数字电子秒表设计

攀枝花学院综合设计（论文）

数字式电子秒表

学生姓名： 陈勇 学生学号： 201210502008 院（系）： 电气信息工程学院

年级专业： 2012级电气工程与自动化 指导教师： 游霞 讲师

二〇一四年五月

攀枝花学院本科毕业设计（论文）

摘 要

该设计的进行使我们的动手能力、实际操作能力、综合应用能力得到更好的提

升。这次设计是基于计算机电路的时钟脉冲信号、状态控制等原理设计出的数字秒表。秒表在很多领域充当一个重要的角色。在各种比赛中对秒表的精确度要求很高，尤其是一些科学实验。他们对时间精确度达到了几纳秒级别。现实生活中电子秒表是一种很常见的装置，应用范围也是相当的广泛。比如，城市的交通信号灯。是我们最常见的一种电子秒表。数字式电子秒表由他独特的好处——显示直观，内容一目了然。本次课程设计从总体设计框图开始，将设计任务逐步分解，直到可以用标准的集成电路部件实现，然后将各部件联结成系统，通过Multism进行设计的分析综合和时序仿真验证。本文在原理简要处，还加入了程序设计中用到的几种集成元件的管脚图，以及简单介绍了这些元器件所能实现的功能。先后设计出了计秒、计分和计时电路，并完成了初步的调试与仿真。最后，在分析时序仿真结果的基础上，对设计电路进行进一步的修改和完善，已达到对设计电路正确运行且学会运用Multism电路设计与仿真的目的。操作步骤：（1）启动仿真电路，可观察到数字时钟的秒位开始计时，计数到60后复位为0，并进位到分计时电路。（2）观察到数字时钟的分位开始计时，计数到60后复位为0，并进位到时计时电路（3）开关J1可控制时计时电路的方式选择。（4）控制键可控制秒脉冲直接引入时、分计数器。（5）出现整点，即时计数器发生变化。由以上的操作步骤可以完成课程设计的要求。

关键词 时钟脉冲信号，状态控制，计数器，555定时器，多谐振荡器

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目 录

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摘 要 ............................................. 错误！未定义书签。 ABSTRACT ........................................... 错误！未定义书签。 1、实验目的 ......................................................... 4 2、实验设备 ......................................................... 4 3、实验要求 ......................................................... 4 4、实验原理 ........................................ 错误！未定义书签。

4.1、基本RS触发器 .............................................. 7 4.2、单稳态触发器 ............................................... 7 4.3、时钟发生器 ................................................. 8 4.4、时钟发生器 ................................................. 8 4.5、集成异步计数器74LS90 ....................................... 8 5、实验内容和步骤 ................................................... 9

5.1、基本RS触发器的测试 ........................................ 10 5.2、单稳态触发器的测试 ......................................... 11 5.3、时钟发生器的测试........................................... 12 5.4、计数器的测试 .............................................. 13 5.5、电子秒表的整体测试 ......................... 错误！未定义书签。 5.6、电子秒表准确度的测试 ....................... 错误！未定义书签。 6、实验总结 ........................................ 错误！未定义书签。

参 考 文 献 .................................... 错误！未定义书签。

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0.1s-9.9s电子秒表

1、实验目的

1、学习数字电路中的基本RS触发器，单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示器等单元电路的综合运用。

2、熟悉555定时器的使用以及相关电路设计，巩固RS触发器的功能及特性，熟悉RS触发器的使用和设计。

3、学习电子秒表的调试方法。

4、学习Multisim的使用方法与调试方法。 5、建立分频的基本概念。

2、实验设备

（1）+5V直流电源 （2）双踪示波器 （3）数字频率计 （4）单次脉冲源 （5）连续脉冲源 （6）逻辑电平开关 （7）逻辑电平显示器 （8）译码显示器

（9）74LS00*2、555*1、74LS90*3、电位器、电阻、电容。

3、实验要求

1、利用555定时器制作一个频率为50Hz的时钟发生装置。

2、利用五、十、十进制计数器直说时钟分频电路，输出0.1秒到9.9秒的计数脉冲。 3、通过分频电路，输出周期为0.1s的计数脉冲。

4、利用74LS248和数码显示器接受分频电路输出的计数脉冲，并显示出来。 5、使用基本RS触发器制作电子秒表的控制开关，实现开始计数，停止并保持计数和清零重新开始计数的功能。

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