数字电子技术课程设计数字秒表.doc

江西工业职业技术学院 课程设计报告书 题 目：数字秒表 系 别：电子与信息工程分院 专 业：电子信息工程技术 作 者：刘公正 学 号指导老师：胡蓉 2011年12月  目录 设计任务…………………………………………………………2 设计框原理及整机概述 ………………………………………2 各单元电路的设计方案及原理说明……………………………2 各单元电路的集成电路及使用说明……………………………3 设计、安装及调试中的体会……………………………………6 对本次课程设计的意见及建议…………………………………7 附录……………………………………………………………………8 数字秒表 一、设计任务书 两个按钮，用1、2表示，在数字秒表计数时，开始，暂停和清零做用。 数码管显示计时时间。 微调电位器对秒表进行调试。 二、设计框图及整机概述 本电路是RS触发器，单稳态触发器，时针发生器及计时器，译码显示单元电路共同组合的应用。U1A，U1B构成基本RS触发器，其作用是启动和停止秒表工作，按动K2，U1A-3为高电平，U1B-6为低电平，计数停止。按动K1，计数清零并开始计数。 三、各单元电路的设计方案及原理说明 基本ＲＳ触发器 单元I为用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、复位的功能。它的一路输出Q作为单稳太触发器的输入，另一跟路输出Q作为与非门5的输入控制信号。按动按钮开关K2（接地），则门1输出=1；门2输出Q=0，K2复位后Q、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，为计数器启动作为准备。由1变0，启动单稳态触发器工作。基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。 单稳态触发器 图单元II为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，图17-2为各点波形图。 单稳态触发器的输入触发脉冲信号V1由基本RS触发器端提供，输出负脉冲V0通过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必须小于门的关门电阻ROFF。定时元件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。 3、时钟发生器 图中单元III为用555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。 调节电位器RW，使在输出端3获得频率为100HZ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。 计数及译码显示 十进制加法计数器74LS160构成电子秒表的计数单元，如图中单元IV所示。其中计数器①接成十进制形式，对频率为100HZ的时钟脉冲进行十分频，在输出端QD取得周期为0.1S的矩形波脉冲，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，其输出端与译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1~0.9秒；1~9.9秒计时。 四、各单元电路的集成电路及使用说明 1、74LS00 74LS00功能四2 输入与非门 真值表： Inputs输入 输出 A B Y L L H L H H H L H H H L 74LS160 十进制同步计数器(异步清除)真值表( 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 QD L X X X X X X X X L L L L H L X X - d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3 H 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 十进制数 或功能 输入 / 输出 字形 D C B A a b c d e f g 0 H H L L L L H L L L L L L O 0 1 H × L L L H H O L L O O O O 1 2 H × L L H L H L L O L L O L 2 3 H × L L H H H L L L L O O L 3 4 H × L H L L H O L L O O L L 4 5 H × L H L H H L O L L O L L 5 6 H × L H H L H L O L L L L L 6 7 H × L H H H H L L L O O O O 7 8 H × H L L L H L L L L L L L 8 9 H × H L L H H L L L L O L L