学 号：
课 程 设 计
题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师
电子秒表的设计与制作
自动化学院 电气工程及其自动化
2012 年 7 月 6 日
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目： 电子秒表的设计与制作 初始条件：
（1） 计数精度可达1/100秒 （2） 可显示时间99.99秒
（3） 具有开关可启动，暂停，清零功能
选作：设计可改变计时时间（最大59.99秒）的电路
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
（1） 设计任务及要求 （2） 方案比较及认证 （3） 系统框图，原理说明
（4） 硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明 （5） 调试记录及结果分析 （6） 对成果的评价及改进方法 （7） 总结（收获及体会） （8） 参考资料
（9） 附录：器件表，芯片资料
时间安排：
6月25日~6月28日：明确课题，收集资料，方案确定 7月28日~7月2日：整体设计，硬件电路调试 7月2日~7月6日；报告撰写，交设计报告，答辩
指导教师签名： 2012年 7月 日 年 月 日
前言
21世纪，电子科技技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎参透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
时间对人们来说总是那么的宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。秒表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字计时器及扩大其应用，有着非常现实的意义。
本次课程设计多功能电子秒表是用数字电子技术实现时、分、秒计时的装置，采用555振荡器，计数器、译码器、显示器、和功能扩展电路等组成。由LED数码管来显示译码器所输出的信号，采用了大量74LS系列中小规模集成芯片，使用与非门组成的校时电路。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成电子秒表的基本功能——计时。
本课题的设计达到的目的：除了使没有真正进行过电子技术实验的学生，通过课程设计，能够加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题能力。 通过本课题的设计，能培养我们掌握电子技术的科学实验规律，实验技术，测量技术等实验研究方法，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。本设计所涉及的知识：方案分析及论证，产品功能的说明，原理说明，安装工艺，调试与测试，焊接技术，操作说明以及用到的EWB，Proteus，Protel，Microsoft Visio等软件技术的新手段，新工具。
武汉理工大学《电工电子》课程设计说明书
目录
摘要................................................................................................................................ 2 1. 课题分析.......................................................................................................... 3 2 方案的选择与讨论............................................................................................ 3 2.1 时间脉冲产生电路............................................................................................ 3
2.1.1 方案一：石英晶体振荡器 ............................................................................. 3 2.1.2 方案二： 555与RC组成的多谐振荡器 ...................................................... 4
2.2 计时器.............................................................................................................. 5
2.2.1 方案一：同步时序逻辑电路 ........................................................................... 5 2.2.2 方案二：异步时序逻辑电路 ......................................................................... 5
2.3 译码器显示电路................................................................................................ 6 2.4 防抖电路.......................................................................................................... 6 3 电子秒表系统主体流程框图.............................................................................. 6 4 主体单元电路的设计........................................................................................ 7 4.1 振荡器的设计.................................................................................................... 7 4.2 计数器的设计.................................................................................................. 9 4.4 译码显示电路................................................................................................ 14 4.5 清零和暂停.................................................................................................... 15 5 仿真测试和误差分析........................................................................................ 15 5.1 仿真测试.......................................................................................................... 16 5.2 误差分析.......................................................................................................... 16 第6章 设计总结与体会.................................................................................... 16 参考文献...................................................................................................................... 17 附录二 器件表.......................................................................................................... 19
1
武汉理工大学《电工电子》课程设计说明书
摘要
电子秒表是一种用数字显示计时装置，与传统的机械秒表相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用。大家都知道小到人们日常生活中的电子手表秒表，大到大型场合或比赛的大屏幕计时装置。
电子秒表从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，电子秒表的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。电子秒表适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。
多功能电子秒表由以下几部分组成：555定时器组成的多谐振荡器构成秒脉冲发生器；六十进制的秒、分计数器和十或二十进制的时计数器；秒、分、时的数码显示部分等。具体要求如下：计数精度可达1/100秒；可显示时间99.99秒；具有开关可启动，暂停，清零功能，并通过电子秒表的制作进一步了解中小规模集成电路，提高自己的分析和解决现实中所遇到的问题的能力，为以后的学习或工作中打下一个良好的基础。
关键词：电子秒表，定时器，效率
2