1、電子秒表的設(shè)計(jì)目錄一、 設(shè)計(jì)要求 2二、 設(shè)計(jì)的目的與作用 2三、 設(shè)計(jì)的具體表達(dá) 21. 電子秒表的根本組成 32. 電子秒表的工作原理 33. 電子秒表的原理圖44. 單元電路設(shè)計(jì)45. 設(shè)計(jì)仿真與PCB制版12四、心得體會(huì) 17五、附錄 18六、參考文獻(xiàn) 20、設(shè)計(jì)要求1. 以秒為最小單位進(jìn)行顯示2. 秒表可顯示59:59:99秒的量程。3. 該秒表具有清零、開始計(jì)時(shí)、停止計(jì)時(shí)功能。、口、【 A 4二、設(shè)計(jì)方案方案一：通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子秒表基于 51 單片機(jī)電子秒表，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而且技術(shù)準(zhǔn)確，缺點(diǎn) 是價(jià)格相比于數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的秒表技術(shù)要昂貴。方案二：采用數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)秒表計(jì)數(shù)， 優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格

2、廉價(jià)， 計(jì) 數(shù)精確，反響較快，缺點(diǎn)是，電路芯片較多，設(shè)計(jì)電路復(fù)雜。經(jīng)過比擬選擇了較為經(jīng)濟(jì)適用的數(shù)字電路。二、設(shè)計(jì)的目的與作用1. 培養(yǎng)我們運(yùn)用有關(guān)課程的根底理論和技能解決實(shí)際問題，并進(jìn) 一步提高專業(yè)根本技能、創(chuàng)新能力。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)到設(shè)計(jì) 寫作方法，能用文字、圖形和現(xiàn)代設(shè)計(jì)寫作方法系統(tǒng)地、正確地 表達(dá)課程設(shè)計(jì)和研究成果。2. 熟悉 555方波振蕩器的應(yīng)用。3. 熟悉計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)及計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的整體配合。4. 建立分頻的根本概念。三、設(shè)計(jì)的具體表達(dá)1. 電子秒表的根本組成 電子秒表電路的根本組成框圖如下圖，它主要由根本 RS 觸發(fā) 器、多諧振蕩器、計(jì)數(shù)器和數(shù)碼顯示器 4 個(gè)局部組成。

3、電子秒表電路的根本組成方框圖如下:圖1電子秒表根本組成方框圖2. 電子秒表的工作原理由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，用來產(chǎn)生 50Hz的矩形波。第I塊計(jì)數(shù)器作5分頻使用，將555輸來的50Hz的脈沖變?yōu)槊氲?計(jì)數(shù)脈沖，在輸出端Qd取得，作為第2塊計(jì)數(shù)器的始終輸入，第2、第3塊計(jì)數(shù)器QA與 CP2相連，都已接成8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)電 路，第4塊接成六進(jìn)制形式，其輸出端與譯碼顯示器的相應(yīng)輸入端連接，可顯示 00:00 : 00 59:59:99s3. 電子秒表的原理圖圖2原理圖4. 單元電路設(shè)計(jì)1由NE555F組成的多諧振蕩器多諧振蕩器ne555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成

4、電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。n e555的作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來構(gòu)成時(shí)基電路，給其他的電路提供時(shí)序脈沖。ne555時(shí)基電路有兩種封裝形式有，一是 dip雙列直插8腳封裝，另一種是sop-8小型smd圭寸裝形式。其他 ha17555、Im555、ca555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原 理都相同。ne555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個(gè)晶體三極管.17個(gè)電 阻兩個(gè)二極管組成了比擬器.RS觸發(fā)器.等多組單元電路.特別 是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個(gè)電阻分壓器.為上.下比擬 器提供基準(zhǔn)電壓所以稱之為555。555內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如下列圖所示:Ca枳圖3 555內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖(A)、55

5、5時(shí)鐘電路可以構(gòu)成多諧振蕩器，真值表如下:RSTTHRTRIOUTTD0XX0導(dǎo)通123VCC13VCC0導(dǎo)通113VCC不變不變123VCC23VCC4liiill!I1iii - = F - -flllI1r111i1T 1i,_ _ _ -1J._ I；4；11 _ _ _ - _ _119IIr11 1p十1L -1t-!-!i11rl41iihi1ii11111i斗-r + IHH - t 呻l41巒 一1叫中1411 !i!i1!11匕11|-11b1|i1IRd111|11jr1aF 11VIr l*11Iiai-|1T114l1H1-j.11 -T - - - - -11!1

6、i|f1)1|i1|ji1 x圖9多諧振蕩器信號(hào)波形圖2與非門根本RS觸發(fā)器的仿真用示波器觀察根本RS觸發(fā)器的波形圖如下先閉合J1后再翻開J1，再閉合J2后再翻開。仿真結(jié)果如下：圖10 RS觸發(fā)器仿真圖3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的仿真將啟停電路單元的按鈕按下，那么此電路輸出一個(gè)有效信號(hào)負(fù)脈沖，但持續(xù)時(shí)間很短仿真結(jié)果如下:圖11單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形4計(jì)數(shù)電路的仿真仿真結(jié)果如下：圖12計(jì)數(shù)單元的仿真2.電子秒表的整體測(cè)試各單元電路測(cè)試正常后，按總圖把幾個(gè)單元電路連接起來, 進(jìn)行電子秒表的總體仿真。仿真結(jié)果如下:圖13電子秒表總體仿真圖版電路電路制作在MULTISIM11畫好電路圖，仿真成功以后，設(shè)置個(gè)原件封裝,直

7、接導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)表。在protell99se中導(dǎo)入生成的網(wǎng)絡(luò)表截圖可見:岬啣ljd|b DZqr D-1tapri Aiigr 3咖-6Hi 0T啊椚百 KrEydn ES白 _j DaojnrierE5# K B LCBQ蜃秤.懂BM * .嗎 z麗骨尾干檔ft| DfifhftH-mu 3 墾汗利? ndMPLiiDIFLbmL-IPlt7|-L516aiHSID!MPU WLSUOW311 PIFCfc電子秒表網(wǎng)絡(luò)表(2) PCB制版L4L61 AON?札1 呂ON 7+LSl*tfr； ?4LS163N LSlfiON ?札兮占ON0品*1E電 f 朝 表rUUtt Owumi-riUPCB

8、制幅員四. 心得體會(huì)經(jīng)過這次的數(shù)字電子秒表課程設(shè)計(jì)后，我從中學(xué)到了好多東 西。綜合我們上一個(gè)學(xué)期的數(shù)字電子技術(shù)根底課，我們已經(jīng)對(duì)數(shù) 字電子技術(shù)有一定的了解，主要是我們熟悉了 protell99se 軟件 和 multisim11 兩個(gè)軟件。加上之前學(xué)過的電路課和模擬電子技術(shù) 根底課，我們可以獨(dú)立完成電路 CADS礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)了。不過，在課設(shè)當(dāng)中還是遇到許多不懂的問題，都積極向老師 同學(xué)請(qǐng)教，根本都攻克了難題。學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)數(shù)字電子電路的一般 方法，還進(jìn)一步熟悉數(shù)字電子器件的使用。課設(shè)過程中遇到的問題 :1、在繪制電路圖的過程中對(duì)數(shù)電中學(xué)習(xí)過的 555 芯片不是很 熟悉，通過上網(wǎng)查找，發(fā)現(xiàn)555產(chǎn)生方

9、波的參數(shù)方程為T=,這是 一個(gè)很關(guān)鍵的方程，調(diào)節(jié)RC可以改變方波周期，使我能夠順利的 得到100HZ的方波。2、在生成網(wǎng)絡(luò)表后，在 protel99se 中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，產(chǎn)生許多問題，例如： multisim 中的封裝名跟 protel 中的不一樣，或 者是封裝原件沒有，最關(guān)鍵的問題是在pcb 板上有好幾個(gè)74ls160 ，考慮怎么能減少，將各個(gè)與非門合并到一個(gè) 74ls160中，進(jìn)過向老師請(qǐng)教，修改了原來的電路原理圖，找到了解決辦 法，從新生成網(wǎng)絡(luò)表，在 pcb中減少了 4個(gè)74IS160，感覺原件 減少了許多。這個(gè)課程設(shè)計(jì)課我還不是很熟悉，第一次做難免會(huì)感到陌 生，而且對(duì)很多根本的東西都不是

10、很清楚，在一定程度上影響了 我們的課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，希望能在以后的時(shí)間里認(rèn)真學(xué)習(xí)好這些 根底的東西。我對(duì)這個(gè)課程設(shè)計(jì)課有著深刻的體會(huì)：要想做好這 個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須認(rèn)認(rèn)真真地去做，不要怕麻煩，遇到不懂的 問題就要主動(dòng)去問同學(xué)或者老師。最后我希望課程設(shè)計(jì)課能夠再 多一點(diǎn)給我們提供動(dòng)手的時(shí)機(jī)，并讓我們多點(diǎn)發(fā)揮主觀能動(dòng)性和 創(chuàng)造能力，這樣可以在學(xué)到東西的同時(shí)又能發(fā)散大家的思維。總之，通過這次練習(xí)我有了很多收獲。在摸索該如何設(shè)計(jì) 電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思 維，增強(qiáng)了動(dòng)手能力。五附錄元器件清單：序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1計(jì)數(shù)器74LS9042555定時(shí)器LM555CN13與非門74ALS00M54或非門4001BP15反相器4009BCP16與