数字秒表

《电子设计自动化》

学专班姓第0页课程设计报告

校：周口职业技术学院业：电气自动化技术级：10级电气班名：沈琳

年月日10级电气班沈琳10815141

简易数字秒表

1.课程名称：《简易数字秒表》2.设计任务和要求

2.1设计任务：数字式秒表实现简单的计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。具有“分”（00—59）“秒”(00—59）数字显示，分辨率为1秒。计时范围从00分00秒到59分59秒。2.2设计要求：阅读相关科技文献，上网搜索相关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。1、将提供的1024hz的方波源转换成1hz的方波源。2、秒表的范围为0-59分59秒。3、最后用数码管显示。3.方法选择与论证3.1.方案选择在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59秒的结果，不过经过小组成员的讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现的秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错的。3.2.方案论证我们主要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90是二--五十进制计数器，根据进制转换，很好的实现了六进制的功能，参考了各相关书籍及网上的一些资料，我们做好了现在的电路图，经过仿真，我们达到了预期的结果。4.方案的原理图

方案设计：4.1方案原理框图：

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4.2总体电路图，布线图以及说明：

说明：上图是用EWB软件仿真的简易秒表设计的总体电路图，主体部分采用4片74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置相应使能和触发端；其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制的控制，两个与门实现高位两片74LS160的使能控制，达到秒表计数的功能。单击开关停止计数，在软件上通过启动开关可实现清零。4.3元器件选择及说明：第2页10级电气班沈琳10815141

74LS160的逻辑功能：74160为可预置的十进制计数器，异步清零端为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。74160的预置是同步的。当置入控制器为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端与数据输入端一致。74160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现。当ENP、ENT均为高电平时，在CP上升沿作用下输出端同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。5.电路调试

（对调试中出现的问题进行分析、并说明解决的的措施；测试、记录、整理与结果分析）对于方案一的调试以及相关解释：a．由于74160的清零端低电平有效，那么当从右的第1片和第3片实现十进制就只用将清零端接高电平，让其不起作用。b．在电路调试时，最左边的一片不好实现其计数功能，原因在于使能端没有设置好，最后将第1、2片的进位通过与门接到其ENP端口，将第3片的进位接到它的ENT端，实现触发与计数。c.电路中置数是通过清零端实现的，置数端没有用，接高电平让其无效即可。d.此种方案接线仿真简单，清晰明了；但电路存在不稳定的可能，不好将其用于实际的实现。对于方案二的调试以及相关解释：在我们整个设计过程中，我们小组完成了秒信号发生器的设计，再用公式求出555中的电阻参数，实现了精确到0.01秒。在此基础上我们完成了74LS90的六进制电路搭建及实现有效进位。6.收获体会、存在问题和进一步的改进意见

经过分析和仿真，我们最后选择方案二为最终方案。收获：了解熟悉相关软件、并知道比较其利弊；巩固相应电路实现的原理，加深理论知识的学习；懂得通过团队合作来完成任务、合理利用资源，合理安排时间。存在的问题：在仿真过程中不能很好的实现清零。改进的方案：我们小组成员讨论后单独用包括启动开关在内的三个开关来实现。参考书目：［1］《电工电子基础实验》，湖北师范学院电工电子实验教学示范中心系列教材，2007年8月［2］《电子技术基础二》，华中科技大学电子技术课程组编（康华光主编），高等教育出版社（第五版）第3页