【正文】 在其過程中我遇到了一些困難，但我沒有半途而廢，沒有灰心喪氣，克服了其中的困難，最終完成了設(shè)計(jì)。 74LS49 譯碼器芯片較常用，對應(yīng)選用的 LED顯示器容易購買，此次設(shè)計(jì)選用了 74LS49 譯碼器。計(jì)數(shù)前，按 下復(fù)位開關(guān)，這時(shí)復(fù)位開關(guān)送出“ 0”電平到計(jì)數(shù)器的清零端，計(jì)數(shù)器清零。 由于只對信號分頻不用計(jì)數(shù) ，可以把四個(gè)輸入端連接出來一起接地，輸出端不做處理， 清零端 (MR)和預(yù)置端（ PE）接 +5V(高電平 )。 當(dāng)電容 的損耗電阻大時(shí)，電路的 Q 值 會 下降，同時(shí)會使晶體的特性惡化， 為避免這種情況，可四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 17 頁 以 在 與非門 輸出端與選頻網(wǎng)絡(luò)間串入一個(gè)電阻， 這個(gè)電阻阻值為 1MΩ 左右 ， 但 連接線 要 粗而短， 這樣 可以減少產(chǎn)生損耗，而且還能防止混入干擾源而干擾了振蕩器的正常工作 。數(shù)字電子秒表的設(shè)計(jì)方法有很多種，例如可以用專用的 IC 芯片配以顯示電路及所需要的外圍電路組成電子秒表；也可以用中小規(guī)模的集成電路組成電子秒表；還可以利用單片機(jī)來制作電子秒表。 （ 2）設(shè)計(jì)要求 ① 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； ② 元器件及參數(shù)選擇。在很多實(shí)際生活中，電子秒表不單是簡單的計(jì)數(shù)，更多的是運(yùn)用到控制系統(tǒng)中。 采用結(jié)構(gòu)較簡單的 門電路構(gòu)成的 石英 晶體并聯(lián)諧振振蕩 電路。 利用 74LS160 計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)分頻的工作原理 石英晶體振蕩器提供的脈沖源為 1MHz，達(dá)不到秒表計(jì)數(shù)的精度。該秒表設(shè)計(jì)的復(fù)位開關(guān)如圖 35 所示 。 目前用于顯示電路的中規(guī)模譯碼器種類很多，其中用得較多的是七段顯示譯碼四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 共 17 頁 器。以前學(xué)習(xí)數(shù)字電子線路只知道一些芯片的簡單介紹和功能，但不知道它們在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 17 頁 致 謝 在 設(shè)計(jì) 完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 彌銳 老師的熱情關(guān)懷和悉心指 導(dǎo)。 具體實(shí)現(xiàn)功能見表 2 所示。 2． DR =0， DS =1；由于 DS =1，故 Q 的狀態(tài)取決于 Q 的狀態(tài)，而由于 DR =0， Q =1,故 Q=0，所以說當(dāng) DR =0， DS =1 時(shí)觸發(fā)器被置 0，故 稱為 置 0 狀態(tài) ； 3． DR =1， DS =0；這跟上一種情況正好相反，其 Q=1， Q =0，即觸發(fā)器被置 1，故稱為 置數(shù)狀態(tài) 。 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) 計(jì)數(shù)器電路同樣可以用 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160 芯片設(shè)計(jì)， 由芯片 74LS160 計(jì)數(shù)器芯片構(gòu)成的計(jì)數(shù)器電路 如圖 34 所示。 當(dāng)然，主要還是 石英 晶體所決定。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 17 頁 第 2 章 方案設(shè)計(jì) 電子秒表電路 由 啟動(dòng) /停止電路 、 復(fù)位電路 、 時(shí)鐘脈沖電路 、分頻器 電路 、計(jì)數(shù)電路 、譯碼 驅(qū)動(dòng)和 顯示器 六部分 組成。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)很多功能代替原來的模擬電路。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 17 頁 第 3 章 單元電路設(shè)計(jì) 脈沖源產(chǎn)生電路設(shè)計(jì) 石英晶體振蕩電路 石英晶體 振蕩電路 、 LC 諧振電路 、 RC 諧振電路 、 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器等都可以產(chǎn)生 脈沖 信號，相比之下 石英晶體具有 振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡單、 選頻特性極好 、 穩(wěn)定度高等特點(diǎn)。 2． 同步并行預(yù)置數(shù)功能 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 17 頁 在 MR＝ 1 的條件下，當(dāng) PE＝ 1 且有時(shí)鐘脈沖 CP 的上升沿 到來 作用時(shí)， P0、 P PP3輸入端的數(shù)據(jù)將分別 Q0、 Q Q Q3被所接收。 U11 是 10s 位計(jì)數(shù)器，它的 Q Q3 端接與非門 U16的輸入端，與非門 U16 輸出端接四個(gè)計(jì)數(shù)器清零端即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)到 59 秒 99 的同時(shí)自動(dòng)跳到 00 秒 00。復(fù)位清零完成后就可以開始新一輪的計(jì)數(shù)了。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 17 頁 總 結(jié) 本次的設(shè)計(jì)以 IC 芯片為核心， 基于數(shù)字電子線路的電子秒表設(shè)計(jì)，通過仿真完成了任務(wù)書所要求 的：能從某一時(shí)刻到另一時(shí)刻的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)；秒表的精度達(dá)到 。 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。 顯示器的選擇 顯示器件有很多種，如 LED、 LCD 數(shù)碼管等，目前使用較多的是 LED 七段顯示器數(shù)碼管， LED 七段顯示數(shù)碼管分共陰極和共陽極兩種形式，本設(shè)計(jì) 譯碼驅(qū)動(dòng)部分選用了 74LS49 譯碼器，由于 74LS49 譯碼驅(qū)動(dòng)器輸出是高電平有效，配接的顯示數(shù)碼管須采用共陰極接法，所以選用了 共陰極型 LED 七段顯示 數(shù)碼器。 表 1 RS 鎖存器 功能表 DR DS Qn Qn+1 說明 0 0 0 X 不允許狀態(tài) 0 0 1 X 0 1 0 0 觸發(fā)器置 0 0 1 1 0 1 0 0 1 觸發(fā)器置 1 1 0 1 1 1 1 0 0 觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變 1 1 1 1 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 17 頁 利 用 RS 鎖存 器 控制秒表的 啟動(dòng)和停止 秒表的啟動(dòng)和停止電路如圖 36 所示。也就是說，低位計(jì)數(shù)器每一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)（ 10 個(gè)狀態(tài)）中， TC端只有在最后一個(gè)狀態(tài)發(fā)出一個(gè)進(jìn)位控制信號，才開啟高位計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻電路可由 D 觸發(fā)器 、 鎖相環(huán) 電路 、 計(jì)數(shù)器電路 等構(gòu)成，在本電路設(shè)計(jì)中采用 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160 構(gòu)成萬分頻器，以得到電路需要的頻率信號。按下啟動(dòng)開關(guān)，開始計(jì)數(shù)。秒表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了它的功能。因此，研究其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。石英晶體振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號，作為電子秒表的時(shí)間基準(zhǔn)，經(jīng)過分頻器分頻輸出標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)鐘 脈沖輸入計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)器輸出端接譯碼器輸入端，譯碼器譯碼，譯碼完成通過顯示管顯示。 同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160 介紹 74LS160 芯片管腳如圖 32 所示。本次進(jìn)位完畢后，低位計(jì)數(shù)器自動(dòng)歸 0，同時(shí) U8 的 TC=0，使高位計(jì)數(shù)器的 CEP=CET=0，封鎖了高位計(jì)數(shù)器的 CLK 端，即使有 CP 脈沖，高位計(jì)數(shù)器也不計(jì)數(shù)。 123U 1 AU1456BU2S1S2GNDGND1 0 k1 0 kV C C+ 5 V8910CU3啟動(dòng)開關(guān)停止開關(guān)送來的脈沖加入計(jì)數(shù)器的脈沖 圖 36 啟動(dòng)和停止控制電路圖 由圖 36 可看出，啟動(dòng)和停止開關(guān)間接入了“ +5V” 電源提供“ 1”電平。使用時(shí)，公陰極接地， 7 個(gè)陽極 “a、 b、 c、 d、 e、 f、 g”由相應(yīng)的譯碼器 74LS49 的輸出端 “a、 b、 c、 d、e、 f、 g”來驅(qū)動(dòng)，接入 +5V 的電源為顯示器供電。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴 意見的各位 領(lǐng)導(dǎo) 表示衷心地感謝！ 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 16 頁 共 17 頁 參考文獻(xiàn) [1]潘松，黃繼業(yè)．?dāng)?shù)字電路技術(shù)實(shí)用教程 ． 北京： 科學(xué)出版社， 20xx [2]馬淑華，高原 ． 電子設(shè)