数字电路课程设计--简易数字秒表
数电课程设计--数字秒表
数字电子技术课程设计题目：电子秒表的设计专业： 08自动化（1）班学号： ************ *名：***完成日期： 2010.12.30 指导教师：姚杰老师数字电子技术课程设计任务书班级：08自动化一班姓名：谢志平指导教师：姚杰 2010年12月28日教研室主任签字：年月日目录1 引言 (4)2 设计方案及系统框图2.1 设计方案 (5)2.2系统框图 (5)3 单元电路设计3.1 消抖电路 (6)3.2 上电复位电路 (6)3.3 微分电路 (7)3.4 0.1秒脉冲电路 (7)3.5 计数器电路 (8)3.6 译码电路 (9)3.7 七段译码管电路 (10)4总体电路设计4.1各单元电路工作原理 (11)4.2 电路工作原理 (11)5课程设计总结 (13)6参考文献 (14)7电子秒表原理图元器件明细表 (15)8总电路图 (16)1 引言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。
人们对他的认识也逐步加深，不断完善电子秒表的功能，人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
电子秒表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，同时也是用于对时间测量精度要求较高的场合。
数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、能强，而且容易实现测量的自动化和自能化。
随着集成计数的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛的渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
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、体育运动以及国防等方面。
在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效地加强我们的工作效率。
随着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，使我们我们的动手和实际操作能力得到了一定程度的提升，而不是单纯的学习理论。
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:学号：班级：电子班指导老师：2012年6月一、技术要求：要求设计一个数字表，用于短时间测量，适用于计时使用。
（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：品名 规格型号 技术要求 每组数量 通用板 10×15（cm 2） 10×15（cm 2） 1共阴极数码管 BS201A/0.5英寸 单个 2 集成显示译码器 CD4511 CD4511 2 集成14位计数器 CD4060 CD4060 1 集成双BCD 计数器 CD4518 CD4518 1 集成双D 触发器 74HC74 74HC74 1 集成逻辑与非门 74HC00 74HC001 电阻器 RJ-22M Ω-1/4W 1/4W 1 电阻器 RJ-200k Ω-1/4W 1/4W 1 电阻器 RJ-300Ω-1/4W 1/4W 14 电容器 CC1-30pF （瓷片） 瓷片2 电容器 CC1-0.01μF （瓷片）瓷片1 石英晶体振荡器 32.768kHz 32.768kHz 1 小型按键单开关 8×8mm 8×8mm 1 集成电路插座 16PIN 16PIN 3 集成电路插座 14PIN 14PIN2 集成电路插座 8PIN 8PIN(两个8PIN 作为16PIN)2焊锡（小卷） 小卷导线单芯 单芯（1）秒脉冲的产生图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）秒计数器的设计图2-2 图2-2为秒计数译码电路，秒计数器为M=60的计数器，即显示00～59，采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片，因为10 < M < 100。
数字电路课程设计--简易数字秒表
简易数字秒表1. 实验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10 ms ）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。
本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。
1.2设计内容：a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义；b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。
1.3设计要求：d) 量程99.99 S ，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。
时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。
十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD 码。
若采用七段码显示器则译码器完成BCD 到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。
综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图1所示）：图 12.单元电路设计：2.1分频、进位功能的实现：数字秒表由四部分组成：精确的时钟源，十进制计数器，译码器，七段码显示电路。
本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲，74ls90芯片具有2-5-10进制功能，由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一片74ls90芯片将直接输入的1000HZ 脉冲源分成100HZ ，后四片74ls90芯片再逐次进行10H 、1HZ 、0.1HZ 的分频工作，与此同时后4片74ls90芯片组成十进制计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接以显示电路输出结果。
74ls90功能表：图2 74ls90管脚图表174ls90 BCD 十进制计数时序CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 0 11KHZ2.2 分频电路如图3：图32.3 计数电路：此电路需要4个十进制计数器，4个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图4。
数字电路课程设计-电子秒表的设计
目录1.引言1.1设计目的-------------------------------------------------------2 1.2设计内容-------------------------------------------------------2 1.3设计要求-------------------------------------------------------2 2．数字电子秒表设计2.1仪器设备-------------------------------------------------------3 2.2设计原理-------------------------------------------------------32.3电路设计及仿真-------------------------------------------------33.电路的硬件验证--------------------------------------------------104.心得体会---------------------------------------------------------125.参考文献---------------------------------------------------------121.引言1.1设计目的：（1）掌握同步计时器74160、74161的使用方法，并理解其工作原理。
（2）掌握74160、74161进行计数器、分频器的设计方法。
（3）掌握用三态缓冲器74244和74160,74138,7448进行动态显示扫描电路设计的方法。
（4）掌握电子秒表的设计方法。
（5）掌握在EDA系统软件MAX+plusII环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定的芯片下载的方法。
（6）掌握用EDA硬件开发系统进行硬件验证的方法。
数字电路课程设计报告数字秒表
数字电路课程设计报告——数字秒表一、设计任务与技术指标：设计数字秒表，以实现暂停、清零、存储等功能。
设计精度为0.01秒。
二、设计使用器件：74LS00 多片74163 4片4511 4片NE555 1片二极管1枚LED 共阴极七段译码器 4 个导线、电阻若干三、数字秒表的构成：利用555 设计一个多谐振荡器，其产生的毫秒脉冲触发74LS163计数，计时部分的计数器由0.01s 位、0.1s 位、s 个位、和s 十位共四个计数器组成，最后通过CD4511 译码在数码管上显示输出。
由“启动和停止电路”控制启动和停止秒表。
由“接地”控制四个计数器的清零。
图1 电子秒表的组成框图四、实现功能及功能特点：（1）、在接通电源后秒表显示00：00，当接通计时开关时秒表开始计时。
（2）、清零可在计时条件下也可在暂停条件下进行。
（3）、解决了在使用163清零端和保持端时由于163默认的清零端优先级高于保持端造成的0.01秒位上无法保持到0.09的技术问题。
（4）、增加了数据溢出功能，由于是4位秒表，最多计到一分钟，当秒表到达一分钟时，秒表自动暂停显示在60：00秒处，此时二极管发亮，起警示灯作用。
清零后则可继续计时。
（5）、由于条件有限，我们自己用导线制作了电源、清零、暂停等开关以减少导线的拔插造成的面板的不美观。
下图为完整课程设计的实物图：五、课程设计原理：本课程设计由模6000计数器和其控制电路组成，模6000计数器功能由同步加法计数器74163和与非门74LS00组成。
74163的功能及用法：74163同步加法计数器具有以下功能：（1）、同步清零功能。
当清零端输入低电平，还必须有时钟脉冲CP的上升沿作用才能使各触发器清零，此过程为同步清零。
（2）、同步并行置数功能。
（3）、同步二进制加计数功能。
（4）、保持功能。
综上所述，74163是具有同步清零、同步置数功能的4位二进制同步计数器。
74163的应用：（1）、构成任意模的计数器将74163与少量门电路结合可构成任意模计数器。
数电课程设计秒表
数电课程设计秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解秒表的基本工作原理；2. 使学生了解秒表的各个组成部分，如计数器、时钟信号、控制电路等；3. 帮助学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，并能将其应用于秒表设计。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成秒表的搭建和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组内共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极主动探究数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在设计秒表过程中提出新思路、新方法；4. 培养学生面对困难和挑战时，保持积极的心态，勇于克服困难。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生通过设计秒表，将所学的数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生已经具备一定的数字电路基础知识，具有一定的动手实践能力和团队合作精神，但可能对复杂的电路设计仍感陌生。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养他们解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：复习组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理，强调触发器、计数器等在秒表设计中的应用。
相关教材章节：第二章 组合逻辑电路；第三章 时序逻辑电路。
2. 秒表工作原理及组成部分：讲解秒表的工作原理，分析秒表的各个组成部分及其功能。
相关教材章节：第四章 数字电路应用实例。
3. 秒表电路设计：a. 设计秒表的主体框架，选择合适的计数器、时钟信号等；b. 设计控制电路，实现对秒表的启动、停止、复位等功能；c. 介绍如何将各个部分组合成一个完整的秒表电路。
数电课程设计秒表15页
数电课程设计秒表15页一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握数字电路基础知识，特别是计时器电路的设计原理；2. 学习秒表的基本工作原理，理解秒表电路的组成部分及其功能；3. 掌握使用集成数字电路芯片设计秒表的方法，包括逻辑电路图的设计与实现。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的秒表电路；2. 培养学生动手操作能力，包括焊接、调试和排错数字电路；3. 提高学生的问题分析解决能力，能够对秒表电路进行故障诊断和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 通过团队合作设计秒表，增强学生的团队协作能力和沟通技巧；3. 强化学生对工程实践的责任感，认识到技术发展对社会进步的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标定位于理论与实践相结合，强调在理解基础知识的同时，注重学生实践技能的培养。
目标设定具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中，不仅能掌握数字电路知识，而且能够将理论应用于实践，解决实际问题。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，依据教材相关章节，科学系统地组织以下内容：1. 数字电路基础知识回顾：复习触发器、计数器等基本数字电路的工作原理及应用。
2. 秒表工作原理：介绍秒表的计时机制，分析秒表的组成部分，包括时钟源、分频器、计数器、显示及控制单元等。
3. 集成数字电路芯片：讲解集成数字电路芯片的类型，如555定时器、计数器芯片等，及其在秒表设计中的应用。
4. 逻辑电路设计：教授如何利用数字电路设计软件绘制秒表电路图，以及使用面包板搭建实际电路。
5. 电路搭建与调试：指导学生动手搭建秒表电路，学习焊接、调试和排错技巧。
6. 故障分析与优化：培养学生分析电路故障的能力，针对问题提出解决方案，优化电路设计。
教学内容按照以下进度安排：1-2课时：数字电路基础知识回顾及秒表工作原理介绍。
数电课程设计-数字电子秒表设计
数电课程设计-数字电⼦秒表设计理学院School of Sciences创新课程设计报告学⽣姓名：学⽣学号：所在班级：电⼦092所在专业：电⼦信息科学与技术指导教师：数字电⼦秒表设计1. 引⾔电⼦秒表在⽣活中的应⽤,它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，定时器能给我们的⼯作、⽣活以及娱乐带来很⼤的⽅便，充分利⽤定时器，能有效的加强我们的⼯作效率。
数字电⼦秒表是利⽤数字电⼦技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，具有直观、准确性⾼的特点。
1.1 设计⽬的1.建⽴数字电⼦电路系统的基本概念；2.运⽤CD4060分频器的应⽤，计数器的级联及其计数、译码、显⽰电路的整体配合；3.建⽴分频的基本概念。
1.2 设计要求设计⼀个数字电⼦秒表，该秒表具有显⽰功能和清零、开始计时、停⽌计时等功能。
设计的要求如下：1.以1秒为最⼩单位进⾏显⽰；2.秒表可显⽰0～9秒的量程；3.该秒表具有清零、开始计时、停⽌计时功能；4．除了以上功能，个⼈可根据具体情况进⾏电路功能扩展。
1.3 设计内容1.搭接电⼦秒表的整体设计电路；2.校准0.1秒信号源；3.测试电⼦秒表清零、开始计时、停⽌计时功能。
2. 电路分析图2.1.1 电⼦秒表电路图图2.1.1是电⼦秒表完全的电路图，按功能可以分成四个单元电路进⾏分析，由时钟脉冲发⽣器、计算器、译码器和数码管组成。
其原理⽅框图如图2.2.1所⽰。
2.2.1 时钟脉冲发⽣器555 定时器是模拟 — 数字混合式集成电路，利⽤它可以⽅便地构成脉冲产⽣、整形电路和定时、延时电路。