数字电子秒表设计总结报告1
电子秒表课程设计报告

西安郵電學院控制系统课程设计报告书系部名称:信息与控制系学生姓名:XXX专业名称:测控技术与仪器班级:测控XXXX2010年9月13日至时间:2010 年9月26日电子秒表的设计一、设计要求设计一个电子秒表,与通用秒表功能类似,有启动,暂停、复位等键。
计时长长度为300秒,需显示百分秒。
二、 设计方案分析1.方案设计数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。
本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。
本系统采用C51系列单片机为中心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合硬件电路如电源电路,晶振电路,复位电路,显示电路,以及一些按键电路等来设计计时器,将软、硬件有机地结合起来。
其中软件系统采用汇编语言编写程序,硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现,简单切易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
本设计利用STC89C51单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,使其能精确计时。
利用中断系统使其能实现开始暂停的功能。
根据要求知道秒表设计主要实现的功能是计时和显示。
因此设置了两个按键和LCD 显示时间,两个按键分别是开始、停止和复位按键。
利用这两个建来实现秒表的全部功能,而LCD 则能显示最多4.59.99秒的计时。
电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在正确性和布局合理的前提下力求美观。
硬件电路图按照图1.1进行设计。
图1.1 数字秒表硬件电路基本原理图本设计中,数码管显示的数据存放在内存单元31H -33H 中。
其中31H 存放分钟变量,32H 存放秒钟变量,33H 存放10ms 计数值,即存放毫秒位数据,每一地址单元内均为十进制BCD 码。
由于采用软件动态扫描实现数据显示功能,显示用十进制BCD 码数据的对应段码存放在ROM 表中。
显示时,先取出31H -33H 某一地址中的数据,然后查得对应的显示位,并从P1口输出,就能显示该地址单元的数据值。
数字电子秒表设计总结报告1

数字电子秒表设计总结报告一.工作原理本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成。
如下图所示:启动清零复位电路主要由U6A 、U6B 、U7B 、U7D 组成,其本质是一个RS 触发器和单稳态触发器。
J1控制数字秒表的启动和停止,J2控制数字秒表的清零复位。
开始时把J1合上,J2打开,运行本电路,数字秒表正在计数。
当打开J1,合上J2键,J2与地相接得到低电平加到U6B 的输入端,U6B 输出高电平又加到U6A 的输入端,而U6A 的另一端通过电阻R15与电源相接得到高电平,(此时U6B 与U6A 组成RS 触发器),U6A 输出低电加到U7A 的输入端,U7A 被封锁输出高电平加到U5的时钟端,因U5不具备时钟脉冲条件,U5不能输出脉冲信号,因此U3、U4时钟端无脉冲而停止计数。
当J1合上时,打开J2键,J1与地相接得到低电平加到U6A 的输入端,U6A 输出高电平加到U6B 的输入端,U6B输出低电平加至U7B,使U7B输出高电平,因电容两端电压不能跃变,因此在R7上得到高电平加到U7D输入端,U7D输出低电平(进入暂态)同时加到U3、U4、U5的清零端,使得U3、U4的QD ---QA输出0000,经U1、U2译码输出驱动U9、U10显示“00”。
因为U7B与U7D组成一个单稳态电路,经过较短的时间,U7D的输出由低电平变为高电平,允许U3、U4、U5计数。
同时U6A输出高电平加到U7A的输入端,将U7A打开,让555的3脚输出100KHZ的振荡信号经U7A加到U5的时钟脉冲端,使得U5具备时钟脉冲条件,U5的9、10、7脚接高电平,U5构成十分频器,对时钟脉冲计数。
当U5接收一个脉冲时,U5内部计数加1,如果U5接收到第十个脉冲时,U5的15脚(RCO端)输出由低电平跳变为高电平作为U4的时钟脉冲,从而实现了对振荡信号的十分频,产生周期为0.1S的脉冲加至U4的时钟端。
数字秒表设计实验报告(一)

数字秒表设计实验报告(一)数字秒表设计实验报告Introduction•实验目的:设计并实现一个数字秒表•实验时间:2021年10月10日至2021年10月15日•实验对象:本科计算机专业学生•实验设备:计算机、编程软件Experiment Procedure1.寻找合适的编程语言和开发工具2.设计秒表的用户界面3.编写代码实现秒表的计时功能4.测试并调试代码5.完善用户界面,添加重置和暂停功能6.进行性能测试,并分析结果Experimental Findings•选用Python编程语言和PyQt图形库进行开发•按照用户界面设计,实现了秒表的计时功能•通过测试,发现秒表计时准确性较高,误差范围小于0.1秒•添加了重置和暂停功能,提高了秒表的实用性•性能测试表明,在处理大数据量时,秒表的响应速度仍然较快Conclusion通过本次实验,我们成功设计并实现了一个功能完善的数字秒表。
通过合理的编程语言选择和用户界面设计,实验结果表明,我们的秒表具有准确的计时功能、良好的用户体验和较高的性能。
这对于计算机专业学生来说,具有较高的实用价值。
Future Work尽管我们已经取得了较好的实验结果,但仍有一些改进的空间。
在未来的工作中,我们计划:•进一步提高秒表的计时准确性,减小误差范围•探索更多的用户界面设计方案,增加更多便利的功能•优化性能,提高秒表在处理大数据量时的响应速度•结合云服务,实现秒表数据的备份和同步功能Acknowledgements感谢实验组的所有成员共同努力,以及指导老师的支持和指导,使得本次实验取得了圆满成功。
Reference无抱歉,关于数字秒表设计实验报告的文章已经终止。
数字电子秒表设计心得体会百度文库

数字电子秒表设计心得体会百度文库篇一:数字电子秒表设计总结报告数字电子秒表设计总结报告一、工作原理本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成。
如下图所示:启动清零复位电路主要由U6A、U6B、U7B、U7D组成,其本质是一个RS触发器和单稳态触发器。
J1控制数字秒表的启动和停止,J2控制数字秒表的清零复位。
开始时把J1合上,J2打开,运行本电路,数字秒表正在计数。
当打开J1,合上J2键,J2与地相接得到低电平加到U6B的输入端,U6B输出高电平又加到U6A的输入端,而U6A 的另一端通过电阻R15与电源相接得到高电平,(此时U6B 与U6A组成RS触发器),U6A输出低电加到U7A的输入端,U7A被封锁输出高电平加到U5的时钟端,因U5不具备时钟脉冲条件,U5不能输出脉冲信号,因此U3、U4时钟端无脉冲而停止计数。
当J1合上时,打开J2键,J1与地相接得到低电平加到U6A的输入端,U6A输出高电平加到U6B的输入端,U6B输出低电平加至U7B,使U7B输出高电平,因电容两端电压不能跃变,因此在R7上得到高电平加到U7D输入端,U7D输出低电平(进入暂态)同时加到U3、U4、U5的清零端,使得U3、U4的QD---QA输出0000,经U1、U2译码输出驱动U9、U10显示“00”。
因为U7B与U7D组成一个单稳态电路,经过较短的时间,U7D 的输出由低电平变为高电平,允许U3、U4、U5计数。
同时U6A输出高电平加到U7A的输入端,将U7A打开,让555的3脚输出100KHZ的振荡信号经U7A加到U5的时钟脉冲端,使得U5具备时钟脉冲条件,U5的9、10、7脚接高电平,U5构成十分频器,对时钟脉冲计数。
当U5接收一个脉冲时,U5内部计数加1,如果U5接收到第十个脉冲时,U5的15脚(RCO端)输出由低电平跳变为高电平作为U4的时钟脉冲,从而实现了对振荡信号的十分频,产生周期为的脉冲加至U4的时钟端。
数字秒表设计报告

吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院微机原理课程设计报告设计题目:数字秒表的设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:数字秒表设计报告一、课程设计目的通过该设计,掌握8255并行接口芯片、8253定时计数芯片的使用和数码管的使用,并掌握相应的程序设计和电路设计的技能。
是对8255并行接口芯片章节理论学习的总结和补充,为后续的硬件课程的学习打下基础。
二、课程设计的内容及要求利用8253计数器2和计数器1,实现1Hz信号的产生,然后计数器采用硬件触发选通方式计数,CPU读取计数结果,并转换为读秒计数,并把读秒计数的结果用数码管显示出来(2位)。
三、总体设计方案设计一个利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案, 该方案主要是选择8253A的计数器2与计数器1产生一个1Hz的中断脉冲,其输出端与不可屏蔽中断请求信号端相连接。
利用1.19318MHz脉冲方波输入CLK2,设置CLK2的初值为59659,将CLK2的输出端连接到CLK1,设置CLK1的初值为20,将OUT1连接到8086CPU 的NMI端。
将NMI端有一个低电平信号输入时,8086CPU将产生中断进行秒计数。
8086通过8255A将PA口作为段选信号输出端,将PB口作为片选信号输出端。
图3.1 方案设计框图此方案的核心内容是利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案,该方案主要是选择8253A的计数器2和计数器1进行1s的定时,其输出于OUT1与8086的NMI相连,当定时到1s的时候产生一个中断信号,在中断服务程序进行秒的计数,并送入相应的存储单元;8255的A口接七段数码管的段选信号,B口接七段数码管的位选信号,秒的数值通过对8255的编程可以显示在七段数码管上面。
该方案是利用微机接口技术的典范案例,就可行性而言,也是行之有效的。
四、硬件系统设计8086简介Intel 8086拥有四个16位的通用寄存器,也能够当作八个8位寄存器来存取,以及四个16位索引寄存器(包含了堆栈指标)。
数电课程设计--数字秒表报告

数字电子课程设计报告题目名称:电子秒表电路姓名:李美柳学号:1003741104班级:电子101班指导老师:刘纯天2012年6月(1)计时范围:0~59秒(2)显示分辨率为1s。
(3)用按钮开关控制工作状态,即:暂停、清零。
(4)本身带有,工作时指示灯亮。
二、元件清单:三、详细设计:(1)秒脉冲的产生CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC 或晶振电路,CR为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
D 2Q5CLK3Q6S4R1U2:A74HC74CLK 1E 2MR 7Q03Q14Q25Q36U3:A4518CLK 9E 10MR 15Q011Q112Q213Q314U3:B4518图2-1脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器产生标准频率信号经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
如晶振为32768 Hz,通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出,电路图如图2-1所示。
(2)秒计数器的设计十进制同步加法计数器CD4518CD4518/CC4518是二、十进制(8421编码)同步加计数器,内含两个单元的加计数器,其功能表如真值表所示。
每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN,可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。
由表可知,若用ENABLE信号下降沿触发,触发信号由EN端输入,CLK端置“0”;若用CLK信号上升沿触发,触发信号由CL℃K端输入,ENABLE端置“1”。
RESET端是清零端,RESET端置“1”时,计数器各端输出端Q1~Q4均为“0”,只有RESET端置“0”时,CD4518才开始计数。
CD4518采用并行进位方式,只要输入一个时钟脉冲,计数单元Q1翻转一次;当Q1为1,Q4为0时,每输入一个时钟脉冲,计数单元Q2翻转一次;当Q1=Q2=1时,每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次;当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时,每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。
电子秒表电路实验报告1

电子技术课程设计报告设计题目:电子秒表院(部):物理与电子信息学院专业班级:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:摘要秒表应用于我们生活、工作、运动等需要精确计时的方面。
它由刚开始的机械式秒表发展到今天所常用的数字式秒表。
秒表的计时精度越来越高,功能越来越多,构造也日益复杂。
本次数字电路课程设计的数字式秒表的要求为:显示分辨率为1s/100,外接系统时钟频率为100KHz;计时最长时间为60min,五位显示器,显示时间最长为59m59.99s;系统设置启/停键和复位键。
复位键用来消零,做好计时准备、启/停键是控制秒表起停的功能键。
针对上述设计要求,先前往校图书馆借阅了大量的数字电路设计方面的书籍,以及一本电子元件方面的工具书,以待查阅各种设计中所需要的元件。
其次安装并学习了数字电路设计中所常用的Multisim仿真软件,在课程设计过程的电路图设计与电路的仿真方面帮助我们发现了设计电路方面的不足与错误之处。
关键字:555定时器十进制计数器六进制计数器多谐振荡器目录1.选题与需求分析 (1)1.1设计任务 (1)1.2 设计任务 (1)1.3设计构思 (1)1.4设计软件 (2)2.电子秒表电路分析 (3)2.1总体分析 (3)2.2电路工作总体框图 (3)3.各部分电路设计 (4)3.1启动与停止电路 (4)3.2时钟脉冲发生和控制信号 (4)3.3 设计十进制加法计数器 (6)3.4 设计六进制加法计数器 (7)3.5 清零电路设计 (8)3.7 总体电路图: (10)4 结束语与心得体会 (12)1.选题与需求分析1.1设计任务电子秒表在生活中可广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合.测定短时间间隔的仪表。
有机械秒表和电子秒表两类。
机械秒表与机械手表相仿,但具有制动装置,可精确至百分之一秒;电子秒表用微型电池作能源,电子元件测量显示,可精确至千分之一秒,广泛应用于科学研究、体育运动及国防等方面在当今非常注重工作效率的社会环境中。
数字秒表课程设计报告心得

数字秒表课程设计报告心得一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字秒表的基本概念,掌握其工作原理和功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行计时,进行时间加减运算,并解决实际问题。
3. 学生了解数字秒表在日常生活和体育竞技中的应用。
技能目标:1. 学生掌握数字秒表的操作方法,包括启动、停止、复位等功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行简单的时间测量,提高实际操作能力。
3. 学生能够通过数字秒表进行时间数据分析,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字秒表及相关电子产品的兴趣,激发学习科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细心的实验态度,养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力。
课程性质分析:本课程为四年级科学课的实验部分,结合数字秒表的实际应用,培养学生动手操作能力和实践探究能力。
学生特点分析:四年级学生具备一定的科学知识和实验技能,对新鲜事物充满好奇,但操作能力和数据分析能力有待提高。
教学要求:1. 注重实践操作,让学生在实际操作中掌握数字秒表的使用方法。
2. 引导学生运用数字秒表进行时间测量,培养学生的实际应用能力。
3. 结合日常生活和体育竞技,提高学生对数字秒表价值的认识。
二、教学内容1. 数字秒表的基本概念与原理:- 介绍数字秒表的结构、工作原理及功能。
- 解释数字秒表的计时单位及精度。
2. 数字秒表的操作与应用:- 演示数字秒表的启动、停止、复位等基本操作。
- 指导学生进行实际操作,如测量短距离跑步、跳远等运动的时间。
3. 时间数据的处理与分析:- 教授如何记录和处理数字秒表测量得到的时间数据。
- 引导学生运用数据分析解决实际问题,如计算平均速度、比较运动成绩等。
4. 数字秒表在生活中的应用:- 讲解数字秒表在日常生活中的应用,如烹饪、运动锻炼等。
- 分析数字秒表在体育竞技中的作用,如计时、评分等。
教材章节关联:本教学内容与四年级科学教材中“时间与运动”章节相关,涉及时间测量、数据分析等内容。
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数字电子秒表设计总结报告
一.
工作原理
本数字电子秒表设计由启动、清零复位电路、多谐振荡电路、分频计数电路、译码显示电路等组成。
如下图所示:
启动清零复位电路主要由U6A 、U6B 、U7B 、U7D 组成,其本质是一个RS 触发器和单稳态触发器。
J1控制数字秒表的启动和停止,J2控制数字秒表的清零复位。
开始时把J1合上,J2打开,运行本电路,数字秒表正在计数。
当打开J1,合上J2键,J2与地相接得到低电平加到U6B 的输入端,U6B 输出高电平又加到U6A 的输入端,而U6A 的另一端通过电阻R15与电源相接得到高电平,(此时U6B 与U6A 组成RS 触发器),U6A 输出低电加到U7A 的输入端,U7A 被封锁输出高电平加到U5的时钟端,因U5不具备时钟脉冲条件,U5不能输出脉冲信号,因此U3、U4时钟端无脉冲而停止计数。
当J1合上时,打开J2键,J1与地相接得到低电平加到U6A 的输入端,U6A 输出高电平加到
U6B
的输入端,U6B输出低电平加至U7B,使U7B输出高电平,因电容两端电压不能跃变,因此在R7上得到高电平加到U7D输入端,U7D输出低电平(进入暂态)同时加到U3、U4、U5的清零端,使得U3、U4的Q D---Q A输出0000,经U1、U2译码输出驱动U9、U10显示“00”。
因为U7B与U7D组成一个单稳态电路,经过较短的时间,U7D的输出由低电平变为高电平,允许U3、U4、U5计数。
同时U6A输出高电平加到U7A的输入端,将U7A打开,让555的3脚输出100KHZ的振荡信号经U7A加到U5的时钟脉冲端,使得U5具备时钟脉冲条件,U5的9、10、7脚接高电平,U5构成十分频器,对时钟脉冲计数。
当U5接收一个脉冲时,U5内部计数加1,如果U5接收到第十个脉冲时,U5的15脚(RCO端)输出由低电平跳变为高电平作为U4的时钟脉冲,从而实现了对振荡信号的十分频,产生周期为0.1S的脉冲加至U4的时钟端。
U4的9、10、7脚接高电平,当U4接收到来自U5的脉冲时,U4的Q D---Q A输出0001加到U2的DCBA端,经U2译码输出1001111经电阻R8~R14驱动数码管U10显示,此时数码管显示“1”,当U4计数到1001时,U4的15脚输出高电平接到U7C,经反相后得到低电平,加到U3的时钟脉冲端,U3A不具备时钟脉冲条件,当U4再接收一个脉冲时,U4的输出由1001翻转为0000,此时U4的15脚输出低电平通过U7C反相输出高电平,从而得到一上升沿脉冲加至U3的时钟端,使得U3的Q D---Q A输出0001加到U1的DCBA输入端,经U1译码输出100111,经电阻R1~R7驱动数码管U9,数码管显示“1”。
如此循环的计数,最后数码管U9、U10显示最大值99即9.9秒。
由集成块555、电阻R19、R18、电容C1、C2组成多谐振荡器,当接通电源,电源通过电阻R19与R18对电容C2进充电,当UC2上升到2/3VCC时,集成块555的3脚输出低电平,内部三极管导通,C2通电阻R19进行放电,当UC2下降到1/3VCC时,内部三极管截止,集成块555的3脚输出高电平,接着电源又通过电阻R19与R18对电容C2进充电,当UC2上升到2/3VCC时,集成块555的3脚输出低电平,如此循环的充、放电,555的3脚输出100HZ的矩形方波信号加到U7A的输入端。
二、设计依据
本数字电子秒表设计主要采用了二输入与非门74LS00,十进制BCD码计数器74LS160,BCD七段译码器/驱动器7447,555时基集成电路,七段数码管。
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利用74LS00可以组成RS触发器,单稳态触发器。
其74LS00的逻辑功能是有0出1,无0出0。
其逻辑表达式:Y=,真值表如下:
十进制BCD码计数器74LS160具备计数分频功能,其真值表如下:
逻辑功能:当CLR,LOAD,EP,ET均接高电平时,时钟CP端每来一个上升沿,计数器在原来的基数上加1,并从QA,QB,QC,QD,输出相应的十进制BCD码。
利用74LS160的这个功能特点可以设计出十分频器,计数器。
7447为BCD七段译码器/驱动器,真值表如下:
7447为四线-七段译码器,可以用来驱动七段共阳极数码管,当LT,RBI,BI,端接高电平时,从DCBA端输入BCD码时,从abcdefg端输出相应的数码管显示码。
共阳七段数码管真值表
结合四线-七段译码器7447可以现实0到9个数字。
555时钟电路可以构成多谐振荡器,真值表如下:
注明:6脚为THR,触发器输入端,低电平有效。
2脚为TRI,阀值输入端,高电平有效。
4脚为RST,总复位端,低电平有效。
7脚为DIS,放电端。
5脚为CON,控制端。
1脚接地,8脚接电源。
3脚为输出端。
TD为内部三极管。
三.电路图
四、验证功能
1、555振荡器输出波形:
2、秒计数单元逻辑功能输出波形:
五、数字电子秒表设计总结报告
(1)本电路采用555定时器及电阻、电容组成多谐振荡器为74LS160提供时钟信号。
(2)由74LS00两个与非门组成RS触发器,以及两个74LS00、C3、R17组成单稳态电路。
(3)利用74LS160作为十分频和加法计数,而U3、U4通过一个与非门进行级联。
(4)用两个7447作为译码驱动加到了数码管。