，我最终一步步完成了实验。通过这次上机实验，提高了自己的动手操作能力，所学的理论知识得到了巩固。对数字电路这一部分有了更深的印象。同时，我还清楚了自己哪些方面还存在问题，哪些方面还需要提高，同时学会了使用Proteus绘制简单的电路图，对Proteus的基本用法有了了解。

在以后的学习过程中，我对数字电路的掌握程度还有待提高，与同学合作交流的程度还有待提高。