電子技術課程設計報告--電子秒表的設計

1、<p>　　電子技術課程設計報告書</p><p>　　2011年 12月12日</p><p><b>　　電子秒表的設計</b></p><p><b>　　1 設計目的</b></p><p>　?。?）學習數(shù)字電路中基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器及計數(shù)、譯碼顯示等單元電路

2、的綜合應用。</p><p>　?。?）學習電子秒表的調試方法。</p><p><b>　　2 設計思路</b></p><p>　?。?）設計基本RS觸發(fā)器。</p><p>　?。?）設計單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。</p><p>　?。?）設計時鐘發(fā)生器。 </p><p>　

3、?。?）設計計數(shù)及譯碼顯示。</p><p><b>　　3 設計過程 </b></p><p><b>　　3.1工作流程圖</b></p><p><b>　　圖1 工作流程圖</b></p><p>　　圖1中1單元為用集成與非門74LS00構成的基本RS觸發(fā)器。屬低電平

4、直接觸發(fā)的觸發(fā)器,有直接置位,復位的功能。</p><p>　　圖1中2單元為集成與非門74LS00構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它的職能是為計數(shù)器提供清零信號。</p><p>　　圖1中555定時器構成了多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。</p><p>　　圖1中4單元74LS90構成的計數(shù)器/分頻器 </p><p>　　圖1中5單元譯碼顯示

5、單元</p><p><b>　　3.2電路設計</b></p><p>　　電子秒表電路如圖2所示。</p><p>　　圖2 電子秒表原理圖</p><p>　　圖2為電子秒表的原理圖。按功能分成四個單元電路進行分析。</p><p><b>　　1.基本RS觸發(fā)器</b>

6、;</p><p>　　用集成與非門構成的基本RS觸發(fā)器。屬低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器，有直接置位、復位的功能。</p><p>　　它的輸出非Q作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出Q作為與非門U12A的輸入控制信號。按動按鈕開關A，輸出非Q=1，A復位后Q、非Q狀態(tài)保持不變。再按動按鈕開關B,則Q由0變?yōu)?，U12A開啟，為計數(shù)器啟動做好準備。非Q由1變?yōu)?，送出負脈沖，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。

7、</p><p>　　基本RS觸發(fā)器在電子秒表中的職能是啟動和停止秒表的工作。</p><p><b>　　2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</b></p><p>　　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)負脈沖信號由基本RS觸發(fā)器非Q端提供，輸出負脈沖通過非門加到計數(shù)器的清除端R。</p><p>　　靜態(tài)時，U11A應處于截止狀態(tài)，故電阻R必須小

8、于門的關門電阻Roff。定是原件RC取值不同，輸出脈沖寬度也不同。當觸發(fā)脈沖寬度小于輸出脈沖寬度時，可以省去輸入微分電阻的Rp和Cp。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電子秒表中的職能是為計時器提供清零信號。</p><p><b>　　3、時鐘發(fā)生器</b></p><p>　　用555定時器構成的多諧振蕩器，是一種性能良好的時鐘源。</p><p>　　調節(jié)電

9、位器R8,使在輸出端獲得頻率為50HZ的矩形波信號，當基本RS觸發(fā)器Q=1時，U12A開啟，此時50HZ脈沖信號通過門U12A作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端。</p><p><b>　　4、計數(shù)及譯碼顯示</b></p><p>　　二—五—十進制加法計數(shù)器74LS90構成電子秒表的計數(shù)單元，其中計數(shù)器1接成五進制形式，對頻率為50HZ的時鐘脈沖進行五分頻，在輸

10、出端取得周期為0.1S的矩形脈沖，作為計數(shù)器2的時鐘輸入。計數(shù)器2及計數(shù)器3接成8421碼十進制形式，其輸出端與試驗裝置上譯碼顯示單元的相應輸入端連接，可顯示0.1~0.9秒；1~9.9秒計時。</p><p>　　表1 </p><p><b>　　4 系統(tǒng)調試與結果</b></p><p>　　4.1 基本RS觸發(fā)器的調試

11、</p><p>　　按動開關 ，檢查門1輸出Q非是否為1，門2輸出Q是否為0， 復位后這兩個狀態(tài)能否保持，再按動開關 ，Q是否由0變1，Q非是否由1變0，否則檢查卡觀和與非門 。</p><p>　　4.2時鐘發(fā)生器的測試</p><p>　　用示波器觀察輸出電壓波形并測量其頻率，調節(jié) ，使輸出波形頻率為10-15Hz，若無波形輸出，檢查555定時器。</p

12、><p>　　4.3 計數(shù)、譯碼、顯示單元的測試</p><p>　　測量計數(shù)器功能和分頻器功能，看輸出頻率是否為10倍關系，各段測量顯示管的功能是否正常。</p><p><b>　　4.4 整體測試</b></p><p>　　各電源電路測試正常后，按圖把幾個電源電路連接起來，進行電子秒表的總體測試。</p>

13、<p>　　先按一下按鈕開關K2，此時電子秒表不工作，再按一下按鈕開關K1，則計數(shù)器清零后便開始計數(shù)，觀察數(shù)碼管顯示計數(shù)情況是否正常，如不需要計數(shù)時或暫停計數(shù)時，按一下開關K2，計數(shù)立即停止，但數(shù)碼管保留所計數(shù)時之值。</p><p><b>　　5主要儀器與設備</b></p><p>　　1.THD-4數(shù)字電路實驗箱1臺。</p>&l

14、t;p>　　2.GOS-620示波器。</p><p>　　3.MS8215數(shù)字萬用表。</p><p><b>　　4.數(shù)字頻率計</b></p><p><b>　　5.譯碼顯示器。</b></p><p>　　6.74LS00*2 555*1 74LS90*3 電位器、電阻、電容若

15、干</p><p><b>　　6設計體會與建議 </b></p><p><b>　　6.1設計體會</b></p><p>　　在實踐面前一系列的問題會突發(fā)出現(xiàn)，但是沒有扎實的理論知識，實踐能力又無從存在，二者必須緊密結合，所以在以后的學習工作中，學習和動手要兩手抓，而且兩手都要硬，認真仔細，讓問題鉆了空子。通過這次對

16、電子秒表的設計與制作，讓我了解了設計電路的程序，也讓我了解了關于電子秒表的基本原理與設計理念。本次課程設計很有收獲，相信以后的類似這樣的課程設計我會做得更好！</p><p><b>　　6.2對設計的建議</b></p><p>　　我現(xiàn)在還沒有找到答案，但是我會努力去學習，等我找到答案后希望自己能獨立解決它。希望老師在我們動手制作之前先告訴我們一些關于所做電路的資

17、料、原理，以及如何檢測電路的方法，還有關于檢測芯片的方法。這樣會有助于我們進一步的進入狀態(tài)，完成設計。</p><p><b>　　7 參考文獻</b></p><p>　　1 劉修文.實用電子電路設計制作.北京:中國電力出版社</p><p>　　2 趙春華，張學軍.電子技術基礎仿真實驗 北京：機械工業(yè)出版社</p>&l