电子秒表课程设计报告

《电子秒表》电子课程设计报告专业：通信工程

班级：09 通信 3 班

姓名：贾俊杰

指导教师：李明媚

日13月9 年2011

目录

1课程设计目的 (1)

2课程设计题目的描述和要求..........................................1 3 课程设计报告内容 (1)

4 总结 (6)

1

的计目课程设1.

）了解计时器主体电路的组成及工作原理。（1

）熟悉集成电路及有关电子元器件的使用。2（

定时器、计数器、数码显示等单元电路的综 555 （3）学习数字电路中基本合应用。

求和要描述程设计题目的2.课

设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下：。 0.01S1（）．准确计时，计数分辨率为

。，显示满刻度为 59.99S60S）．秒表由 4 位数码管显示，计时周期为 2（有清零、启动计时和停止计时的控制功能。）．具（3

容报告内计3.课程设

总体设计方案及方框图3.1

器时器组成的多谐振荡器作为秒脉冲发生，555（1）总体设计方案：由定控制电路，再与数码管连接来显示作为闸门74LS112 74LS161作为计数器，

）总体框图：（2

2数码管数码管数码管数码管

计数器计数器计数器计数器清零秒脉冲发生器暂停/启动

总体框图1 图

单元电路设计3.2

）脉冲电路（1

定时器与电阻电容（555集成电路 100nF和10nF各一个）组成的多谐振荡器。

3

图 2 多谐振荡器

（2）闸门控制电路

闸门电路通过控制脉冲的通过来启动和停止计时，可利用 SN74LS112 芯片

中的两个 JK 触发器来实现第一个 JK 触发器的 J、K、CP 都接高电平，即为一个

RS 触发器，置 0 置 1 信号诶低电平有效。

电路图如图 3 所示

4

图 3 闸门控制电路

(3)计数器与数码管

用 4 片 SN74LS161 组成 1 个小数位为 100 进制、个、十位为 60 进制的计数器，再连接至数码管。电路图如图 4 所示：

图 4 计数器与数码管

5

3.3 系统总体电路图

系统总体电路图如图 5 所示：

图 5 系统总体电路

3.4 选用的器件

74LS112 触发器芯片 1 个片

74LS161 计数器 4 片

74LS00 与非门 1 片

74LS08N 与门 1 片

74LS30D 8 输入与非门 1 片

滑动变阻器 2 个（10K、100K）

直流稳压电源 1 台

示波器 1 台

数码管 4 个

100nf、10nf 电容各 1 个

导线若干

3.5 调试步骤及方法

6

（1）先按图 2 所示电路连接电路，再用示波器测试电路产生的脉冲信号。

调节滑动变阻器，使得脉冲周期为 0.01s。

（2）按图 3 所示连接好电路，再将 1 步骤中产生的信号与图 3 中的第二个与非门相连，用示波器测试与非门输出端口是否有信号，确定电路连接正确。（3）按照图 4 先连接出 1 个计数器与数码管，再接入 2 步骤中的脉冲信号，检查计数器是否计数，再依次连接其余 3 个计数器与数码管。

3.6 最终测试结果

通过调试滑动变阻器，使得脉冲信号的周期为 0.01s。如图 6，图 7 所示

图 6 接地基准信号

7

图 7 脉冲信号周期

最终数码管显示的数范围为 00.00s~59.99s。

3.7 调试过程中的问题及解决方法

调试过程中发现与非门使用过多，连线繁琐复杂，导致与非门不够。解决方法：通过观察电路，发现在可将 SN74LS30 芯片后面的与非门、非门

换成一个与门连接，可以使 74LS00 与非门处电路清晰简明一些。

4.总结

本次实验中电路连线比较繁琐，需要有足够的耐心。应该从脉冲产生电

路开始到 74LS161 计数器、数码管一级一级搭建，每搭建一级电路需测试是否搭建正确，不然，等到全部搭建完成，如果出现错误，将不知从何下手修改。实验前，应该做好面包板的布局，这样可以是繁琐的电路看起来清晰些。

实验中，用到很多芯片，需要熟悉各种芯片及其管脚的功能，如果有一个

管脚接错，就不会产生正确的实验现象。让我认识到要认真熟记数字逻辑电路中的各个芯片。

最后，感谢李明媚老师的悉心指导。

8

：目参考书号，澍，数字逻辑电路，高等教育出版社，北京市西城区德外大街］刘常 41［2008.22011.3逻辑电实验，天津大学仁爱学院，数字］2［