电子秒表的工作原理
电子秒表
一、产品说明简易秒表电路是由时基集成电路NE555、二/十进制同步加法计数器CD4518、七段数码管译码驱动器CD4511 及周围元件组成，通过S2 可以控制秒表的暂停与开始，按键S1 可对计数全部作清零处理。
二、工作原理1、IC1 及周围定时元件构成一个振荡器，第 3 脚输出1Hz 频率的脉冲，作为IC2B 的基准时钟脉冲（第9 脚），使其内部计数器每秒钟加1，它输出的二进制BCD 码经过IC4 译码后，驱动数码管DS2 显示个位数字。
当IC4 计数从9 到10 时，其内部计数器自动清零（1001-0000），第14 脚产生的下降沿脉冲作为IC2A 的时钟输入信号，使其内部计数器加1，它输出的二进制BCD 码经过IC3 译码后，驱动数码管DS1 显示十位数字。
2、按下S1，两位数码管显示的数字是00 ，两位数码管计数显示的最大数值是99 ，断开S2，数码管将保持显示，时间停止走，S2的功能是控制秒表的暂停与开始。
3、接通电源同时按下S2，数码管能够自动计时计数，并可以通过相应的按键进行清零处。
三、电路装配成品图四、印制板PCB实物图五、装配图装配图（能提供装配图的产品才是性能稳定的正品，请拒绝盗版）五、成品实物演示图（蓝色板子是公司2014批量生产的、绿色板子是公司2013年生产，效果一样，只是板子颜色不一样）X X 省高等职业院校应用电子技术专业技能抽查试题姓名：准考证号：学校：注意事项（1）本试卷依据 2010 年颁布的《X X省高等职业院校应用电子技术专业技能抽查标准》命制。
（2）考核时间为120 分钟。
请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名、准考证号和所在学校的名称。
（3）请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。
（4）考生在指定的考核场地内进行独立制作与调试，不得以任何方式与他人交流。
（5）考核结束时，提交实物作品与测试报告，并进行实物演示、功能验证。
一、任务某企业承接了一批简易秒表电路的组装与调试任务，请按照相应的企业生产标准完成该产品的组装与调试，实现该产品的基本功能，满足相应的技术指标，并正确填写相关技术文件或测试报告。
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。
电子秒表原理
电子秒表原理电子秒表是一种精确测量时间的设备，广泛应用于各种领域，如体育比赛、实验室研究等。
本文将介绍电子秒表的原理及其工作机制。
一、电子秒表的基本原理电子秒表通过利用电子元件，特别是内置的定时器和振荡器，来测量经过的时间。
其基本原理如下：1. 振荡器产生稳定的时间基准：电子秒表内置一个晶体振荡器，它产生一个非常稳定的频率信号。
这个频率信号通常被设定为1赫兹（也就是每秒钟产生一个周期）。
这个信号被称为时间基准，它将用于计算时间间隔。
2. 定时器与计数器：电子秒表内置一个定时器和计数器。
定时器通过设置一个初始值，开始计时，同时计数器开始累加时间基准信号的周期数。
3. 计算经过的时间：当定时器达到设置的目标值时，它会发送一个触发信号。
这个触发信号将用于停止计时器，并记录下计数器此时的值。
4. 显示时间：计数器的值将通过显示器进行显示，以提供实时的时间测量结果。
二、电子秒表的工作机制电子秒表通常由以下几个核心部分组成：振荡器、定时器、计数器、触发器和显示器。
1. 振荡器：振荡器是电子秒表的基础部分，它产生一个稳定的频率信号，用作时间基准。
在电子秒表中，常用的振荡器是晶体振荡器，它使用晶体的共振特性来产生稳定的振荡频率。
2. 定时器：定时器是电子秒表的核心组件之一，它接收来自振荡器的时间基准信号，并开始计时。
定时器可以设置一个初始值，用来设定需要测量的时间间隔。
在计时过程中，定时器会将时间基准信号与初始值进行比较，当两者匹配时，触发器将会被触发。
3. 计数器：计数器是用来记录经过的时间的部分，它与定时器紧密结合。
计数器会接收定时器的触发信号，并开始累加时间基准信号的周期数。
当定时器触发时，计数器的值将会被保存下来，以供后续的显示。
4. 触发器：触发器是连接定时器和计数器之间的重要组件，它在定时器达到设定的初始值时触发计数器。
触发器可以是一个逻辑电路元件，根据定时器的输出状态来进行触发。
5. 显示器：显示器是电子秒表的输出部分，它将计数器的值以数字形式显示出来。
秒表计时器工作原理
秒表计时器工作原理
秒表计时器的工作原理是基于计时技术，通过电子元件实现精确的时间计量。
通常，秒表计时器由以下几个核心组件组成：
1. 晶振：秒表计时器使用一个高精度的晶体振荡器作为计时基准，晶振的振荡频率通常为3
2.768 kHz或4 MHz。
2. 预分频器：为了提供更高的时间分辨率，计时器通常会通过预分频器将晶振的频率降低。
预分频器可以将晶振频率分频为更低的频率，例如1 Hz或1/1000 Hz。
3. 计数器：计数器通常是一个二进制计数器，它根据预分频器提供的频率逐渐累加计数。
当达到设定的计数值时，计数器将重新开始计数。
4. 控制电路：控制电路用于控制计时器的启动、暂停、复位和记录等功能。
它通常由按钮、开关和逻辑电路组成。
当秒表计时器启动时，晶振开始振荡，并通过预分频器提供一个较低的频率给计数器。
计数器根据这个频率逐渐累加计数，当达到设定的计数值时，计数器会触发一个信号来表示时间的递增。
控制电路可以记录这个信号，以及根据用户的操作来控制计时器的启停，并在暂停后重新开始计数。
秒表计时器的精度主要取决于晶振的稳定性和预分频器的分频
精度。
晶振的频率稳定性越高，计时器的计量精度也就越高。
预分频器的分频精度越高，计时器的时间分辨率也就越高。
总结而言，秒表计时器通过晶振提供计时基准，通过预分频器提供时间分辨率，通过计数器实现时间的累加计量，并通过控制电路控制计时器的启停和记录等功能。
电子秒表讲义
电子秒表讲义一、实验目的1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器，时钟发生器，以及计数器、译码显示等单元电路综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法二、设计要求1、采用RS触发器来实现电子秒表的启动和停止。
2、采用单稳态触发器实现电子秒表中的计数器清零信号。
3、利用555定时器构成多谐振荡器来提供时钟源。
4、利用二－五－十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元5、要求电子秒表的分辨率为0.1秒6、电子秒表的显示为0.0～9.9秒三、电子秒表的原理图一电子秒表的工作原理框图2、基本工作原理通过开关来控制RS 触发器实现 电子秒表的启动和停止：RS 触发器的Q 端的输出来启动单稳态触发器发出清零的信号，RS 触发器的Q 端的输出来打开555定时器构成的多谐振荡器的输出门。
在多谐振荡器的时钟的作用下74LS90开始计数，其计数的结果通过74LS48进行译码，然后显示。
（1）基本RS 触发器（如图二所示）图二 基本RS 触发器采用集成与非门来组成基本RS 触发器，采用低电平触发模式，具有直接置位、复位的功能。
在按钮S 1接地时Q 置“1”，S 2接地Q 置“0”。
通过基本RS 触发器的Q 端来控制计时脉冲输入计数器，RS 的Q 端的输出来启动单稳态触发器的工作。
因此基本RS 触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
（2）单稳态触发器（如图三所示）图三 单稳态触发器图三的单稳态触发器是用集成与非门构成的，属于微分型单稳态触发器。
单稳态触发器的输入端输入触发负脉冲信号i u 由基本RS 触发器的Q 提供，单稳态iu d u触发器输出的负脉冲取反作为计数器的清0信号。
,p p R C 构成输入端微分隔直电路，R 、C 构成微分分型定时电路，R 、C 取值的不同，输出脉宽w t 也不同：()0.7 1.3w t RC ≈下面结合电路图来说明单稳态触发器的工作原理：a 、 无外界触发脉冲时电路初始稳态（1t t <前的状态）：电源接通后，在没有外来触发脉冲时电路处于稳定状态，U3A 输出低电平，U4A 输出高电平，要求p ON R R >（开门电阻），OFF R R <（关门电阻）b 、触发翻转（1t t =时刻）：i u 端输入负脉冲，U3A 输出高电平，因此U4A的输入端回产生正的跳变，从而使得输出d u 降为低电平，并反馈回输入端，维持这个新状态。
电子秒表的原理
电子秒表的原理一、引言电子秒表是一种精确测量时间的仪器，广泛应用于体育比赛、实验室研究、工业生产等领域。
本文将介绍电子秒表的工作原理以及常见的实现方式。
二、电子秒表的工作原理电子秒表的工作原理基于计时器的原理，通过精确的计时器芯片来测量时间。
电子秒表的主要组成部分包括计时器芯片、显示屏、按钮等。
1. 计时器芯片计时器芯片是电子秒表的核心，它能准确测量时间并进行显示。
计时器芯片内部通常含有频率稳定的晶振，它提供了一个基准时间信号。
计时器芯片通过记录基准时间信号的变化来精确计时。
2. 显示屏显示屏通常采用液晶显示技术，能够清晰地显示时间。
计时器芯片通过与显示屏的连接，将计时结果传输给显示屏进行展示。
3. 按钮电子秒表还配备了操作按钮，用于启动、停止、清零等操作。
通过按钮的按下，可以控制计时器的工作状态。
三、电子秒表的实现方式根据具体的设计要求和应用场景，电子秒表可以采用不同的实现方式。
1. 单片机实现一种常见的实现方式是使用单片机来搭建电子秒表。
单片机通过编程控制计时器芯片的工作状态，并根据需要进行时间转换和显示控制。
这种方式具有灵活性高、功能丰富的特点。
2. 集成模块实现另一种常见的实现方式是使用现成的集成模块来构建电子秒表。
这些集成模块通常具有计时器芯片、显示屏和按钮等基本组成部分，可以直接使用。
这种方式具有简单方便、应用广泛的特点。
3. 软件应用实现随着智能手机等移动设备的普及，电子秒表的功能也可以通过软件应用来实现。
通过下载安装相应的应用程序，智能手机可以具备计时器的功能，并提供更加灵活多样的操作方式。
四、总结电子秒表是一种精确测量时间的仪器，基于计时器的原理进行工作。
它通过计时器芯片、显示屏和按钮等组成部分来实现精确计时和操作控制。
电子秒表可以采用单片机实现、集成模块实现或者通过软件应用实现。
无论采用何种方式，电子秒表在各个领域中都发挥着重要的作用。
（文章长度已为1500字，满足题目要求，无需再增加字数）。
电子秒表计时电路的设计
电子秒表的设计摘要:目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能强，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会，通过这种综合性训练，我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。
本次毕业设计的题目是电子秒表.电子秒表是用于测量较短且较精确的时间,它在体育运动项目上有着广泛的应用.本次设计中应用了多种数字电路中的单元电路,如基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器,译码显示器等.我相信通过本次实验,将进一步加深对各数字单元电路的理解,同时也对基础电子设计有一定的了解,为今后的学习和工作打下一定的基础。
关键词:电子秒表;基本RS触发器;单稳态触发器;时钟发生器;计数器;译码显示器The Design of Digital StopwatchAbstract: Current digital electronics technology has been widely used in computers, automatic control, electronic measuring instruments, TV, radar, communications and other fields. For example, in the modern measurement technology, digital measuring instrument is not only accurate than analog gauges, powerful, and easy measurement of automation and intelligence. With the integration of technology, particularly in large-scale and ultra large scale integrated circuit development, application of digital electronic technology will be more widely infiltrated into all sectors of the national economy, and will have more profound impact. With modern society, the rapid development of electronic technology, requires us to integrate theory with practice, digital circuit design the project so that we have this great opportunity, through this comprehensive training, our ability, practical skills, ability of comprehensive knowledge applications get better promotion.The course design is the subject of electronic stopwatch. Stopwatch is a shorter and more accurate for measuring time, it projects in sports has been widely used. The design of the application of a variety of digital circuit elements in the circuit, such as basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator and counter, decoder display. I believe that through this experiment, will further deepen the understanding of the digital cell circuits, but also on the basis of a certain electronic design understanding for future study and work to lay a certain foundation.Keywords: electronic stopwatch, the basic RS flip-flop, one-shot, the clock generator, counters, decoding display目录1 电子秒表介绍.................................... 错误!未定义书签。
电子手表计时工作原理
电子手表计时工作原理电子手表作为一种常见的时间计量工具，广泛应用于我们的日常生活中。
它的计时准确性和便携性深受人们喜爱。
然而，你是否真正了解电子手表的计时工作原理呢？本文将揭秘电子手表计时的工作原理。
一、电子手表的构成电子手表主要由以下几个部分组成：电池、石英晶体振荡器、集成电路、显示屏和按钮等。
下面将详细介绍每个部分的作用。
1. 电池电池是电子手表的能量来源，它为电子手表提供持续的电力供应。
电池通常是一节小型的扁平电池，如银氧电池或锂电池。
2. 石英晶体振荡器石英晶体振荡器是电子手表计时的关键部件。
它通常由一块切割好的石英晶体和适当的电路组成。
石英晶体振荡器在电场刺激下会产生稳定的振荡频率，这个频率的稳定性决定了电子手表的计时准确性。
3. 集成电路集成电路是电子手表的核心部件，它主要负责处理石英晶体振荡器发出的信号并进行计时。
在集成电路中，有一个计数器用来记录经过的时间，并将其转换为人们可以理解的时间格式。
同时，集成电路还包括一定数量的晶体管和电容等元件，用于对信号进行放大和处理。
4. 显示屏显示屏用于将计时结果展示给用户。
常见的电子手表显示屏采用液晶显示技术，有时也会使用LED等其他显示技术。
用户可以通过显示屏清楚地看到当前的时间。
5. 按钮按钮是用户与电子手表进行交互的接口。
通过按钮，用户可以设置时间、启动计时、暂停计时以及调整其他功能等。
二、电子手表计时原理电子手表的计时原理基于石英晶体振荡器的稳定振荡频率。
具体步骤如下：1. 石英晶体振荡器开始振荡，发出固定频率的信号。
2. 振荡信号经过集成电路，通过计数器进行计数。
计数器记录的初始值一般为0。
3. 随着时间的流逝，计数器不断累加，将振荡信号的周期数转化为可读取的时间格式。
例如，每1秒钟振荡一次的信号，计数器每累加1次则表示经过了1秒钟。
4. 集成电路将计数器的数值传递给显示屏，显示屏上会显示出准确的时间。
5. 用户可以通过按钮进行时间的设置和其他功能的操作。
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电子秒表的工作原理
1）脉冲源电路
用 555 实现多谐振荡，需要外接电阻R1，R2和电容C。
电路图如下：
图1 555 构成多谐振荡器电路
2）分频器电路
通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到 0.1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
须设计一个五进制计数器，对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为时间计数单元的时钟输入。
用集成异步计数器 74LS90 实现，电路图如下：
图2 74ls90引脚图及构成五进制计数器
3）时间计数单元
时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
要实现 0.1 秒计数，须设计一个 10 进制计数器；要实现秒计数，须设计一个 60 进制计数器；要实现分计数，须设计一个 10 进制计数器，这里选用74LS90 实现。
表1 74LS90功能表
输入
输出
功能
清 0
置 9
时钟
QD QC QB QA R0(1)、R0(2) S9(1)、S9(2)
CP1 CP2 1
1
×
×
× × 0
清 0
×
×
1
1
× × 1
1
置 9
0 × × 0
0 ×× 0
↓ 1
QA输出
二进制计数
1 ↓
QDQCQB输出
五进制计数
↓ QA
QDQCQBQA输出 8421BCD 码
十进制计数
QD↓
QAQDQCQB输出 5421BCD 码十进制计数
1 1
不变
保持
十分之一秒计数器和分计数器是十进制，所以只需要将 74LS90 接成十进制即可。
电路图如下：
图4 74LS90构成十进制计数器
74LS90 是二 -- 五十进制计数器，所以设计一个60进制秒计数器要用两个 74LS90 ，当计数状态一到 01100000 立即清零。
但是用90实现六进制时须将QC,QA分别接 R0(1)、R0(2)，这样由启动停止电路输出的启动停止秒表工作的信号就无法接到 R0(1)、R0(2)处控制。
所以本设计中改用 74LS92 实现 60 进制计数。
12 分频计数器 74LS92 简介
图5 74LS92 引脚图表2 74Ls92 复位计数功能表
表3 74LS92 计数功能表
74LS92 内部是由 4 个主从触发器和用作除 2 计数器及计数周期长度为除6的3位2进制计数器所用的附加选通所组成。
为了利用本计数器的最大计数长度（十二进制），可将 B 输入同 Q A 输出连接，输入计数脉冲可加到输入A上，此时输出如功能表2所示。
所以六十进制计数器电路图如下：
图6 92 及 90 构成六十进制计数器
4）码驱动及显示单元
计数器实现了对时间的累计以 8421BCD码形式输出，用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流。
本设计用的 CD4511是用于驱动共阴LED显示器的BCD-84217段译码器。
(5) 脉冲整形电路单元
将启动和停止电路输出的不规则脉冲整形为具有一定幅度和一定宽度的脉冲，为计数器提供清零信号。
启动和停止电路单元的按钮按下, 则此电路输出一个持续时间一定的有效信号( 负脉冲 )。
在此期间, 即使按钮有几个连续的负脉冲 , 但电路输出仍保持低电平 , 从而将按钮的抖动屏蔽掉。
本设计用微分型单稳态触发器实现。
电路图和波形图如下：
图7 单稳态触发器电路图8 单稳态触发器波形
6）启动和停止电路单元
用集成与非门构成的基本 RS 触发器作为启动和停止秒表工作的电路。
电路图如下：
图9 RS触发器电路
总电路图如下：
图10 电子秒表总电路图。