數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(數(shù)字秒表)

1、江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院課程設(shè)計報告書題 目： 數(shù)字秒表 系 別： 電子與信息工程分院 專 業(yè)： 應用電子技術(shù) 作 者： 學 號： 指導老師： 2011年 元 月 目錄一、 設(shè)計任務2二、 設(shè)計框原理及整機概述 2三、 各單元電路的設(shè)計方案及原理說明2四、 各單元電路的集成電路及使用說明3五、 設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會6六、 對本次課程設(shè)計的意見及建議7附錄8數(shù)字秒表一、設(shè)計任務書1 兩個按鈕，用1、2表示，在數(shù)字秒表計數(shù)時，開始，暫停和清零做用。2 數(shù)碼管顯示計時時間。3 微調(diào)電位器對秒表進行調(diào)試。二、設(shè)計框圖及整機概述本電路是RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時針發(fā)生器及計時器，譯碼顯示單元電路共同組

2、合的應用。U1A，U1B構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，其作用是啟動和停止秒表工作，按動K2，U1A-3為高電平，U1B-6為低電平，計數(shù)停止。按動K1，計數(shù)清零并開始計數(shù)。三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明、 基本觸發(fā)器單元I為用集成與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器。屬低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器，有直接置位、復位的功能。它的一路輸出Q作為單穩(wěn)太觸發(fā)器的輸入，另一跟路輸出Q作為與非門5的輸入控制信號。按動按鈕開關(guān)K2（接地），則門1輸出=1；門2輸出Q=0，K2復位后Q、狀態(tài)保持不變。再按動按鈕開關(guān)K1；則Q由0變?yōu)?，門5開啟，為計數(shù)器啟動作為準備。由1變0，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。基本RS觸發(fā)器在電子秒表中的職能

3、是啟動和停止秒表的工作。、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖單元II為用集成與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，圖17-2為各點波形圖。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)脈沖信號V1由基本RS觸發(fā)器端提供，輸出負脈沖V0通過非門加到計數(shù)器的清除端R。靜態(tài)時，門4應處于截止狀態(tài)，故電阻R必須小于門的關(guān)門電阻ROFF。定時元件RC取值不同，輸出脈沖寬度也不同。當觸發(fā)脈沖寬度小于輸出脈沖寬度時，可以省去輸入微分電路的RP和CP。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電子秒表中的職能是為計數(shù)器提供清零信號。3、時鐘發(fā)生器圖中單元III為用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。調(diào)節(jié)電位器RW，使在輸出端3獲得頻率為100HZ的矩形波信號，當基本

4、RS觸發(fā)器Q=1時，門5開啟，此時50HZ脈沖信號通過門5作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端CP2。、 計數(shù)及譯碼顯示十進制加法計數(shù)器74LS160構(gòu)成電子秒表的計數(shù)單元，如圖中單元IV所示。其中計數(shù)器接成十進制形式，對頻率為100HZ的時鐘脈沖進行十分頻，在輸出端QD取得周期為0.1S的矩形波脈沖，作為計數(shù)器的時鐘輸入。計數(shù)器及計數(shù)器接成8421碼十進制形式，其輸出端與譯碼顯示單元的相應輸入端連接，可顯示0.10.9秒；19.9秒計時。四、各單元電路的集成電路及使用說明1、74LS00 74LS00功能為四2 輸入與非門其真值表及管腳圖為： Inputs輸入Ouput輸出ABYLLHLHHH

5、LHHHL2、74LS16074LS160 十進制同步計數(shù)器(異步清除)其真值表如下( H:高電平，L:低電平，-:上升沿，X:任意，d0 d3 :AD穩(wěn)態(tài)輸入電平)輸入輸出CrLDS1S2CPABCDQAQBQCQDLXXXXXXXXLLLLHLXX-d0d1d2d3d0d1d2d3HHHH-XXXX計數(shù)HHLXXXXXX保持HHXLXXXXX保持3、74LS24774LS247為BCD碼輸入的四線-七段譯碼器，數(shù)碼管采用共陽數(shù)碼管。十進制數(shù)或功能輸入/ 輸出字形DCBAabcdefg0HHLLLLHLLLLLLO01H×LLLHHOLLOOOO12H×LLHLHLLOL

6、LOL23H×LLHHHLLLLOOL34H×LHLLHOLLOOLL45H×LHLHHLOLLOLL56H×LHHLHLOLLLLL67H×LHHHHLLLOOOO78H×HLLLHLLLLLLL89H×HLLHHLLLLOLL910H×HLHLHOOOLLOL11H×HLHHHOOOLOOL12H×HHLLHOLOOOLL13H×HHLHHLOOLOLL14H×HHHLHOOOLLLL15H×HHHHHOOOOOOO無消隱×××&#

7、215;××LOOOOOOO無脈沖消隱HLLLLLLOOOOOOO無燈測試L×××××HLLLLLLL84、NE555時基集成電路555并不是一種通用型的集成電路，但它卻可以組成上百種實用的電路，可謂變化無窮，故深受人們的歡迎。555時基電路具有以下幾個特點：（1）555時基電路，是一種將模擬電路和數(shù)字電路巧妙結(jié)合在一起的電路；（2）555時基電路可以采用4515V的單獨電源，也可以和其它的運算放大器和TTL電路共用電源；（3）一個單獨的555時基電路，可以提供近15分鐘的較準確的定時時間；（4）555時基電路具有一定的輸出

8、功率，最大輸出電流達200mA，可直接驅(qū)動繼電器、小電動機、指示燈及喇叭等負載。因此，555時基電路可用作：脈沖發(fā)生器、方波發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、自由振蕩器、內(nèi)振蕩器、定時電路、延時電路、脈沖調(diào)制電路、儀器儀表的各種控制電路及民用電子產(chǎn)品、電子琴、電子玩具等。無論是進口或國產(chǎn)的時基555集成電路，還是用何種材料封裝，其內(nèi)部電路原理和管腳的功能則是完全一致的。其各管腳功能如下：腳接電源地線，即電源的負極；腳為低電位觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端；腳為輸出端，可將繼電器、小電動機及指示燈等負載的一端與它相連，另一端接地或電源的正極；腳為低電位復位端；腳為電壓控制端，主要是用來調(diào)節(jié)比較器

9、的觸發(fā)電位；腳為高電位觸發(fā)端，簡稱高觸發(fā)端；腳為放電端；腳接電源正極。用555時基電路可組成各種形式的自激式多諧振蕩器，其基本電路如圖a所示。當電路剛接通電源時，由于C來不及充電，555電路的腳處于零電平，導致其輸出腳為高電平。當電源通過RA、RB向C充電到VcVcc時，輸出端腳由高電路平變?yōu)榈碗娖?，電容C經(jīng)RB和內(nèi)部電路的放電開關(guān)管放電。當放電到VcVcc時，輸出端又由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?。此時電容再次充電，這種過程可周而復始地進行下去，形成自激振蕩。圖(b)給出了輸出端及電容器C上電壓的波形。充電時間 放電時間 矩形波的振蕩周期；因此改變、和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。5、 設(shè)計

10、、安裝及調(diào)試中的體會 在本次電路中，我們做了數(shù)字秒表。電路設(shè)計第一次使用了共陽的數(shù)碼管和74LS160、74LS247兩種集成塊，首先老師幫我們分成了三部分，保證電路的成功率。555組成一個多諧震蕩電路，第二部分就是分頻電路和數(shù)顯電路的的裝，數(shù)顯的時候應該多注意一下其引腳。第三部分就是控制電路，雖然簡單，但是沒有整體排版。所有要難免跳線。在電路的連接過程中，排版布局方面下了很大的功夫，但是還是難免跳線影響美觀，所以在今后的電路中我們應該現(xiàn)排版好了之后才來做電路，這樣就可以做到盡量的少跳線。美觀性就更加。 經(jīng)過周的實訓，認識到數(shù)字電子也不是想象中的那么難，只要我們有耐心，把電路分成相應的幾部分，

11、再一步一步的按照所分的部分做下去就可以成功了。通過實訓我們的動手能力提高了。對分頻電路RS觸發(fā)電路有了很深的了解。六、對本次課程設(shè)計的意見及建議 本次實訓中，有的同學，一些基礎(chǔ)的東西都不知道。我想在今后的課程中我們應該多幾次動手的課程。還有就是連線之前，應該要求學生把電路了解清楚，把走線圖畫出來。在今后的課程中我們應該加強這個方面的訓練，叫我們的學生多動手，在實踐中了解原理。 希望以后的電路中我們可以用到我們的印制版設(shè)計軟件，做到印制電路版。也好了解印制版的制作過程。本實訓配套教材或指導書1王港元.電工電子實踐指導 南昌：江西科學技術(shù)出版社, 2006、22王成安.電子技術(shù)基本技能綜合訓練北京：人民郵電出版社，2006、33林春方.