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電子秒表計時器設計任務書(存儲版)

2025-07-17 00:19上一頁面

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【正文】 使其啟動它的時間周期。 3)計時器為 1ms遞增計時,計時間隔為 1ms。 通過時鐘脈沖控制計時器的計時周期,然后通過譯碼器將計數(shù)值通過數(shù)碼管顯示,再加上開關的控制實現(xiàn)設計功能。 8. 英文資料中的一些詞,如果翻譯拿不準,可以采用英文(中文)方式標注。 2. 一人一題 ,所設計的電路必須制作成功,并且全部或者部分通過計算機仿真。 課程設計必須自己獨立完成,不得從網(wǎng)上下載,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)該課程成績記零分。 9. 設 計資料中的有關的公式可以直接采用。本次設計主要完成具備基本功能的電子秒表的設計,并且該設計中 計時器為 1ms 遞增計時,計時間隔為 1ms, 計時十分精準。 7 電路原理方案框圖 圖 1 原理方案框圖 原理說明: 按下啟動按鈕, 時鐘脈沖 輸出頻率為 1000HZ 的方波脈沖 ,傳入計數(shù)器(最高位是六進制,其余為十進制),計數(shù)器將方波脈沖轉化成二進制信號輸出,二進制信號傳入譯碼器,譯碼器再將傳入的二進制代碼轉化成與代碼相對應的十進制數(shù),譯碼器輸出的相對應的信號能驅動顯示器發(fā)光,將譯碼器中的十進制顯示出來。觸發(fā)信號上緣電壓須大于 2/3 VCC,下緣須低 于 1/3 VCC 。 Pin 6 (重置鎖定 ) Pin 6 重置鎖定并使 輸出呈低態(tài)。 計數(shù)器 計數(shù)器是用來累計時鐘脈沖個數(shù)的時序邏輯部件,它是數(shù)字系統(tǒng)中用途最廣泛的基本部件之一,幾乎在各種數(shù)字系統(tǒng)中都有計數(shù)器。將低位的輸出信號接至高位的使能端,將最高位芯片通過與非門產(chǎn)生進位清零信號,其功能表和管腳圖如下: 11 表 2 74LS160的引腳排列及功能介紹 表 3 74LS160的真值表 74LS160 的基本功能: ①異步清零:當 DR= 0 時, Q 0= Q1= Q2= Q3= 0。 譯碼器 8421BCD 碼譯碼器:這種譯碼器的輸入端子有四個,分別輸入四位 8421BCD二進制代碼的各位,輸入端子有 10個。 ( 2) 消隱功能( BI=0) 此時 BI/RBO 端作為輸入端,該端輸入低電平信 號時,無論 LT 和 RBI 輸入什么電平信號,不管輸入 DCBA 為什么狀態(tài),輸出全為“ 0”, 7 段顯示器熄滅。其中 16引腳均接入高電平, 7 引腳 GND 接地,輸入端為 A~ D, A為最高位,分別接計數(shù) 17 器 74LS160 的 QA~ QD引腳,輸出端 a~ g 將接入顯示器數(shù)碼管的相對應的引腳。共陽顯示器的陽極連接在一起,此時對陽極提供一正電壓,通過限流電阻控制其陰極為高電平或是低電平來決定其暗或是亮。根據(jù)需要選取了基本 RS 觸發(fā)器,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。 3) 其電路圖如下: 圖 13 基本 RS觸發(fā)器電路圖 RS 觸發(fā)器的邏輯功能,可以用輸入、輸出之間的邏輯關系構成一個真值表如下: 21 表 5 基本 RS觸發(fā)器的真值表 當 Sd=0、 Rd=1時,不管觸發(fā)器原來出于什么狀態(tài),其次態(tài)一定為 1,即 Qn+1=1,故觸發(fā)器處于置 1 狀態(tài)(位置狀態(tài))。本次設計中選取了四組 2 輸入端與非門芯片 74LS01。 總電路仿真圖 這次課程設計的仿真軟件選用的是 Multisim,仿真的總電路圖如下所示: 26 圖 18 總電路仿真圖 27 實物圖 圖 19 總電路實物圖 之清零狀態(tài) 圖 20 總電路實物圖 之暫停狀態(tài) 28 圖 21 總電路實物圖 之計時最大值 組裝與調(diào)試 調(diào)試過程中用到的主要儀表儀 器 這次課程設計做實物的過程用到的儀器儀表如下:萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、電源。這次的課程設計不 僅檢驗了我所學習的知識,也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。知道了它們的結構知識,工作原理,電路分析,工作環(huán)境等專業(yè)知識。電路的清零信號是由開關接在高電平與各計數(shù)器的 CLR 清零端控制的。因此,使用這種觸發(fā)器時,禁止 Sd=Rd=0 的輸入狀態(tài)出現(xiàn)。若 Q端處于高電平,就說觸發(fā)器是 1 狀態(tài); 2) Q=0, y=1。引腳 A~ G分別接入譯碼器 74LS48 相應的輸出 a~ g??刂七@些發(fā)光二極管的亮與暗,即可顯示不同的字符或符號。該功能主要用于多個7段顯示器同時顯示時熄滅高位的零 . 下列為 74LS48 的引腳封裝圖其功能表: 圖 8 74LS48的引腳封裝圖 15 表 4 74LS48的功能表 譯碼器模塊的 電路設計及電路圖 本次設計共用了 5 塊 74LS48 來進行計數(shù)。 由 74LS48 真值表可獲知 74LS48 所具有的邏輯功能: ( 1) 7段譯碼功能( LT=1, RBI=1) 在燈測試輸入端( LT)和動態(tài)滅零輸入端( RBI)都接無效電平時,輸入 DCBA 經(jīng) 74LS48 譯碼,輸出高電平有效的 7段字符顯示器的驅動信號,顯示相應字符。計數(shù)器模塊圖如下圖所示: 12 SR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U10 SN74LS160ANBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U4 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U2 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U5 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U3 SN74LS48NBI/RBO4RBI5LT3A07A11A22A36a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U1 SN74LS48NSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U9 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U7 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U6 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U8 SN74LS160AN10KR310KR4VCC2KR1 1KRGND1122360pFC2S2 SWDPDTS1 SWDPDTGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDVCCGNDGND10pFC3 Cap1234P8 Header 4TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DIS7+VCC8GND1U12 LM555CN12 3U11:1 SN74LS01N9108U11:3 SN74LS01N45 6U11:2 SN74LS01N12P1 Header 2f9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS1 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS2 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS3 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS5 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS4 Dpy BlueCA 圖 7 74LS160的電路圖 由圖 7可以看出,由于 74LS160 芯片是十進制芯片,所以低四位計數(shù)器在輸 13 出 QDQCQBQA=1010 時,芯片會自動清零,且( 15 引腳 RCO)產(chǎn)生進位輸出
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