数字式电子秒表的电子课程设计

机械与电子工程学院

课程设计报告

课 程 名 称 数字电子技术课程设计 设 计 题 目 数字式电子秒表 所学专业名称 电子科学与技术 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师

2012年6月 2日

机电学院数字电子技术课程设计

任 务 书

设计名称： 数 字 式 电 子 秒 表 学生姓名： 指导教师：

起止时间：自 2012 年 5 月 12 日起 至 2012 年 6 月 2 日止

一、课程设计目的

1).熟悉集成电路及有关电子元器件的使用; 2).了解计时器主体电路的组成及工作原理;

3).学习数字电路中基本555定时器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务：

1).设计好完整的操作方案。 2).对电路的原理进行简要分析。

3).在Multisim仿真软件中绘制出完整仿真电路图。并且尽可能地使整个电路简洁、整齐、一目了然。

4).对设计的电路进行调试，完成课程设计应达到的目的. 基本要求：

1).有明确的设计方案使操作简便易行。 2).设计一个具有时、分、秒的数字显示计时器。 3).具有校时、校分的功能。

4).通过开关功能实现清零、暂停等功能的有效转换。

5).在仿真软件中进行调试检测完成课程任务。 6).按规定格式写出课程设计报告书。

机电学院数字电子技术课程设计

指导老师评价表

目录

摘要与关键字．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ 1．原理分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...2 1.1 时钟发生单元 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2记数单元 .......................................................................2 1.3译码显示单元....................................................................3 1.4控制单元........................................................................3 1.4.1启动（继续）/暂停记时关....................................................3 1.4.2清零开关...................................................................3 1.5.在MULTISIM中进行仿真..........................................................3 2：电路的仿真设计.....................................................................4 2.1 仿真电路图......................................................................4 2.2在MULTISIM中进行仿真............................................................6 3.总结................................................................................6 3.1 设计成果.........................................................................6 3.2思考感悟..........................................................................6 参考文献..............................................................................7 附录............................... ...................................................8

数字式电子秒表

摘要：

电子秒表是现实生活中的很常见的装置，常见的电子秒表种类很多，其主要运用于运动中。数字式电子秒表是常见的电子秒表中的一种，它有显示更直观等好处。本次课程设计采用现代数字电路设计方法应用Multism进行设计并仿真。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。操作步骤与解释：（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。 关键词：

计数器; 555定时器;多谢振荡器；课程设计

1．原理分析

电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示, 其中：

(1)时钟发生器：利用555定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生100HZ的脉冲; (2)记数器：对时钟信号进行记数并进位,分和秒之间60进制,时和分之间60进制; (3)译码器：对脉冲记数进行译码输出到显示单元中；

(4)显示器：采用6片LED显示器把各位的数值显示出来，是秒表最终的输出，有时、分和秒位； (5)控制器：控制电路是对秒表的工作状态（记时开始/暂停/继续/复位等）进行控制的单元，可由触发器和开关组成 。

1.1 时钟发生单元

1.3 .译码显示单元

通过发光二极管芯片的适当连接（包括串联和并联）和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器，而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。

1.4 .控制单元

1.4.1启动（继续）/暂停记时开关

它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。按动

按钮开关（接地），则门1输出 ＝1；门2输出Q＝0，K2复位后Q、状态保持不变。再按动按钮开关K1 ,则Q由0变为1，门5开启, 为计数器启动作好准备。由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。

1.4.2清零开关

通过开关对每个计数器的R0(2)给以高电平能实现系统的清零。

1.5.在MULTISIM中进行仿真

（其原理在电路仿真设计中体现。）

2：电路的仿真设计

2.1 仿真电路图

电路在MultiSIM10.0中进行仿真。电路图及参数如下图所示。先实现计时器计分电路，然后实现电路有计时、分功能。

图2-1 实现秒计时

图 2-2 实现计分、秒功能

图2-3 实现计时、分、秒功能

2.2在MULTISIM中进行仿真

将各个芯片在MULTISIM10中连接并进行仿真，仿真如图2-1、2-2、2-3所示，结果正确。

（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 …… 此处隐藏：2668字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……