题目 无线远程电子秒表系统的设计及研究.doc

题目 无线远程电子秒表系统的设计与研究 专 业： 通信技术 班 级： 08通信专一 姓 名： 欧阳燕飞 学 号： 摘要 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式，它利用不同发光段的组合，可以显示0～9等阿拉伯数字 充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表示00：00—99：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。 用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：00-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。 先按一下按钮开关Ｋ2，此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关Ｋ1，则计数器清零后便开始计时，观察数码显示管计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下按钮开关K2，计时立即停止，但数码管仍保留所计时之值。利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。经调试，结果与预测结果相同，达到了预期的目的。 目录 1.电子秒表结构设计与设计方案 1 2.电子秒表单元电路的设计 2 2.1 秒表的设计思路 2 2.2脉冲源的设计 2 2.3电路直接置位、复位功能的设计 4 2.4 电路清零功能的设计 4 2.5计数及译码显示功能设计 5 2.6 译码驱动及显示单元 7 2.7电子秒表工作原理 7 3. 元器件介绍 8 3.1 元器件清单 8 3.2 元器件介绍 8 3.2.1 555定时器 8 3.2.2七段显示译码器 10 5. 参考文献 11 附录：电子秒表总电路图 12 1.电子秒表结构设计与设计方案 充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表示00：00—99：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。电路图如图1.1所示。 图1.1 2.电子秒表单元电路的设计 2.1 秒表的设计思路 用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：00-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。框图如2.1所示。 图2.1秒表总体框图 2.2脉冲源的设计 振荡器是电子秒表的核心，振荡器产生脉冲。振荡器的频率精度决定了电子秒表计时的准确程度，通常选用石英晶体构成的振荡器。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。用555定时器构成的多谐振荡器如图2.2.1。 图2.2.1 多谐振荡器电路 图2.2.2 多谐振荡器的工作波形 接通电源后，电容C被充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使Vo为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，Vc下降。当Vc下降到Vcc/3时，Vo翻转为高电平。电容器C放电所需时间为： (1) 当放电结束时，T截止，Vcc将通过R2、Rp、R1向电容C充电，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3，所需时间为： （2） 当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波，电路的工作波形如上图3.2.2所示，其振荡周期为： （3） f = 1/T = 100Hz （4） 输出方波占空比为： （5） 脉冲源电路的职能是为秒表提供脉冲源以驱动芯片74LS90工作。 2.3电路直接置位、复位功能的设计