电子秒表电路设计与制作实习报告
电子秒表实训报告
电子秒表1 电路的结构设计1.1 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。
人们对它的认识也逐步加深。
在秒表的设计上功能不断完善，在时间的设计上不断的精确，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。
秒表的设计是由555芯片提供的，秒表时间由相关的电阻与电容的大小决定。
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，同时也适用于对时间测量精度要求较高的场合，如测定短时间间隔的仪表。
秒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。
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。
本次实训是基于数字电路和模拟电路的电子秒表的设计思路及实现方法。
本实训中，充分利用数字电路的计数、译码、显示的优良特性，使整个电路设计达到了比较满意的效果。
本电路设计主要有时基产生电路、电源电路、分频电路、计数与译码电路（包括显示电路）、开关按钮电路组成。
这次实训不但对以前的知识进行巩固，而且学会了更多的新知识，提高思维、强化动手能力，能够更好地适应和走上工作岗位，为以后的就业打下一定的基础。
电子秒表设计报告
电子秒表设计报告目录1 设计目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1）2 设计任务和要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）3 设计的方案的选择和论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3）4 电路设计计算与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1 模块总体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1.1 555时钟块发生模设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1.2输出及显示模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（5）4.1.3控制电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6）4.2所需的元器件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）4.2.1 555定时器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）4.2.2基本RS触发器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）4.2.3译码器芯片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）5 总结及心得⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）6 附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）6.1 元器件列表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）6.2 电路仿真图：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（13）7 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14）1设计目的1 学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码器显示等单元电路的综合应用。
2 熟悉 555 定时器的使用以及相关电路的设计，巩固 RS触发器的功能以及特性，熟悉RS触发器的使用和设计。
3学习电子秒表的调试方法。
2设计任务和要求1 利用 555 定时器制作一个所需频率的时钟发生装置。
2 利用 74LS248、74LS160和数码显示器接受555 定时器输出的计数脉冲，并显示出来。
3 使用基本 RS触发器制作电子秒表的控制开关，实现开始计数，停止并保持计数和清零重新开始计数的功能。
3设计的方案的选择与论证整体设计布局框图如下图所示：图 3.1 整体设计布局框图根据要求使用555 定时器产生时钟脉冲、使用74LS248、74LS160和数码显示器、利用基本 RS触发器制作电子秒表的控制开关。
电子科技大学电子技术综合实验秒表实验报告
现代电子技术综合实验电子秒表设计学生姓名：xxx学号：xxxxxxxxx指导老师：刘曦学院：xxxxxxxx提交时间：2015年5月摘要本文介绍了使用VHDL开发FPGA的一般流程，重点介绍了电子秒表的设计。
该设计以VHDL作为硬件开发语言，以ISE作为软件开发平台，准确地实现了秒表计数、清零、暂停等功能，并使用ModelSim仿真软件对VHDL程序实现了仿真，完成了综合布局布线，最终将程序下载到芯片Spartan-3A，测试结果良好。
关键字：FPGA VHDL ISE ModelSim 电子秒表目录第一章引言————————————————————————————4 第二章基于FPGA的VHDL设计流程——————————————————42.1 时间的概念及计时方法————————————————————42.2 VHDL语言简介———————————————————————42.2.1 VHDL语言特点————————————————————-42.2.2 VHDL语言优势————————————————————-62.3 FPGA简介—————————————————————————62.3.1 FPGA的主要特点———————————————————-62.3.2 FPGA的开发流程————————————————————6 第三章电子秒表的软件开发环境———————————————————63.1 ModelSim简介————————————————————————73.1.1 ModelSim的特点————————————————————-73.2 ISE简介——————————————————————————-7 第四章电子秒表的设计与实现————————————————————-74.1 实验任务——————————————————————————94.2 实验条件——————————————————————————94.3 系统需求和解决方案—————————————————————94.4 各模块的实现————————————————————————94.4.1 分频器————————————————————————104.4.1.1 分频得到1KHz的时钟信号—————————————104.4.1.2 分频得到100Hz的时钟信号————————————104.4.2 输入控制电路—————————————————————114.4.2.1 防抖电路————————————————————114.4.2.2 控制电路————————————————————114.4.3 计数模块———————————————————————124.4.3.1 十进制计数器——————————————————124.4.3.2 六进制计数器——————————————————134.4.4 锁存器————————————————————————134.4.5 显示模块———————————————————————134.4.5.1 扫描器—————————————————————134.4.5.2 数据选择器———————————————————144.4.5.3 七段译码器———————————————————144.5 分配引脚和下载实现————————————————————-144.6 实验结果及仿真——————————————————————-15 第五章结论———————————————————————————155.1 实验结论—————————————————————————155.2 心得体会—————————————————————————15参考文献———————————————————————————16 致谢—————————————————————————————16 附录————————————————————————————17第一章引言随着现代电子科技的发展，各种新型的电子产品层出不穷，而高精度的电子秒表作为电子产品的一部分，在人们的日常生产、生活中发挥着极其重要的作用。
【心得体会】数字电子秒表设计心得体会百度文库
【关键字】心得体会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。
电子秒表实验报告
电子秒表实验报告电子秒表实验报告引言：电子秒表是一种常见的计时工具，广泛应用于实验室、体育比赛和日常生活中。
本实验旨在通过对电子秒表的使用和测量，深入了解其工作原理和准确性。
实验目的：1. 理解电子秒表的工作原理；2. 掌握正确使用电子秒表的方法；3. 比较电子秒表与传统秒表的准确性。
实验材料和方法：1. 实验材料：电子秒表、传统秒表、计时器、待测物体；2. 实验方法：a. 将电子秒表和传统秒表校准至同一起点；b. 使用电子秒表和传统秒表分别计时待测物体的时间；c. 重复多次实验，记录数据并计算平均值；d. 比较电子秒表和传统秒表的准确性。
实验结果与讨论：通过多次实验，我们得到了以下数据：实验次数 | 电子秒表计时（s） | 传统秒表计时（s）---------------------------------------1 | 10.23 | 10.202 | 10.21 | 10.183 | 10.25 | 10.224 | 10.24 | 10.195 | 10.22 | 10.21通过计算平均值，我们可以得到电子秒表的平均计时为10.23秒，传统秒表的平均计时为10.20秒。
可以看出，两者的计时结果非常接近，差距在0.03秒以内。
这个结果表明，电子秒表在准确性方面与传统秒表相当。
其准确性主要依赖于内部的计时装置，通常采用晶体振荡器，其频率非常稳定。
而传统秒表则依赖于人工操作，容易受到人为因素的影响，如反应时间和手动操作的误差。
此外，电子秒表还具有其他优点。
首先，它可以提供更精确的计时结果，小数点后几位的精度可以满足实验的要求。
其次，电子秒表通常具有计时、计数、暂停和复位等功能，更加灵活方便。
最后，电子秒表还可以记录多次计时结果，并进行平均值计算，提高数据的可靠性。
然而，电子秒表也存在一些局限性。
首先，它依赖于电池供电，一旦电池耗尽，计时功能将无法使用。
其次，对于某些特殊实验，如高温、高压环境下的计时，电子秒表可能无法正常工作。
电子秒表实验报告
.目录1绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2秒表的发展趋势 (2)1.3本课题研究容 (3)2研究方案与预期成果 (3)2.1研究方案 (3)2.2预期成果 (3)3设计任务与思想..................................... 错误!未定义书签。
3.1设计任务 ..................................... 错误!未定义书签。
3.2设计目的 ..................................... 错误!未定义书签。
3.3设计总体思想..................................... 错误!未定义书签。
4系统硬件设计 (6)4.1系统硬件设计框图 (6)4.2 LED显示电路..................................... 错误!未定义书签。
4.3时钟分频计数电路 .............................. 错误!未定义书签。
4.4秒脉冲电路.................................... 错误!未定义书签。
4.5 控制开关电路 ................................. 错误!未定义书签。
4.6系统电路图.................................... 错误!未定义书签。
5系统仿真与调试..................................... 错误!未定义书签。
5.1软件平台 ..................................... 错误!未定义书签。
5.2系统仿真 ..................................... 错误!未定义书签。
5.3系统软件调试.................................. 错误!未定义书签。
电子秒表实验报告
电子技术设计性实训报告学号：211002146姓名：邱富烨同组人：夏文彬班级：03班指导老师：林雪健日期：2012.09.07目录一．实训目的---------------------------------------------------3二．设计功能要求---------------------------------------------3 三．电路设计---------------------------------------------------4 （一）电路框图--------------------------------------------4 （二）单元电路分析-------------------------------------4四．设计总图及其工作原理---------------------------------5 （一）工作原理--------------------------------------------5 （二）元件清单--------------------------------------------5五．电路调试--------------------------------------------------6(一) 调试过程--------------------------------------------6（二）故障分析与排除-----------------------------------7六．实训心得---------------------------------------------------8一. 实验目的1. 对芯片74LS160芯片以及555的功能的更形象的认知。
2.增强使用ＥＷＢ软件的能力。
3.进一步提高独立分析问题和解决问题的能力。
4.掌握数字系统的分析和设计方法。
5.对数字集成电路的综合应用有进一步的认识和理解。
单片机电子实训报告-秒表的制作及其功能的实现
单片机电子实训报告目录第一章：前言1.1 单片机的基本概况 (3)第二章：设计目的及其思路2.1 设计目的 (4)2.2 设计思路 (4)2.3 设计思路总结 (6)第三章：电路图及其解释3.1秒表的完整电路图 (7)3.2电路图的原理解释 (8)第四章：程序功能实现4.1秒表的完整C语言源程序 (9)4.2 C语言源程序的分析 (10)第五章：总结第一章前言第一节单片机的基本概况随着技术的飞速发展，国民经济各个领域对自动化的要求越来越迫切。
计算机在自动化技术中发挥着及其重要的作用。
从计算机外围设备、民用电器、医用仪器设备、机电一体化产品到航空航天技术，从人工智能、工业机器人到人体工程等领域中，开发计算机应用系统成为一个热门技术。
目前，8位、16位、32位单片机以及具有各种优异性能、特殊功能类型的单片机，如信号处理单片机、USB接口控制单片机、网络通信控制单片机等，可作为广大科技工作者的开发工具。
与通用计算机不同，单片机是专为智能仪器仪表与自动化领域设计开发的专用计算机，在一芯片上集成了组成了一个计算机所需的五个主要部件：运算器、控制器、存储器、输入接口和输出接口，具有体积小、功能强、可靠性好、容易扩展、使用方便、价格便宜等特点。
有两种结构的单片机体系。
一种是单总线结构，如Intel公司，Motorola公司和Zilog公司的系列产品。
另一种是双总线哈佛结构，如Microchip公司的PIC 系列产品和Atmel公司的AVR系列产品，单总线结构的单片机大多是复杂指令集计算机，而双总线哈佛结构的单片机大多是精简指令集计算机。
在国内，主流产品是Intel公司的MCS—51系列单片机。
PIC单片机和AVR 单片机由于速度快、功耗低、采用精简指令集，收到许多开发者的重视。
从20年纪70年代初期开始，Intel公司开始开发单片机产品。
MCS—48和MCS—51系列产品奠定了Intel公司在单片机领域的主导地位。
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电子技术课程设计实习报告
电气学院
学生姓名：
学号：
专业班级：
实验项目：电子秒表电路设计制作
试验时间：
小组其他成员：
实验指导老师：
电子秒表电路设计制作
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、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
2 学习电子秒表的调试方法。
二．设备及器件：
实验室借用仪器
三．小组分工电路设计工作：布线工作：
电路焊接：
电路调试：
四：基本原理
1.芯片引脚图
二-五-十进制异步加计数器
四2输入与非门
七段译码器
555定时器2.基本RS触发器
如图所示为集成与非门构成的基本RS触发器。
属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。
它的一路输出Q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。
K 2、K
1
接电平开关，不工作时置1。
当K
2
置0、K
1
置1，则门1输出Q=1，
门2输出Q=0，K
2再置1、K
1
置1，Q、Q状态不变，K
2
仍置1、K
1
置0，则Q
由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备，Q由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。
K 1置0秒表清零并开始计时，K
2
置0秒表停止计时。
基本RS触发器在电子秒表
中的职能是启动和停止秒表工作
3.单稳态触发器
图为集成与非门构成的微分型单稳态触发器，各点波形如图2所示。
单稳态触发器的输入触发负脉冲信号u i由基本RS触发器Q端提供，输出负脉冲u
ｏ
通过非门加到计数器的清除端R。
静态时，门4应处于截止状态（输出为高电平），故电阻R必须小于门的关门电阻R off。
定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。
当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的R P和C P。
单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。
当其输出为低电平时，使各计数芯片（3片74LS90）的R的输入为高电平（经过了反相器），完成计数器的复位，由于采用单稳态触发电路，R端的高电平维持时间即为暂态维持时间，暂态结束后便进入正常计时状态。
图2 各点波形
4.时钟发生器
图为555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。
调节电位器R W，使在输出端3获得频率为50HZ的矩形波形信号，当基本RS 触发器Q＝1时，门5开启，此时50HZ脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计
数器1#的计数输入端CP0。
5.计数及译码显示
图为二－五－十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。
其中计数器74LS90 1#片接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端Q3取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器74LS90 2#片的时钟输入。
计数器74LS90 2#片及计数器74LS90 3#片接成8421码十进制形成，其输出端与数字电路实验箱中译码显示部分的相应输入端连接，可显示0.1～9.9S计时。
集成异步计数器74LS90是异步二一五一十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。
其功能表如表1所示，引脚排列见附录。
表1
通过不同的连接方式，74LS90可以实现4种不同的逻辑功能，而且还可借助R0A、R0B对计数器清零，借助S9A、S9B将计数器置9。
其具体功能详述如下：
（1）计数脉冲从CP0输入，Q0作为输出端，为二进制计数器。
（2）计数脉冲从CP1输入，Q3Q2Q1作为输出端，为异步五进制加法计数器。
（3）若将CP1和Q0相连，计数脉冲由CP0输入，Q3Q2Q1Q0作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。
（4）若将CP0与Q3相连，计数脉冲CP1输入，Q0Q3Q2Q1作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。
（5）清零、置9功能。
①异步清零：当R0A、R0B均为“1”；S9A、S9B中有“0”时，实现异步清零功能。
②置9功能：当S9A、S9B均为“1”；R0A、R0B中有“0时”，实现置9功能。
五．设计内容：
由于电路中使用器件较多，焊接前必须合理安排各器件在面包板上的位置，使电路逻辑清楚，接线较短。
接线和调试时，应将各单元电路逐个进行接线和调试，即分别测试基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码显示电路等逻辑功能，待各单元电路工作正常后，再将有关电路逐级连接起来进行测试，直到测试电子秒表整个电路的功能。
这样的模块化测试方法有利于检查和排除故障，是调试电路的常用方法。
六．测试：
1.单稳态触发器的测试：
（1）静态测试：用数字万用表测量A、B、D、F各点电位值，记录之。
Va=2.06V Vb=0.15V Vd=0.11V Vf=4.68V
（2）动态测试：
输入端接1KHZ连续脉冲源，用示波器观察并描绘D点（u D、）F点（u0）波形，如果觉得单稳输出脉冲持续时间太短，难以观察，可适当加大微分电容C（如改为0.1μF）待测试完毕，再恢复4700PF。
2.时钟发生器的测试
八．排线过程
九．．
十．心得体会
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！无论做什么事情，都必须培养严谨，认真，善思的工作作风。
时间很快，这两周的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。
一周已忙碌过去，实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。