课程名称:数字电子技术课程设计 题 目:电子秒表电路 姓 名:姜云富 专 业:应用电子技术 班 级:电子1001 学 号:20104536
目录
一、技术要求????????????????? 2 二、总体电路设计??????????????? 3 三、模块电路设计??????????????? 1.多谐震荡器电路???????????? 2.计数器电路 ????????????? 4 3.译码驱动显示电路 ?????????? 5 四、总电路原理图???????????????五、元件清单?????????????????六、电路板制作???????????????? 1.电路板布局?????????????? 2.电路板的焊接????????????? 3.电路板的调试和检查??????????
七、设计总结?????????????????
1.设计中遇到的问题及解决方法?????? 8
2.设计体会???????????????八、参考资料?????????????????
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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、电路总体设计
实验要求设计一个用于短时间测量的电子表,根据学过的相关知识可
以知道和题目的要求,电路应该分为分为四个部分,分别是多谐振荡器、计数器、译码器和数码显示器。
数码显示器器
多谐振荡器 译码器 计数器
电子秒表电路的基本组成(方框图)
1 两个方案:方案一 555定时器做的,方案二 石英晶体构成石英晶做的。
方案一、
用一个555定时器做出多谐振荡电路为计数电路提供计数脉冲,通过调节外围
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电阻R1、R2和电容C的值使振荡电路产生1Hz的计数脉冲(即周期为1秒的信号)。用74LS90计数器做成60进制的秒计数电路,并用7408配合反馈清零,4511三线七线译码器通过开关态控制数码管暂停。
方案二、
用石英晶体构成石英晶振脉冲发生器。计数电路是74LS90串接构成的60进制计数器可以计数到60秒(1分钟)这样控制起来比较方便、控制电路同方案一。
最终方案:
方案一。由于对方案二的石英晶振电路原来不是很熟悉,并且方案二的计数显示不符合人的一般思维方式,因此选用方案一作为最终方案。
2 元器件选择
4511 74ls08 74ls90 555
3 参数计算
充电时间 T1
T1=0.7(R1+R2)C=0.7*1210*0.001=0.847s 放电时间T2
T2==0.7 R2 C=0.7*210*0.001=0.147s
电路震荡周期T
T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C
电路震荡频率
f=1/T=1.43/(R1+2R2)C
三、模块电路设计
1.
多谐震荡器电路
为由555构成的多谐振荡器电路,根据实验的要求需要获得1HZ的时间信号,则令f=1HZ,
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由上面的公式推算出:R1=5.1kΩ, R2为5KΩ微调电阻约为4592欧,C1=100uF。就能得到1HZ的秒脉冲信号‘实验时其3管脚输出脉冲为1Hz。 下图为555构成多谐振荡器电路
2.
555构成多谐振荡器电路
计数器电路
秒信号发生器是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了时信号
发生器和分信号发生器的精度。“秒”计数器为60进制计数器。实现此100模数的计数器是由两片中规模集成计数器74LS90构成的。首先分别将两片74LS90设置成10进制加法计数器。即将两片的74LS90的置数端R0和R9都接地,将INA端接到QA端,以QD为进位输出端,则构成了10进制加法计数器。再将其中一片74LS90计数器的进位输出端QD接到另一片74LS90的进位输入端INA端。如此,两片计数器最大的即可实现100进制的计数器。接下来,利用74LS90的反馈置数的方法实现60进制。74LS90属于异步置数,所以计数器输出“2QD2QC2QB2QA、1QD1QC1QB1QA=0110、0000”时,通过置数脉冲使计数器清零,也就是此时QB,QC发出置数脉冲送至清零端R0,则R0使计数器清零[4- 6]。“秒”计数器电路图如图所示
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