《电工电子技术》综合课程设计电子秒表的设计与制作.pdfVIP

摘要

论文主要是介绍电子技术课程设计——电子秒表的设计与制作，此次设计性

课题通过自己确定课题、搜集材料、方案论证及选取、仿真、实物制作等，最终

成功的完成了所要求的根本任务。最终所采取设计主要由译码显示电路、进数制

模块、脉冲电路组成，设计过程中还添加了必要的开关及局部根本逻辑门电路，

其中，译码显示电路采用了传统的设计——74LS48芯片与共阴极七段显示器；

进数制模块共有两种设计，即74LS160与74LS90，最终选取了结构及连接简单、

规整的74LS90芯片；脉冲电路出于精确度及误差的考虑采用了555定时器电路

的设计。经最后实物误差统计分析，设计根本满足初始条件，并较好的完成了选

做内容。

关键词：电子计数器；课题论证；脉冲；仿真

目录

摘要

1设计任务与要求

2电子秒表系统分析

3系统电路的分析设计

3.1单元电路的设计

显示电路

译码电路

计数电路

脉冲电路

3.2元件清单

4总体方案设计及方案比拟

4.1总体方案设计

4.2方案比拟论证

5调试及功能实现

6电子秒表的相关思考

结束语

参考文献

附录

电子秒表的设计与制作

1设计任务与要求

此次课程设计的内容是电子秒表的设计与制作，这个电路要求具有脉冲产

生、进制、译码显示局部。在设计的过程中，我对各个局部进行了分别的讨论：

在译码显示局部共有共阴、共阳两种选择，考虑到其与7448芯片不可配套使用，

最终放弃了共阳极数码管，采用七段显示共阴极数码管来做；脉冲发生局部考虑

过用晶振电路来做脉冲、NE555产生脉冲两种方式；本次设计的核心局部：60、

100进数制电路共有两种设计，即采用74LS160与74LS90芯片。最后本着设计

从简、实现容易价格廉价的原那么我们选择了一种最优的设计方案。在电路实现

的过程中，我们又吸取自己不断接线失败及数码管显示错误的经验教训，连线过

程中尽量防止拆线，出现问题首先进行检查分析并合理解决，提供了实验效率，

同时也提高了我们发现、分析、解决问题的能力。

本次设计须到达以下要求：

〔1〕、计数精度可达1/100秒

〔2〕、可显示时间99.99秒

〔3〕、具有开关可启动，暂停，清零功能

选作：设计可改变计时时间〔最大59.99秒〕的电路

2电子秒表系统分析

通常情况下，电子秒表一般由译码显示、计数器、振荡器及分频器等几局部

组成。电路正常工作时，首先由振荡器与分频器组成标准秒信号发生器，然后由

不同进制的计数器、译码显示器组成计时系统。

信号送入计数器，累计结果以秒，分秒的数字显示出来，其中秒、分秒均由

十进制计数器构成，选作局部电路要求显示最大为59.99，那么可根据要求将秒

更改为六进制、十进制计数器搭配使用。图2-1是数字秒表系统原理框图，

图2-1电子秒表系统框图

3系统电路的分析设计

单元电路的设计

显示电路

本次采用的显示电路由共阴极七段显示数码管构成。

发光二极管〔LED〕由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单

独使用，例如我们的数字模拟技术试验对其的应用，也可以组装成分段式或者点

阵式LED显示器件〔半导体显示器〕。下面重点介绍分段式显示器。

分段式显示器〔LED数码管〕由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二

极管，外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，而且有红、黄、蓝等不同颜

色的设计。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。

图3-1是共阴式LED数码管的原理图，以及其表示符号。使用时公共阴极接

地，七个阳极a——g由相应的BCD七段译码器来驱动。

图3-1共阴式LED数码管原理图以及其表示符号

本次的设计共有两种选择，即共阳极、共阴极。共阳极就是把所有L