数电课程设计数字电子秒表设计打印终极版.docVIP

电子线路课程设计报告 设计题目： 数字式秒表 专业班级： 电子信息科学与技术 姓 名： 纪 宁 指导教师： 白旭芳 完成日期 2012 年 6 月 27 日 数字式秒表 设计任务与要求 1．主要单元电路参数计算和元器件选择； 2．画出总体电路图； 3．借助仿真软件在计算机上进行仿真试验； 4. 仿真成功后，在插线板上连接好设计的电路并进行调试和测试； 5. 最终实现秒表的计时、停止、复位功能。 二、方案设计与论证 1.1整体电路构思：利用已学的数模电知识进行单元电路的设计，再将各个单元电路进行级联成为整体电路图。 1.2方案1 用专用集成电路设计的秒表电路，应用时钟芯片驱动6位七段发光二极管显示时间。方案2 由基本数字逻辑单元进行设计,它由振荡器产生一定频率的方波脉冲，之后由分频器对方波脉冲进行分频，以达到设计电路所需的频率脉冲，进行计数，最后由译码器译 1.4方案的选择：方案二与已学的数模电知识联系比较紧密，有较好的知识基础，能够将所学知识与实践联系起来，而且电路设计能够模块化，实现也比较简单，所需器件实验室也能够满足，因此最终选择方案二实现本次课程设计 三、单元电路设计与参数计算 （1）由NE555P组成的多谐振荡器(多谐振荡器) (A)、555时钟电路可以构成多谐振荡器，真值表如下： RST THR TRI OUT TD 0 X X 0 导通 1 2\3VCC 1\3VCC 0 导通 1 2\3VCC 1\3VCC 不变 不变 1 2\3VCC 1\3VCC 1 截止 1 2\3VCC 1\3VCC 1 截止 毫秒信号产生电路 NE555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。利用闭合回路的反馈作用可以产生自激振荡。TTL电路延迟时间短，难以控制频率。电路接入RC回路有助于获得较低的振荡频率，由于门电路的作用时间极短，TTL电路自有几十纳秒，所以想获得稍低一些的振荡频率式很困难的，而且频率不易调节。在电路中接入RC电路可以有助于获得较低的振荡频率，而且通过改变R，C的数值可以很容易实现对频率的调节。 振荡电路是数字秒表的核心部分，电容充放电的速度决定了电路的振荡频率R1 .R2 .C决定了多谐振荡器的周期，即决定了形成的方波的频率利用闭合回路中的负反馈作用可以产生自激振荡，利用闭合回路中的延迟负反馈作用也能产生自激振荡，只要负反馈作用足够强。为了得到频率更加准确的频率信号，加入了电容和电阻，其中电容为0.01微法，电阻为100K欧姆。 (d)振荡周期的计算(R2=Ｒｐ) 确定R1、R2、C的值；占空比： 按所设计的电路连线，测试 根据公式： ……① HZ……② (二)参数的确定 由于电路的周期为0.01s，T=0.01s即频率f=100HZ 由上述公式可得结果： 由①式得： 则R1=R2=100K （2） 74LS90(计数器) 74LS90功能：十进制计数器（÷2 和÷5）原理说明：本电路是由4 个主从触发器和用作除2 计数器及计数周期长度为除 原理说明：本电路是由4 主从触发器和用作除2 计数器及计数周期长度为除5 的3 位2 进制计数器所用的附加选通所组成。有选通的零复位和置9 输入。为了利用本计数器的最大计数长度（十进制），可将B 输入同QA 输出连接，输入计数脉冲可加到输入A 上，此时输出就如相应的功能表上所要求的那样。LS90 可以获得对称的十分频计数，办法是将QD 输出接到A 输入端，并把输入计数脉冲加到B 输入端，在QA 输出端处产生对称的十分频方波真值表： Reset Inputs复位输入 输出 R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H H L? L H X L X L COUNT COUNT COUNT COUNT L X L X L X X L X L L X H=高电平 L=低电平 ×=不定 B