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电子测量与仪器课程设计报告 设计题目：简单的秒表计数器设计 学 生：赵 瑞 云 学 号：101103084 院 系：物理与电气工程学院 班 级： 10级自动化 指导教师： 刘 永 顺 时 间： 2013/12 /10 简单的秒表计数器设计 （安阳师范学院 物理与电气工程学院 河南 安阳 455000） 摘要：本系统采用振荡器、计数器、译码器、显示器组成。由LED七段数码管来显示译码器所输出 的信号。采用了74LS系列中小规模集成芯片。其中主体电路完成的基本功能振荡器计数器译码器LED七段数码管在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，随着性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。— +10伏。 2.2 方案选择 一个基本的秒表电路主要由译码显示器,“秒”，“毫秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器“秒”、“毫秒”计数器、译码器及显示器电路组成。 首先构成一个NE555定时器和分频器产生震荡周期为一秒的标准“秒”脉冲信号，由74LS160采用清零法分别组成六十进制的“秒”计数器、十进制“毫秒”计数器。清零法适用于有异步置零输入端的集成计数器由集成定时器555与RC组成的多谐振荡器 （1） 充电过程的方程式： (2) 充电时间为： (3) 放电过程的方程式： （4） 放电时间为： (5) 总时间为： （6） 频率为： （7） 首先确定C1=0.1uf，R2=4.1K?，需要输出频率f=10HZ，将充放电时间算出，确定电阻R1。通过确定R1=510K?。 4.2秒计时器电路设计 秒计数器为60进制计数器。实现这种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS160D构成。 4.2.1秒、计数部分设计 采用60进制计数，本设计选74LS160D作为计数器，将一片74LS160D设计成10进制加法计数器，另一片设置6进制加法计数器。两片74LS160D按反馈清零法串接而成。秒计数器的十位和个位，输出脉冲除用作自身清零外，同时还作为分计数器的输入脉冲CP1。当分（秒）计数部分的个位接受秒计数部分的信号（秒计数接受的信号为振荡器经分频后输出的1HZ的标准脉冲），计数满60后向时计数部分的十位给出一个进位信号。秒十位计数部分接受个位的进位信号并进行计数，计满6就想前一级给出进位信号。当十位和个位计满60个数后计数器清零。计数规律是从00——59——00。设计电路图如图3。 图3 秒计数器 74LS48D是BCD-7段译码器/驱动器，输出高电平有效，专用于驱动LED七段共阳极显示数码管。若将秒、分、时计数器的每位输出分别送到相应七段译码管的输入端，便可以进行不同数字的显示。在译码管输出与数码管之间串联电阻R=510?作为限流电阻。如图4所示 图4 译码显示电路 5 元器件使用说明 5.1 振荡器 5.1.1 NE555的特点 ●只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 ●它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 ●其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 ●它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 5.1.2 NE555引脚位配置说明如右图 NE555接脚图 Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3