課程設(shè)計(jì)：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書(數(shù)字秒表)

1、江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)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(yīng)用電子技術(shù) 作 者： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 2011年 元 月 目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)2二、 設(shè)計(jì)框原理及整機(jī)概述 2三、 各單元電路的設(shè)計(jì)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(jì)、安裝及調(diào)試中的體會6六、 對本次課程設(shè)計(jì)的意見及建議7附錄8數(shù)字秒表一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1 兩個按鈕，用1、2表示，在數(shù)字秒表計(jì)數(shù)時，開始，暫停和清零做用。2 數(shù)碼管顯示計(jì)時時間。3 微調(diào)電位器對秒表進(jìn)行調(diào)試。二、設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)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(jì)時器，譯碼顯示單元電路共同組

2、合的應(yīng)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(jì)數(shù)停止。按動k1，計(jì)數(shù)清零并開始計(jì)數(shù)。三、各單元電路的設(shè)計(jì)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(fù)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(fù)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(jì)數(shù)器啟動作為準(zhǔn)備。由1變0，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作?；緍s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(diǎn)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(fù)脈沖v0通過非門加到計(jì)數(shù)器的清除端r。靜態(tài)時，門4應(yīng)處于截止?fàn)顟B(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(dāng)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(jì)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(dāng)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(jì)數(shù)脈沖加于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端cp2。、 計(jì)數(shù)及譯碼顯示十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls160構(gòu)成電子秒表的計(jì)數(shù)單元，如圖中單元iv所示。其中計(jì)數(shù)器接成十進(jìn)制形式，對頻率為100hz的時鐘脈沖進(jìn)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(jì)數(shù)器的時鐘輸入。計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)器接成8421碼十進(jìn)制形式，其輸出端與譯碼顯示單元的相應(yīng)輸入端連接，可顯示0.10.9秒；19.9秒計(jì)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(jìn)制同步計(jì)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(jì)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(jìn)制數(shù)或功能輸入/ 輸出字形dcbaabcdefg0hhllllhllllllo01hlllhholloooo12hllhlhllollol23hllhhhl

6、lllool34hlhllhollooll45hlhlhhlolloll56hlhhlhlolllll67hlhhhhllloooo78hhlllhlllllll89hhllhhlllloll910hhlhlhooollol11hhlhhhooolool12hhhllholoooll13hhhlhhloololl14hhhhlhooollll15hhhhhhooooooo無消隱looooooo無脈沖消隱hllllllooooooo無燈測試lhlllllll84、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(shí)用的電路，可謂變化無窮，故深受人們的歡迎。555時基電路

7、具有以下幾個特點(diǎn)：（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(dú)電源，也可以和其它的運(yùn)算放大器和ttl電路共用電源；（3）一個單獨(dú)的555時基電路，可以提供近15分鐘的較準(zhǔn)確的定時時間；（4）555時基電路具有一定的輸出功率，最大輸出電流達(dá)200ma，可直接驅(qū)動繼電器、小電動機(jī)、指示燈及喇叭等負(fù)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(jìn)口或國產(chǎn)的時基555集

8、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(fù)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(jī)及指示燈等負(fù)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(fù)位端；腳為電壓控制端，主要是用來調(diào)節(jié)比較器的觸發(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(dāng)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(dǎo)致其輸出腳為高電平。當(dāng)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)r

9、b和內(nèi)部電路的放電開關(guān)管放電。當(dāng)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(fù)始地進(jìn)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(jì)、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(jì)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(yīng)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

10、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(yīng)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(shí)訓(xùn)，認(rèn)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(yīng)的幾部分，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(shí)訓(xùn)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(jì)的意見及建議 本次實(shí)訓(xùn)中，有的同學(xué)，一些基礎(chǔ)的東西都不知道。我想在今后的課程中我們應(yīng)該多幾次動手的課程。還有就是連線之前，應(yīng)該要求學(xué)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(yīng)該加強(qiáng)這個方面的訓(xùn)練，叫我們的學(xué)生多動手，在實(shí)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(jì)軟件，做到印制電路版。也好了解印制版的制作過程。本實(shí)訓(xùn)配套教材或指導(dǎo)書1王港元.電工電子實(shí)踐指導(dǎo) 南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2006、22王成安.電子技術(shù)基本技能綜合訓(xùn)練北京：人民郵電出版社，2006、33林春方. 電子線路學(xué)習(xí)指