2014级机械设计制造及其自动化专业
电子技术课程设计
数字秒表的设计
姓 名： 陈彦军
院 别： 工学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
学 号： 2014040158
指导教师： 有德义
2014年12月17
工学院课程设计评审表
学生姓名 设计题目 评价内容 设计目的及设计方案 评价指标 有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计实验方案；独立进行实验工作；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。选题合理、目的明确。设计方案正确，具有可行性、创新性。 论文结果有应用价值；图纸绘制符合国家标准，质量符合要求；工作课程设计结果 中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。（电子CAD 图纸、测试或仿真数据、在试验箱上搭建电路或用电路板制作产品）计算及测试结果准确；能正确处理实验数据。 课程设计态度 按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。态度认真、学习刻苦。 实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）。 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理。 合计 5 50 20 评分 权值 评定 成绩 陈彦军 专业 机械设计制造及其自动化 年级 2014级 学号 2014040158 数字秒表的设计 5 课程设计报告 答辩 20 100 指导教师评语
《电子技术课程设计》课程设计任务书
设计题目： 数字秒表的设计 指导老师 有德义 参加学生 设计目的 （1）掌握组合逻辑电路的设计方法。 （2）学习使用设计、安装、调试、分析电路的一般步骤。 陈彦军 张福清 马哲栋 （1）复习组合逻辑电路的设计方法。 （2）仔细阅读附录程序介绍。 设计内容 （3）设计一个逻辑控制电路实现以下作用：按下暂停键秒表停止计时，再按一下恢复计时功能，暂停后按一下手动调时键秒表走一个数字，计满60s自动清零。 （4）在试验箱上搭建电路或用电路板制作产品，实现逻辑功能。 （1）除了已给参数，电路结构，其他参数自己选定。 （2）报告包括：设计要求；设计过程、原理说明；仿真电路、元器件清单；仿真波设计要求 形、数据等结果分析，对波形、数据进行必要的文字说明。 （3）设计原理应包括：设置逻辑变量、列真值表，逻辑化简及逻辑变换，画出设计电路图等等。 （1）选题合理、目的明确（10 分） （2）设计方案正确，具有可行性、创新性（10 分） （3）设计结果（例如：电子CAD 图纸、测试或仿真数据、在试验箱上搭建电路或用评分标准 电路板制作产品图片）（50分） （4）态度认真、学习刻苦、遵守纪律（5分） （5）设计报告的规范化、参考文献充分（不少于3篇）（5 分） （6）答辩（20分）
数字秒表的设计
1 设计任务与要求
1.1 任务
利用集成计数器（建议采用74LS161）设计一个六十进制计数器，计数器的计数脉冲由自身的秒脉冲产生电路提供，计时状态由共阴数码管显示。
1.2要求
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电路可以有暂停键和手动调时键。
秒脉冲产生电路由555定时器构成，占空比不要过大或过小。 计算秒脉冲产生电路的器件参数。
利用国标逻辑符号画出原理图，列出元件明细表，对工作原理加以说明。 做出产品，通过实验对电路加以验证。
2 设计原理
原理框图：
脉冲发生器 计数器 译码器 显示器 控制电路 按下控制按钮数字秒表由555构成的脉冲发生器输出周期为1s左右的方波脉冲，输入到计数器（74LS161）开始计数，经过译码器（74LS248）翻译并出入到显示器（七段共阴数码）显示“9”后，高位显示“1”的同时低位显示“0”，以此循环计数，到达60后置零重新开始计数。
3 电路设计
3.1脉冲发生器（由555构成的多些振荡器）
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为低电平。
多谐振荡电路 工作波形
由多谐振荡器原理，结合上图可知其振荡周期电时间。
充电时间 T1?(R1?R2)Cln2?0.7(R1?R2)C 放电时间T2?R2Cln2?0.7R2C
矩形波的振荡周期T?T1?T2?ln2(R1?2R2)C?0.7(R1?2R2)C
。
为电容充电时间，
为电容放
3.2 计数器（74LS161）
74LS161是集成同步二进制计数器，该计数器具有同步预置、异步清零、计数和保持四种功能，且有进位信号输出端，可串接计数使用。