秒表 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

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1、 沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 秒表 系 別 電力學(xué)院 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 張玉梅 職稱(chēng) 講師 起止日期： 2014年 7月7日起——至2014年7月11日止 沈陽(yáng)工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程設(shè)計(jì)題目：

2、 秒表 系 別 電力學(xué)院 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 張玉梅 職稱(chēng) 講師 課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)： F座 任 務(wù) 下 達(dá) 時(shí) 間： 2014年 7 月 02日 起止日期：2014 年 7月7日起——至 2014年7月11日止 教

3、研室主任 曲延華 2014年 5月25日批準(zhǔn) 秒表 1．設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 1.1設(shè)計(jì)目的 （1）掌握秒表的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法； 　（2）熟悉集成電路的使用方法。 1.2基本要求 （1）能進(jìn)行秒、0.1秒、0.01秒計(jì)時(shí)； （2）有獨(dú)立的時(shí)間顯示電路。 1.3發(fā)揮部分 （1）預(yù)置定時(shí)報(bào)警（例如1分鐘跑等項(xiàng)目） （2）顯示完畢后清零并發(fā)出響聲。 2．設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求： 2.1基本部分必須完成，發(fā)揮部分可以在已給的或自己尋找的資料范圍內(nèi)任選1-2

4、 個(gè)方向： 2.2符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份，其中包括邏輯電路仿真運(yùn)行圖； 2.3設(shè)計(jì)過(guò)程的資料、草稿要求保留并隨設(shè)計(jì)報(bào)告一起上交； 3．報(bào)告的基本要求： 3.1報(bào)告打?。ú簧儆?000字）、電子版刻盤(pán)上交。 3.2裝訂順序：封面、任務(wù)書(shū)、成績(jī)?cè)u(píng)定表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（正文的具體要求按老師講課要求）、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄（邏輯原理圖）。 4.時(shí)間進(jìn)度安排： 順序 階段日期 計(jì) 劃 完 成 內(nèi) 容 備注 1 2013.12.16 內(nèi)容講解，繪制流程圖 打分 2 2013.12.17 原理圖繪制 打分 3 2013.12.18 軟件

5、介紹 打分 4 2013.12.19 虛擬電路繪制及仿真 打分 5 2013.12.20 報(bào)告書(shū)寫(xiě)及上交 打分 2014-7-2 沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院 數(shù)字電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 系（部）： 電力學(xué)院 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn) 評(píng)價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評(píng) 分 加權(quán)分 調(diào)研 論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資

6、料；能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。 0.1 5 4 3 2 工作能力 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作， 0.2 5 4 3 2 工作量 按期圓滿(mǎn)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，工作量飽滿(mǎn)，難度適宜。 0.2 5 4 3 2 說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量 說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。 0.5 5 4 3 2 指導(dǎo)教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合計(jì)乘以12） 分 加權(quán)分合計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月

7、 日 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn) 評(píng)價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評(píng) 分 加權(quán)分 查閱 文獻(xiàn) 查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力 0.2 5 4 3 2 工作量 工作量飽滿(mǎn)，難度適中。 0.5 5 4 3 2 說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量 說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。 0.3 5 4 3 2 評(píng)閱教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合計(jì)乘以8） 分 加權(quán)分合計(jì) 評(píng) 閱 教 師 簽 名： 年 月 日 課 程 設(shè)

8、計(jì) 總 評(píng) 成 績(jī) 分 中 文 摘 要 本小組設(shè)計(jì)的是多組記憶秒表電路。數(shù)字式秒表是電子設(shè)計(jì)技術(shù)中最基本的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)之一。 電子秒表在生活中的應(yīng)用,它可廣泛應(yīng)用于對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的速度、加速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn),還可用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律、機(jī)械能守恒等物理實(shí)驗(yàn),同時(shí)也適用于對(duì)時(shí)間測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合.測(cè)定短時(shí)間間隔的儀表。有機(jī)械秒表和電子秒表兩類(lèi)。機(jī)械秒表與機(jī)械手表相仿，但具有制動(dòng)裝置，可精確至百分之一秒；電子秒表用微型電池作能源，電子元件測(cè)量顯示，可精確至千分之一秒。廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、體育運(yùn)動(dòng)及國(guó)防等方面在當(dāng)今非常注重工作效率的社會(huì)環(huán)境中，定時(shí)器能給我們的工作、生活以及娛樂(lè)帶來(lái)很大的方

9、便，充分利用定時(shí)器，能有效的加強(qiáng)我們的工作效率。 秒表重要的性能指標(biāo)好與壞，應(yīng)該是準(zhǔn)確地測(cè)定時(shí)間，因此產(chǎn)生精確的脈沖是本設(shè)計(jì)中的重中之重。 555多諧振蕩器，是一種性能較好的時(shí)鐘源。所以用它來(lái)輸出1000HZ的頻率，然后通過(guò)分頻來(lái)獲得100HZ的矩形波信號(hào)。另外，由集成與非門(mén)構(gòu)成的RS觸發(fā)器用來(lái)贏動(dòng)和停止秒表的工作，由與非門(mén)構(gòu)成的微分單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的職能是為計(jì)數(shù)器提供清零信號(hào)。四個(gè)十進(jìn)制和二個(gè)六進(jìn)制的計(jì)數(shù)器構(gòu)成秒表的計(jì)數(shù)單元，而后，運(yùn)用鎖存器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的記憶存儲(chǔ)功能，最后，通過(guò)LED七段顯示器來(lái)顯示出要記錄的數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵詞 牛頓第二定律，機(jī)械能守恒，555多諧振蕩器，計(jì)數(shù)器（關(guān)鍵詞3

10、-5個(gè)） 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 1 1.1 設(shè)計(jì)題目：秒表 1 1.2 設(shè)計(jì)要求 1 1.2.1 設(shè)計(jì)目的 1 1.2.2 基本要求 1 1.2.3 發(fā)揮部分 1 2 設(shè)計(jì)思路 2 2.1 設(shè)計(jì)功能與應(yīng)用 2 2.2秒表設(shè)計(jì) 2 3 設(shè)計(jì)方框圖 3 4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 4 4.1 RS觸發(fā)器 4 4.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路 4 4.3計(jì)數(shù)器 5 4.4 555多諧震蕩器電路 6 4.5 555多諧震蕩器構(gòu)成的10分頻電路 7 5 工作過(guò)程分析 9 6 元器件清單 10

11、7 主要元器件介紹 11 7.1脈沖源電路 11 7.2時(shí)間計(jì)數(shù) 12 7.3鎖存器 13 7.4七段顯示譯碼器7448 13 7.5 數(shù)據(jù)分配器74138 15 7.6 LED顯示器（七段數(shù)碼管） 16 小 結(jié) 18 致 謝 19 參考文獻(xiàn) 20 附 錄 A1 邏輯接線圖 21 附 錄 A2 印刷電路板圖 22 1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 1.1 設(shè)計(jì)題目：秒表 1.2 設(shè)計(jì)要求 1.2.1 設(shè)計(jì)目的 (1) 掌握秒表的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法； (2) 熟悉集成電路的使用方法。 1.2.2 基本要求 (1)

12、能進(jìn)行分、秒、0.1秒、0.01秒計(jì)時(shí)，有獨(dú)立的時(shí)間顯示電路； (2) 顯示完畢后清零并發(fā)出響聲。 1.2.3 發(fā)揮部分 2 設(shè)計(jì)思路 2.1 設(shè)計(jì)功能與應(yīng)用 記憶秒表是體育運(yùn)動(dòng)中常用的計(jì)時(shí)儀器，它通過(guò)按鍵來(lái)控制計(jì)時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)。測(cè)定運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目時(shí)需要用秒表，秒表與普通鐘表（包括手表）不同，它的目的是對(duì)某一時(shí)刻到另一時(shí)刻的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。這種秒表能進(jìn)行分，秒和毫秒的計(jì)時(shí)有獨(dú)立的時(shí)間

13、顯示，并且能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記憶存儲(chǔ)。然后在記憶存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)在需要的情況下，顯示最短時(shí)間。即運(yùn)動(dòng)員的最好成績(jī) 2.2秒表設(shè)計(jì) 秒表的最基本的組成部分就是顯示，譯碼，計(jì)數(shù)組成，但是需要設(shè)計(jì)的是可以記錄多組數(shù)據(jù)的記憶秒表，就需要寄存器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 1 設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)，可以啟動(dòng)及清零。其中需要接入脈沖整形電路，為整個(gè)電路提供清零信號(hào)。 2 設(shè)計(jì)脈沖源，555多諧振蕩電路產(chǎn)生脈沖，作為計(jì)數(shù)。由于555直接輸出100HZ不不穩(wěn)定，就需要將555輸出的HZ調(diào)高，經(jīng)過(guò)分頻再進(jìn)行輸出100HZ。 3 設(shè)計(jì)0.01秒到分的計(jì)數(shù)器電路。將計(jì)數(shù)器接成6進(jìn)制，10進(jìn)制的不同進(jìn)制，進(jìn)行計(jì)數(shù)，才會(huì)實(shí)現(xiàn)秒，分。

14、4 設(shè)計(jì)可以存儲(chǔ)多組數(shù)據(jù)的寄存器或者瑣存器。將每一組數(shù)據(jù)寸入不同的鎖存器，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的寄存。 5 設(shè)計(jì)譯碼器，向LED顯示起輸出。 6 設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)，可是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示。通過(guò)開(kāi)關(guān)將數(shù)據(jù)存入瑣存器中，當(dāng)記錄完數(shù)據(jù)后，還可以通過(guò)開(kāi)關(guān)將數(shù)據(jù)調(diào)動(dòng)出來(lái)，在顯示器顯示。 3 設(shè)計(jì)方框圖 LED顯示器 譯碼器 瑣存器 555振蕩器 控制門(mén) 4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 4.1 RS觸發(fā)器 （1）RS觸發(fā)器 圖4.1.1 RS觸發(fā)器

15、 表4.1.2 RS觸發(fā)器功能表 （2）工作原理： 用集成與非門(mén)構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，屬低電平有效的觸發(fā)器，有直接置位、復(fù)位的功能，其中R稱(chēng)為置0端，S稱(chēng)為置1端，它的一路輸出作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出Q作為與非門(mén)的輸入控制信號(hào)，按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，則S2復(fù)位，再按開(kāi)關(guān)S1，則Q端由0變1，下面的與非門(mén)開(kāi)啟，為計(jì)數(shù)啟動(dòng)作好準(zhǔn)備。 用集成與非門(mén)構(gòu)成的RS觸發(fā)器有直接置位，復(fù)位的功能，作為啟動(dòng)和停止秒表工作的電路。 4．2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路 （1）電路 波形 圖4.2.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路

16、 圖4.2.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形 （2）原理介紹 將啟動(dòng)和停止電路輸出的不規(guī)則脈沖整形為具有一定幅度和一定寬度的脈沖，為計(jì)數(shù)器提供清零信號(hào)。啟動(dòng)和停止電路單元的按鈕按下, 則此電路輸出一個(gè)持續(xù)時(shí)間一定的有效信號(hào)( 負(fù)脈沖 )。在此期間, 即使按鈕有幾個(gè)連續(xù)的負(fù)脈沖 , 但電路輸出仍保持低電平 , 從而將按鈕的抖動(dòng)屏蔽掉。 4.3計(jì)數(shù)器 （1）計(jì)數(shù)0.01秒脈沖的計(jì)數(shù)器 圖4.3.1 計(jì)數(shù)0.01秒脈沖 （2）計(jì)數(shù)分和秒的計(jì)數(shù)單元 圖4.3.2 計(jì)數(shù)分秒 （2）工作原理： 0.01計(jì)數(shù)器是十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，從第1片的輸出作為第二片的輸入，

17、當(dāng)?shù)谝黄?jì)為1001時(shí)，CP變?yōu)?，下一 個(gè)CP信號(hào)到達(dá)時(shí)，第二片計(jì)數(shù)工作狀態(tài)計(jì)為1，而第一片計(jì)為0，它的CP計(jì)為低電平，第1片的工作狀態(tài)控制端恒為0，使計(jì)數(shù)器始終處于工作狀態(tài)。 秒的計(jì)數(shù)器是60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它的個(gè)為是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十位是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 表4.3.3 74LS290功能表 4.4 555多諧震蕩器電路 （1）555多諧震蕩器 555多諧振蕩器是一種時(shí)鐘源，它沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)不需要外加觸發(fā)器。 多諧振蕩器輸出波形由于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小 圖4.

18、41 555多諧震蕩器電路 圖4.42 555工作波形 (2)工作原理 接通電源后，電容被C充電，Vc上升，當(dāng)Vc上升到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電BJT導(dǎo)通，此時(shí)Vo為低電平，電容C通過(guò)R2和T放電，使Vc下降。當(dāng)Vc下降到1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又被置位，Vo翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器放電需要一定的時(shí)間，放電時(shí)間為,如（4.4.2）所示 tPL=R2Cln2≈0.7R2C (4.4.2) 當(dāng)電容放電結(jié)束時(shí)，T截止，Vcc將通過(guò)R1，R2向電容器C充電，Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc，所需的時(shí)間為，如（4.4.3）

19、所示 tHP=(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)C (4.4.3) 當(dāng)Vc上升到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為，如（4.4.4）所示 f=1/(tPL+tPH)≈1.43/(R1+2R2)C (4.4.4) 555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的變化的影響很小。 4.5 555多諧震蕩器構(gòu)成的10分頻電路 4.5.1 555構(gòu)成的10分頻電路 （2）原理介紹 通常555

20、振蕩器輸出的頻率都會(huì)很高，電路中555輸出的頻率為1000HZ，但是計(jì)數(shù)器需要的是的100HZ的信號(hào)輸入，這就需要對(duì)555振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。就須設(shè)計(jì)一個(gè)10進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，對(duì)頻率1000HZ的的脈沖進(jìn)行10分頻，在輸出端得到周期為0.01秒的脈沖，作為時(shí)間的計(jì)數(shù)單元的輸入，這用74LS290就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。 5 工作過(guò)程分析 本設(shè)計(jì)的記憶秒表按功能來(lái)分，主要能分成部分?；綬S觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器都是由集成與非門(mén)構(gòu)成的，他們分別用來(lái)制動(dòng)和停止秒表的工作，提供清零信號(hào)。時(shí)鐘發(fā)生器

21、視用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，它為計(jì)數(shù)器產(chǎn)生100HZ的脈沖信號(hào)，存儲(chǔ)器用來(lái)暫存秒表記錄的數(shù)據(jù)，，計(jì)數(shù)及譯碼顯示中，74LS290構(gòu)成表的計(jì)數(shù)單元。然后將結(jié)果通過(guò)共陽(yáng)極七段譯碼器顯示器顯示出來(lái)。 （1）首先，用基本RS觸發(fā)器的按紐開(kāi)關(guān)啟動(dòng)秒表。 通過(guò)控制R.S與非門(mén)觸發(fā)器來(lái)控制多組記憶秒表的啟動(dòng)和停止。當(dāng)R，S觸發(fā)器接地 時(shí)，使Q=1，Q=O。但穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)，無(wú)外加觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)，在外加觸發(fā)脈沖作用下，它由穩(wěn)態(tài)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后，電路又自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。 （2）通過(guò)555振蕩器進(jìn)行脈沖分頻。 輸出100HZ脈沖作為時(shí)鐘計(jì)數(shù)信號(hào)；555多諧振

22、蕩器發(fā)出1000HZ的信號(hào)，經(jīng)過(guò)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74290分頻輸出100HZ的脈沖信號(hào)。 當(dāng)Q=1，555振蕩器發(fā)出信號(hào)時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門(mén)接到74290計(jì)數(shù)器的低位CP0脈沖輸入端，是秒表啟動(dòng)。 （3）信號(hào)通過(guò)計(jì)數(shù)器74290進(jìn)行計(jì)數(shù)。 信號(hào)經(jīng)過(guò)74290計(jì)數(shù)器,即計(jì)數(shù)器最大能計(jì)60分。計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)接到74F543。74F543對(duì)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。按動(dòng)開(kāi)關(guān)至高電平端。當(dāng)CP=1時(shí)，數(shù)據(jù)就被存入各觸發(fā)器中，當(dāng)CP=0時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存在各觸發(fā)器中。要是被鎖存數(shù)據(jù)輸出，可按動(dòng)開(kāi)關(guān)對(duì)其進(jìn)行控制。 （4）秒表停止工作與清零。 當(dāng)RS觸發(fā)器S接地，即Q=0、Q=1 當(dāng)Q=0時(shí)與非門(mén)清零，555振蕩器

23、發(fā)出信號(hào)，計(jì)數(shù)器74290計(jì)數(shù)。Q=0時(shí)Q=1接到計(jì)數(shù)器的清零端，使顯示器清零 6 元器件清單 序 號(hào) 器 件 名 稱(chēng) 型 號(hào) 數(shù) 量 單 位 1 顯 示 器 6 片 2 譯 碼 器 7448 6 片 3 數(shù)據(jù)選擇器 74138 2 片 4 存 儲(chǔ) 器 74F543 9 片 5 計(jì)數(shù)器 74LS290 9 片 6 多諧振蕩器

24、 555 1 片 7 電 阻 若干 個(gè) 8 電 容 若干 個(gè) 9 控 制 開(kāi) 關(guān) 若干 個(gè) 7 主要元器件介紹 7.1脈沖源電路 （1）555多諧震蕩器 圖7.1.1 555多諧震蕩器電路 圖7.1.2 555工作波形 圖7.1.3 555引腳圖 (2)工作原理 接通電源后，電容被C充電，Vc上升，當(dāng)Vc上升到2/3

25、Vcc時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電BJT導(dǎo)通，此時(shí)Vo為低電平，電容C通過(guò)R2和T放電，使Vc下降。當(dāng)Vc下降到1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又被置位，Vo翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器放電需要一定的時(shí)間，當(dāng)電容放電結(jié)束時(shí)，T截止，Vcc將通過(guò)R1，R2向電容器C充電，Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc，當(dāng)Vc上升到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波. 其頻率公式為f=1.43/(R1+2R2)C 7.2 時(shí)間計(jì)數(shù) （1）74LS290構(gòu)成的6、10進(jìn)制電路 圖7.2.1 構(gòu)成10進(jìn)制計(jì)數(shù)器

26、 圖7.2.2 構(gòu)成2進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖7.2.3 74LS290管腳圖 （2）74LS290原理 表7.1.3 74LS290功能表 它由1個(gè)1位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和1個(gè)異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成。如果計(jì)數(shù)脈沖由CPA端輸入，輸出由QA端引出，即得二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；如果計(jì)數(shù)脈沖由CPB端輸入，輸出由QB～QD引出，即是五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；如果將QA與CPB相連，計(jì)數(shù)脈沖由CPA輸入，輸出由QA～QD引出，即得8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。因此,它又稱(chēng)為二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 7.3 鎖存器 7.3.1 8接收發(fā)送雙向鎖存器

27、 7.3.2 引角圖 7.3.3 表74F543功能表 7.4七段顯示譯碼器7448 （1）譯碼器7448 圖 7.4.1 7448譯碼器 圖7.4.2 7448引角圖 （2）原理介紹 表7.4.3 7448功能表 7448是七段顯示譯碼器，它是分段數(shù)碼管利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼的。為了使數(shù)碼管能夠?qū)?/p>

28、數(shù)碼所代表的數(shù)顯示出來(lái)，必須將數(shù)碼經(jīng)譯碼器譯出，然后經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器點(diǎn)亮所對(duì)應(yīng)的段。7448輸出高電平有效，用以驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器。該集成顯示器設(shè)有多個(gè)輔助控制端，以增強(qiáng)器件的功能。 它有3個(gè)輔助控制端LT、RBI、BI/RBO，現(xiàn)分別簡(jiǎn)要說(shuō)明如下： ① 滅燈輸入BI/RBO BI/RBO是特殊控制端，有時(shí)作為輸入，有時(shí)作為輸出。當(dāng)BI/RBO作輸入使用且BI=0時(shí)，無(wú)論其他輸入端是什么電平，所有各段輸出a～g均為0，所以字形熄滅。 ② 試燈輸入LT 當(dāng)LT=0時(shí)，BI/RBO是輸出端，且RBO=1，此時(shí)無(wú)論其他輸入端是什么狀態(tài)，所 有各段輸出a～g均為1，顯示字形。該輸入端常用于檢查

29、7448本身及顯示器的好壞。 ③ 動(dòng)態(tài)滅零輸入RBI 當(dāng)LT=1，RBI=0且輸入代碼DCBA=0000時(shí)各段輸出a～g均為低電平，與BCD碼相應(yīng)的字形熄滅，故稱(chēng)“滅零”。利用LT=1與RBI=0可以實(shí)現(xiàn)某一位0的“消 隱”。此時(shí)BI/RBO是輸出端，且RBO=0。 ④ 動(dòng)態(tài)滅零輸入RBO BI/RBO作為輸出使用時(shí)受控于LT和RBI。當(dāng)LT=1且RBI=0，輸出代碼DCBA=0000時(shí)，RBO=0；若LT=1且RBI=1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼之間的連接。 由功能表還可以看出，對(duì)輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時(shí)等于1，而

30、對(duì)其他輸入代碼則僅要求LT=1，這時(shí)候，譯碼器各段a～g輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿(mǎn)足顯示字形的要求。 7.5 數(shù)據(jù)分配器74138 （1）74138數(shù)據(jù)分配器 圖7.5.1 74138數(shù)據(jù)分配器 圖7.5.2 74138引角圖 （2）功能介紹 表7.5.3 74138功能表 數(shù)據(jù)分配器的作用相當(dāng)于多個(gè)輸出的多擲開(kāi)關(guān)，其示意圖如7.5.4。這樣我通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)，外加一個(gè)分頻器，數(shù)據(jù)

31、分配器，構(gòu)成一個(gè)電路，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)多組數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及調(diào)動(dòng)。 圖7.5.4 數(shù)據(jù)分配器示意圖 7.6 LED顯示器（七段數(shù)碼管） （1）LED顯示器 圖6.9.1 LED顯示器 (2)功能介紹 表7.9.2 7段LED顯示器字符段碼 LED顯示器在許多的數(shù)字系統(tǒng)中作為顯示輸出設(shè)備，使用非常廣泛。它的結(jié)構(gòu)是由發(fā)光二極管構(gòu)成如圖所示的a、b、c、d、e、f和g七段，并由此得名，實(shí)際上每個(gè)LED還有一個(gè)發(fā)光段，一般用于表示小數(shù)點(diǎn)，所以也有少數(shù)的資料將L

32、ED稱(chēng)為八碼管。 LED內(nèi)部的所有發(fā)光二極管有共陰極接法和共陽(yáng)極接法兩種，即將LED內(nèi)部所有二極管陰極或陽(yáng)極接在一起并通過(guò)com引腳引出，并將每一發(fā)光段的另一端分別引出到對(duì)應(yīng)的引腳，LED的引腳排列一般如圖所示，使用時(shí)以具體型號(hào)的LED資料為依據(jù)。通過(guò)點(diǎn)亮不同的LED字段，可顯示數(shù)字0，1,┅，9和A，b，C，d，E，F(xiàn)等不同的字符及自定義一些段發(fā)光代表簡(jiǎn)單符號(hào)。 com端接5V電壓，其它引腳端通過(guò)限流電阻接到鎖存器74ACT11373的輸出，當(dāng)各段輸入端為邏輯“1”，對(duì)應(yīng)的LED不亮；各段輸入端為邏輯“0”時(shí)，對(duì)應(yīng)LED才發(fā)亮。使用時(shí)要根據(jù)LED正常發(fā)光需要的電流參數(shù)估算限流電阻取值。電

33、阻取值越小，電流大，LED會(huì)更亮，但要注意長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱使用燒壞LED。 LED多數(shù)情況用于顯示十進(jìn)制數(shù)字，要將0～9的數(shù)字用7段顯示，必須將數(shù)字轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED對(duì)應(yīng)七段碼的信息，比如，要顯示“0”，就是讓a、b、c、d、e和f段發(fā)光，顯示“1”，讓b和c段發(fā)光，等等如表3.2.1所示。然后根據(jù)LED是共陰極還是共陽(yáng)極接法確定LED各輸入端應(yīng)接邏輯1還是邏輯0，如果是共陽(yáng)接法，要顯示“0” 時(shí)，a、b、c、d、e和f段就要輸入邏輯0，共陰極接法則恰巧相反。也就是說(shuō)，對(duì)于共陰極和共陽(yáng)極兩種不同的接法，顯示同一個(gè)字符時(shí)，對(duì)應(yīng)的顯示段碼是不同的，互為反碼。下表列出了這兩種接法下的字形段碼關(guān)系表。表中的段碼

34、數(shù)字是以LED的8段與二進(jìn)制字節(jié)數(shù)以下列對(duì)應(yīng)關(guān)系為前提得到的： 比如為了顯示“0”，對(duì)應(yīng)共陰極應(yīng)該使D7D6D5D4D3D2D1D0 = 00111111B，即3FH；對(duì)共陽(yáng)極應(yīng)該使D7D6D5D4D3D2D1D0 = 11000000B，即C0H。如表所示，從表中可以看出，對(duì)于同一個(gè)顯示字符，共陰極和共陽(yáng)極的七段碼互為反碼。 小 結(jié) 時(shí)間過(guò)得真快，轉(zhuǎn)眼間為期一個(gè)星期的電子課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。在這短短的一周時(shí)間里,我卻收獲很多東西，同時(shí)也深刻的體會(huì)到了自己知識(shí)的匱乏。在掌握課本知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)這次學(xué)習(xí)，充分的鍛煉了自己的動(dòng)手能力,讓我懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。 電子課

35、程設(shè)計(jì)從一開(kāi)始我就感覺(jué)到了難度，所以認(rèn)真的對(duì)待了這次課程設(shè)計(jì)，一直沒(méi)有松懈，還好的就是順利的完成老師交代的任務(wù)，但是還是感覺(jué)到了一些壓力，時(shí)間對(duì)于我來(lái)說(shuō)，有些緊張，在這一周內(nèi)完成這一系列的任務(wù)，真的感覺(jué)到了壓力。對(duì)秒表這個(gè)任務(wù)，多少還能從實(shí)際的秒表得到一些啟發(fā)，所以基本思路很快就定下了。并且在圖書(shū)館里我還找到了一些關(guān)于秒表，以及時(shí)鐘的一些介紹，這對(duì)于我再畫(huà)秒表這個(gè)電路圖，還是有很大的幫助。但是真正到畫(huà)草圖，選擇適當(dāng)?shù)脑骷r(shí)，還是感到了些許的難度，當(dāng)我看到無(wú)數(shù)的器件，想找一個(gè)最適當(dāng)?shù)?，很難，但是在向老師的請(qǐng)教，同學(xué)的探討中，確定了一些合適的器件，但是到電路中運(yùn)用的時(shí)候還會(huì)發(fā)現(xiàn)在這些器件中還會(huì)有

36、不會(huì)合適的，但是都由于在對(duì)電路越來(lái)越深的了解，功能的熟悉中，逐漸的換掉了。在老師的耐心指導(dǎo)下，同學(xué)的熱心幫助下，我終于順利地完成了任務(wù)。盡管如此，但是我仍覺(jué)得在本次設(shè)計(jì)中還存在著許多不足的地方。我在以后學(xué)習(xí)中應(yīng)該改進(jìn)。 通過(guò)這次對(duì)數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字秒表的原理與設(shè)計(jì)理念。在此次的數(shù)字秒表設(shè)計(jì)過(guò)程中，我更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)、管腳圖、功能表及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。而且這些知識(shí)是對(duì)我們大學(xué)生來(lái)說(shuō)十分寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是無(wú)法在課堂上獲得的，是現(xiàn)今社會(huì)最重視的同時(shí)也是我們最需要提高的部分。 電子課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)到的知識(shí)很好的加以聯(lián)

37、系，一些看上象是很獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)都會(huì)在設(shè)計(jì)電路中出現(xiàn)，并且要和其他的器件加以聯(lián)系，使整個(gè)電路發(fā)揮到需要的作用，這就對(duì)整個(gè)電子的知識(shí)點(diǎn)都起到了重新的學(xué)習(xí)，更深的了解，對(duì)學(xué)習(xí)，理解電子課有很大的幫助。 這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)我自己來(lái)說(shuō)是深有體會(huì)，發(fā)現(xiàn)了自己許多的不足之處，知識(shí)的儲(chǔ)備還是不夠，導(dǎo)致自己有一些想法沒(méi)有在電路中體現(xiàn)出來(lái)，這也是我這次課程設(shè)計(jì)的遺憾之一。在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)知識(shí)，增加知識(shí)量，使自己在以后的實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等等的動(dòng)手實(shí)踐中，更好、更出色的完成任務(wù)。 致 謝 電子課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。在這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我首先要感謝的就是我們的指導(dǎo)教師，因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中如果沒(méi)有

38、她的耐心指導(dǎo)，我們不會(huì)那么順利地完成任務(wù)。為了幫我們修改圖稿和調(diào)試，從不吝嗇自己的時(shí)間，即使是耽誤了自己的休息時(shí)間也不在乎。對(duì)于同學(xué)提出的問(wèn)題，更是有問(wèn)必答，耐心講解。就算我們的提問(wèn)不夠睿智，她也從不介意，這些都讓我深深地感動(dòng)。 對(duì)于老師，每天看到你一大早就來(lái)到教室答疑，對(duì)于每個(gè)學(xué)生提出的問(wèn)題都毫不厭煩地進(jìn)行解答，你不僅將書(shū)本的知識(shí)教給了我們，還將實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)的問(wèn)題也一一地告訴了我們，讓我們發(fā)現(xiàn)這比從書(shū)本上學(xué)知識(shí)有意思得多，也讓我們對(duì)模電這門(mén)課程有了更濃厚的興趣。每天晚上，走得最晚的也是你，看著圍在身邊的同學(xué)一個(gè)個(gè)帶著滿(mǎn)意的答案離去時(shí)，你的臉上浮現(xiàn)出從來(lái)沒(méi)有的笑容，教書(shū)育人，這是你們的一種

39、生活態(tài)度，春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干，這一句詩(shī)歌形容你們?cè)儋N切不過(guò)了，你們?nèi)紵俗约狐c(diǎn)亮了他人，在我們看來(lái)，您就是世界上最可愛(ài)的人。 另外，我要感謝我親愛(ài)的同學(xué)們，是他們一直陪在我身邊，和我并肩奮斗，使我有信心完成自己的工作。在課設(shè)的過(guò)程中，每個(gè)人都盡自己的最大努力去做好每一件事。當(dāng)時(shí)在分組設(shè)計(jì)時(shí)，我們都想挑個(gè)簡(jiǎn)單的模塊做，早點(diǎn)做完早點(diǎn)完事，但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)每個(gè)模塊都不是很簡(jiǎn)單的時(shí)候，我們才意識(shí)到團(tuán)結(jié)一致才是克服困難的最大動(dòng)力。當(dāng)遇到一個(gè)完全沒(méi)有頭緒的問(wèn)題時(shí)，是你們幫我上網(wǎng)查找資料，網(wǎng)上沒(méi)有的還去圖書(shū)館里找專(zhuān)業(yè)書(shū)查信息，每當(dāng)?shù)玫侥銈兊膸椭鷷r(shí)，我感覺(jué)到家其實(shí)離我并不遙遠(yuǎn)，你們就是我最溫暖的家。

40、通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，拉近了我們同學(xué)們之間的距離，讓我們感受到了家的溫暖。 最后，我要再次感謝老師和那些給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，是你們讓我順利完成了課程設(shè)計(jì)，增長(zhǎng)了許多實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，更體驗(yàn)到了大家團(tuán)結(jié)互助的溫暖，將理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起，在學(xué)到了知識(shí)的同時(shí)又團(tuán)結(jié)了同學(xué)，通過(guò)這次模電課程設(shè)計(jì)，讓我感受到了大學(xué)生活給我們帶來(lái)的樂(lè)趣，還要感謝一下學(xué)校給了我們這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，希望學(xué)校以后能多給我們幾次這樣鍛煉自己的機(jī)會(huì)，這不僅僅時(shí)一次簡(jiǎn)單的實(shí)訓(xùn)，更是將書(shū)本和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的一次好機(jī)會(huì)，再一次對(duì)幫助過(guò)我的老師同學(xué)進(jìn)行感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 陳梓城等，實(shí)用電子電

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