1、湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院電信*班 電子技術(shù)課程設(shè)計報告學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生 姓 名： * 指 導(dǎo) 老 師： 班 級： 學(xué)號 2021年12月前 言 數(shù)字式秒表是一種常用的計時工具，以其價格低廉、走時準(zhǔn)確、使用方便、功能多而廣泛用于體育比賽中，下文介紹了如何利用中小規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體器件進(jìn)行數(shù)字式秒表的設(shè)計。本設(shè)計中數(shù)字秒表的最大計時是99小時59分9/10秒，也就是說分辨率是0.1秒，最后計數(shù)結(jié)果用數(shù)碼管顯示，需要實現(xiàn)清零、啟動計時、暫停計時、繼續(xù)計時等功能。當(dāng)計時停止的時候，由開關(guān)給出一個清零信號，使得所有顯示管全部清零 在本次實驗中由六

2、片74LS160構(gòu)成兩個100進(jìn)制計數(shù)器和一個60進(jìn)制計數(shù)器來實現(xiàn)秒表的計數(shù)功能。由于需要比較穩(wěn)定的信號，我們用555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器或石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生100HZ的信號，用六個數(shù)碼管顯示計時，最后在電路中加入了兩個控制開關(guān)一個控制電路的啟動和暫停；另一個控制電路的清零。 目 錄題目 摘要 關(guān)鍵詞 設(shè)計要求3第一章 系統(tǒng)概述.4第二章 單元電路與分析.52.1 秒信號發(fā)生器.5 2.1.1 選擇信號發(fā)生器方案.5 2.1.2石英晶體多諧振蕩器.7 2.1.3方案對比與選擇.9 2.1.4 555構(gòu)成的多諧振蕩器仿真圖.92.2消抖電路及其原理.102.3分、秒、毫秒計數(shù)器

3、電路設(shè)計.102.3.1選擇計數(shù)器的方案 .102.3.2 74LS160計數(shù)器功能的介紹.112.3.3計數(shù)器最終連線圖.122.4譯碼器.132.4.1譯碼器的基本原理.132.4.2 74LS48顯示譯碼器管腳圖.132.4.374LS48功能介紹.132.5數(shù)碼管.152.5.1七段數(shù)碼管工作原理.152.5.2七段數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹.162.5.3顯示器匹配電路圖.17第三章 系統(tǒng)綜述.183.1總電路圖.18第四章 結(jié)束語.194.1課程總結(jié)194.2故障分析19參考文獻(xiàn).20元件明細(xì)表.20鳴謝.21收獲和體.21評語.23數(shù)字式秒表摘要： 數(shù)字式秒表是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、

4、分、秒計時的裝置，無機(jī)械裝置，具有較長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字式秒表從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。本次實驗所做數(shù)字式秒表由信號發(fā)生系統(tǒng)和計時系統(tǒng)構(gòu)成。由于需要比較穩(wěn)定的信號，所以信號發(fā)生系統(tǒng)555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器構(gòu)成，信號頻率為100HZ。計時系統(tǒng)由計數(shù)器、譯碼器、顯示器組成。計數(shù)器由74 160構(gòu)成，由十進(jìn)制計數(shù)器組成了一百進(jìn)制和六十進(jìn)制計數(shù)器，采用異步進(jìn)位方式。譯碼器由7447構(gòu)成，為4-7譯碼。顯示器由數(shù)碼管構(gòu)成。具體過程為：由晶體震蕩器產(chǎn)生100HZ脈沖信號，傳入計數(shù)系統(tǒng)，先進(jìn)入計數(shù)器，然后傳入譯碼器，將4位信號轉(zhuǎn)化

5、為數(shù)碼管可顯示的7位信號，結(jié)果以“99時“分”、“秒”、”依次在數(shù)碼管顯示出來。該秒表最大計時值為99時59分59秒9/10，“分”和“99時”為一百進(jìn)制計數(shù)器組成，“秒”為六十進(jìn)制計數(shù)器組成。關(guān)鍵詞: 計時 精度 計數(shù)器 顯示器 設(shè)計要求：1 秒表最大計時值為99時59分59秒9/10；2 7位數(shù)碼管顯示，分辨率為0.1秒；3 具有清零、啟動計時、暫停及繼續(xù)計數(shù)等控制功能；4 控制操作鍵不超過二個。第一章 系統(tǒng)概述 所為數(shù)字式秒表，所以必須有一個數(shù)字顯示。按設(shè)計要求，須用七段數(shù)碼管來做顯示器。題目要求最大記數(shù)值為99，59，59，那則需要六個數(shù)碼管。要求計數(shù)分辨率為0.1秒，那么我們需要相應(yīng)

6、頻率的信號發(fā)生器。 選擇信號發(fā)生器時，有兩種方案：一種是用晶體震蕩器，另一種方案是采用集成電路555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器。其核心部分使用六個74160計數(shù)器采用串聯(lián)方式構(gòu)成，這種連接方式簡單，使用元器件數(shù)量少。由于555定時器的比較器靈敏度較高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，再加上電路結(jié)構(gòu)簡單，計算比較方便，所以CP脈沖是由555多諧振蕩器產(chǎn)生的。 數(shù)字式秒表實際上是一個頻率（100HZ）進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路。由于數(shù)字式秒表計數(shù)的需要，故需要在電路上加一個控制電路，該控制電路清零、啟動計時、暫停及繼續(xù)計數(shù)等控制功能，同時100HZ的時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)

7、成數(shù)字鐘。數(shù)字電子鐘的總體圖如圖所示。由圖可見，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：555振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；防抖開關(guān)；秒表控制開關(guān)；一百進(jìn)制秒、分計數(shù)器、六十進(jìn)制秒計數(shù)器；以及秒、分的譯碼顯示部分等串電阻串電阻串電阻 多諧振蕩器圖1-1 原理流程圖第二章 單元電路設(shè)計與分析 §2.1秒信號發(fā)生器§2.1.1選擇信號發(fā)生器方案方案一：用晶體震蕩器，由石英晶體構(gòu)成的矩形波信號發(fā)生器石英晶體多諧振蕩器圖2-1-1石英晶體的電抗頻率特性和符號 圖2-1-2 石英晶體多謝振蕩器如圖2-1-1所示，給出了石英晶體的符號和電抗的頻率特性，把石英晶體與對稱式多諧振蕩器中的耦合電容串

8、聯(lián)起來，就組成了如圖2-1-2所示的石英晶體多諧振蕩器。由此可見，石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率f0 ，而與外接電阻，電容無關(guān)，如石英晶體固有頻率是5MHZ，那么輸出的頻率也是5MHZ。其實石英晶體的諧振頻率由石英晶體的結(jié)晶方向和外形尺寸所決定，具有極高的頻率穩(wěn)定性。它的頻率穩(wěn)定度（fo / fo）可達(dá)10-1010-11，足以滿足大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)對頻率穩(wěn)定度的要求。在圖2-1-2電路中，若取TTL電路7404用作G1和G2兩個反相器，Rf=1k， C=0.05F，則其工作效率可達(dá)幾十兆赫。l 74LS90計數(shù)器74LS90為中規(guī)模TTL集成計數(shù)器，可實現(xiàn)二分頻、五分頻

9、和十分頻等功能，它由一個二進(jìn)制計數(shù)器、一個五進(jìn)制計數(shù)器和一個十進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成。其引腳排列圖1.2(a)和功能表1.2(b)如下所示:R01 R02 R91 R92 Q D QC QB QA 1 1 0 X 1 1 X 0 X X 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 X 0 X 0 0 X 0 X 0 X X 0 X 0 0 X計數(shù)圖2-1-3 74LS90D的引腳排列圖74LS90功能： 通過不同的連接方式，74LS90可以實現(xiàn)四種不同的邏輯功能；而且還可借助R01(2管腳)、R02（6管腳）對計數(shù)器清零，借助R91（6管腳）、R92（7管腳）將計數(shù)器置9。其具體功詳述如下

10、：（1） 計數(shù)脈沖從INA輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計數(shù)器（或二分頻器）。 （2） 計數(shù)脈沖從INB輸入，QD作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計數(shù)器（或五分頻器）。 （3） 若將INB和QA相連，計數(shù)脈沖由INA輸入，QD作為輸出端，則構(gòu)成十進(jìn)制加法計數(shù)器（或十分頻器）。 （4） 清零、置9功能。 a) 異步清零 當(dāng)R01、R02均為“1”；R91、R92中有“0”時，實現(xiàn)異步清零功能，即QDQCQBQA=0000。 b) 置9功能 當(dāng)R91、R92均為“1”；R01、R01中有“0”時，實現(xiàn)置9功能，即QDQCQBQA =1001。本設(shè)計采用的是74LS90的五分頻和十進(jìn)制計數(shù)功能。其中，7

11、4LS90(1)74LS90(4)是對5MHz的脈沖信號進(jìn)行十分頻，得到500HZ的頻率，再經(jīng)過74LS90(5)實現(xiàn)五分頻，實現(xiàn)輸入為100HZ(0.01s)。§2.1.2石英晶體多諧振蕩器 圖2-1-4石英晶體多諧振蕩器工作原理： 當(dāng)信號源工作時，由石英晶體(固有頻率為5MHZ)多諧振蕩器輸出5MHZ的頻率。首先，經(jīng)過四個分頻器74LS90四次十分頻之后，得到500HZ的頻率，最后，再經(jīng)過74LS90一次五分頻，就得到了最終的100HZ的信號源。方案二：用集成電路555定時器與電阻和電容組成的多諧振蕩器555定時器的功能555定時器組成及工作原理如下： 圖2-1-5 555定時器

12、電路結(jié)構(gòu)圖如圖2-1-5是555定時器電路結(jié)構(gòu)的簡化原理圖和引腳標(biāo)識。由電路原理圖可見，該集成電路由下述幾部分組成：串聯(lián)電阻分壓電路、電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電三極管T以及緩沖器G組成。（注釋：編號555的內(nèi)涵是因該集成電路的基準(zhǔn)電壓是由三個5k電阻分壓組成）定時器的功能主要取決于比較器，比較器C1和C2的輸出控制著RS觸發(fā)器和放電三極管T的狀態(tài)，RD為復(fù)位端。當(dāng)RD=0時，輸出U0=0,T管飽和導(dǎo)通。此時其他輸入端狀態(tài)對電路清零0狀態(tài)無影響。正常工作時，應(yīng)將RD接高電平。 當(dāng)控制電壓輸入端5腳懸空時，比較器C1、C2的基準(zhǔn)電壓分別是2Ucc/3和Ucc/3。如果5腳Uic外接

13、固定電壓，則比較器C1、C2的基準(zhǔn)電壓為Uic和Uic/2。 由圖1中可知，若5腳懸空，當(dāng)Ui6<2Ucc/3,Ui2<Ucc/3時，比較器C1、C2分別輸出高電平和低電平，即R=1, S=0, 使基本RS觸發(fā)器置1，放電三極管截止，輸出Uo=1。 當(dāng)Ui6<2Ucc/3,Ui2>Ucc/3時，比較器C1和C2輸出均為高電平， 即R=1, S=1.。RS觸發(fā)器維持原狀態(tài)， 使Uo輸出保持不變。 當(dāng)Ui6>2Ucc/3，Ui2>Ucc/3時，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，即R=0，S=1，基本RS觸發(fā)器置0，放電三極管T導(dǎo)通，輸出Uo=0。當(dāng)Ui

14、6>2Ucc/3，Ui2<Ucc/時，比較器C1、C2均輸出低電平，即R=0，S=0。這種狀況對于基本RS觸發(fā)器屬于禁止輸入狀態(tài)。綜上分析，可得555定時器功能表如下表2-1-1所示：表2-1-1輸 入輸 出RDUi6Ui2UoT狀態(tài)0XX0導(dǎo)通1>2Ucc/3>Ucc/30導(dǎo)通1<2Ucc/3>Ucc/3不變不變1<2Ucc/3<Ucc/31截止l 555構(gòu)成的多諧振蕩器 當(dāng)接通電源Ucc后，電容C上的初始電壓為0 ，比較器C1、C2輸出為1和0，使Uo=1,使放電管T截止，電源通過R1、R2向C沖電。Uc上升至2Ucc/3時，RS觸發(fā)器被復(fù)位

15、，使Uo=0,T導(dǎo)通，電容C通過R2到地放電，Uc開始下降，當(dāng)Uc降到Ucc/3時，輸出Uo又翻回到1狀態(tài)，放電管T截止，電容C又開始充電。如此周而復(fù)始，就可在3腳輸出矩形波信號。圖2-1-6 555構(gòu)成的多諧振蕩器電路圖圖2-1-7 555多諧振蕩器工作波形§2.1.3方案對比與選擇在仿真過程中，由于軟件問題，晶體振蕩器無法輸出波形，所以雖然其頻率穩(wěn)定性很高，但其工作時，還需再加分頻器，分頻后的精確度很難調(diào)試，而總體來說555定時器的比較器靈敏度較高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，再加上電路結(jié)構(gòu)簡單，計算比較方便，所以最終只好選擇由555多諧振蕩器產(chǎn)生本課程設(shè)計所需的CP脈沖。

16、7;2.1.4 555多諧振蕩器仿真圖根據(jù)設(shè)計要求，我們需要產(chǎn)生一個頻率為100HZ的信號，由于f=1/T,帶入可以算出R1=R1=4.8K,在仿真軟件上仿真的時候我們可以設(shè)置電阻為4.7K，加上一個1K的電位器來調(diào)節(jié)脈沖信號的精確度。我們就可以得到一個頻率為100HZ的脈沖了圖2-1-8 555構(gòu)成多諧振蕩器仿真圖§2.2 消抖電路及其原理圖2-2-1 防抖開關(guān)圖消抖原理：具有鎖存功能所致，由兩個集成與非門元件構(gòu)成。接在機(jī)械開關(guān)K的后面，防止開關(guān)K在打開和閉合時一些假信號串入邏輯電路。§2.3 分、秒、毫秒計數(shù)器電路設(shè)計 §2.3.1選擇計數(shù)器的方案這里我們選擇

17、用計數(shù)器74LS160芯片，通過乘數(shù)法或反饋置數(shù)法構(gòu)成100進(jìn)制和60進(jìn)制計數(shù)器。經(jīng)方案論證，本課程計數(shù)器選擇方案如下：l 100進(jìn)制計數(shù)器乘數(shù)法：將兩片74LS160計數(shù)器直接級聯(lián)則可得到100進(jìn)制計數(shù)器。其電路連接如圖2-3-3圖2-3-3l 60進(jìn)制計數(shù)器乘數(shù)法：將一片74LS160設(shè)置成六進(jìn)制計數(shù)器，再將其與一片74LS160級聯(lián)，即可得到一個60進(jìn)制計數(shù)器。其電路連接如圖N-N圖2-3-474LS160是十進(jìn)制計數(shù)器，設(shè)計一百進(jìn)制計數(shù)器只需將兩片74LS160級聯(lián)即可，而74LS161是十六進(jìn)制計數(shù)器，其一百進(jìn)制計數(shù)器的連接相對而言較復(fù)雜。對于六十進(jìn)制計數(shù)器，從電路圖中我們同樣可以知

18、道74LS160 的連接比74LS161的連接簡單，相對而言所需的元器件也少。綜上，我們選擇選擇了用74LS160計數(shù)器。§2.3.2 74LS160計數(shù)器的功能介紹計數(shù)進(jìn)74LS160D的引腳如右圖2-3-5所示，從圖中可以看到74LS160D共有16個引腳嗎，其中有Cp脈沖輸入引腳clk（下降沿有效），LOAD為預(yù)置數(shù)控制端（低電平有效），CLR為異步清 圖2-3-5零端（低電平有效）， A、B、C、D為預(yù)置數(shù)輸入端，ENP和ENT是計數(shù)使能端（高電平有效），RCO是進(jìn)位輸出端，QD、QC、QB、QA分別是計數(shù)輸出位，其工作原理圖如圖2-3-6所示. 1）異步清零：當(dāng)CLR端輸入

19、為低電平時候，其它輸入端不管輸入什么值，計數(shù)器將直接被清零，也就是說輸出的QD、QC、QB、QA為0000.2）同步預(yù)置數(shù)：當(dāng)CLR端輸入高電平，LOAD端輸入低電平時，且有Cp脈沖下降沿作用時，完成將輸入端DCBA的數(shù)據(jù)置入計數(shù)器操作，使QDQCQBQA=DCBA.由于這個操作需要CP下降沿同步，所以稱為 同步預(yù)置數(shù)。 圖2-3-6 74LS160計數(shù)器工作原理圖3）保持：當(dāng)LOAD、CLR均輸入高電平時，如果ENP*ENT=0，此時計數(shù)器保持輸入原狀態(tài)不變，不管有沒有CP脈沖作用。不過當(dāng)ENT=0時，進(jìn)位輸出RCO=0。4）計數(shù)：當(dāng)CLR=LOAD=1，ENP=ENT=1時，74LS160

20、D處于計數(shù)狀態(tài)，對CP脈沖下降沿進(jìn)行四位二進(jìn)制加計數(shù)。§2.3.3計數(shù)器最終連線圖一百進(jìn)制和六十進(jìn)制計數(shù)器之間、六十進(jìn)制和一百進(jìn)制之間的接法如下圖2-3-7所示圖2-3-7§2.4 譯碼部分§2.4.1 譯碼器的基本原理譯碼部分最主要的組成器件就是譯碼器了，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ㄐ泡敵龅碾娐?，譯碼是編碼的逆過程。譯碼器也是一種多輸出的組合邏輯電路。從原理上將，它是把N個輸入變量變換為它所對應(yīng)的M個輸出狀態(tài)。每輸入一組二進(jìn)制代碼，在M個輸出狀態(tài)中最多有一個為“1”（其余為“0”）或者有一個為“0”（其余為“1”）。一次譯碼器中和輸入二進(jìn)制代碼對應(yīng)有輸出信

21、號的那條線顯示有特定信號（和其他輸出線不同）。例如，當(dāng)輸入某一單元地址碼，譯碼器就將這組代碼譯出一個特定的信號（比如為“0”），送到要找的單元（往往送到單元的使能端），接著才能更換（寫入）或取出（讀出）單元中的內(nèi)容，進(jìn)行算術(shù)或邏輯運算。譯碼器的輸入端數(shù)n和輸出端數(shù)m有如下關(guān)系：2nm，2n=m時，稱為全譯碼；當(dāng)2n>m時,稱為部分譯碼。§2.4.2 74LS48顯示譯碼器管腳圖74LS48是BCD-7段譯碼器/驅(qū)動器，輸出高電平有效，專用于驅(qū)動LED七段共陰極顯示數(shù)碼管。其管腳功能如圖2-4-1所示。 圖2-4-1 74LS48管腳圖§2.4.3 74LS48功能介紹

22、74LS48除了有實現(xiàn)7段顯示譯碼器基本功能的輸入（DCBA）和輸出（YaYg）端外，74LS48還引入了燈測試輸入端（LT）和動態(tài)滅零輸入端（RBI），以及既有輸入功能又有輸出功能的消隱輸入/動態(tài)滅零輸出（BI/RBO）端。 其功能表如下表2-4-1表2-4-174ls48引腳功能表七段譯碼驅(qū)動器功能表十進(jìn)數(shù)或功能輸入BI/RBO輸出備注</TD< TR> LTRBID C B A abcdefg0HH0 0 0 0H111111011Hx0 0 0 1H01100002Hx0 0 1 0H11011013Hx0 0 1 1H11110014Hx0 1 0 0H011001

23、15Hx0 1 0 1H10110116Hx0 1 1 0H00111117Hx0 1 1 1H11100008Hx1 0 0 0H11111119Hx1 0 0 1H111001110Hx1 0 1 0H000110111Hx1 0 1 1H001100112Hx1 1 0 0H010001113Hx1 1 0 1H100101114Hx1 1 1 0H000111115Hx1 1 1 1H0000000BIxxx x x xL00000002RBIHL0 0 0 0L00000003LTLxx x x xH11111114由74LS48真值表可獲知74LS48所具有的邏輯功能：（1）7段譯

24、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(qū)動信號，顯示相應(yīng)字符。除DCBA = 0000外，RBI也可以接低電平，見表2-4-1中116行。（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，表2-4-1倒數(shù)第3行，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。該功能主要用于多顯示器的動態(tài)顯示。（3）燈測試功能（LT = 0）此時BI/RBO端作為輸出端， 端輸入低電平信號時，表2-4-1最后一行，以及

25、DCBA輸入無關(guān)，輸出全為“1”，顯示器7個字段都點亮。該功能用于7段顯示器測試，判別是否有損壞的字段。（4）動態(tài)滅零功能（LT=1，RBI=1）此時BI/RBO端也作為輸出端，LT 端輸入高電平信號，RBI 端輸入低電平信號，若此時DCBA = 0000，表2-4-1倒數(shù)第2行，輸出全為“0”，顯示器熄滅，不顯示這個零。DCBA0，則對顯示無影響。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§2.5 數(shù)碼管§2.5.1 七段數(shù)碼管工作原理在這個部分我們用七段數(shù)碼管（LED）來顯示結(jié)果， 七段數(shù)碼管有七個發(fā)光段，即a.b.c.d.e.f.g，根據(jù)設(shè)計要求的需要，我們使

26、用了四個無小數(shù)點顯示和兩個有小數(shù)點顯示的數(shù)碼管。它們分別如圖2-5-1和2-5-2。 圖2-5-1 圖2-5-2數(shù)碼顯示與發(fā)光段之間的對應(yīng)關(guān)系如下表2-5-1所示。表2-5-1BCD碼顯示數(shù)碼發(fā)光管BCD碼顯示數(shù)碼發(fā)光管0000Abcdef0101acdfg0001bc0110cdefg0010Abdeg0111Abc0011Abcdg1000Abcdefg0100bcfg1001Abcfg§2.5.2 七段數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹七段數(shù)碼管內(nèi)部由發(fā)光二極管構(gòu)成。在發(fā)光二極管兩端加上適當(dāng)?shù)碾妷簳r，就會發(fā)光。發(fā)光二極管有兩種接法：即共陰極接法和共陽極接法，如下圖2-5-3,2-5-4所示。

27、圖2-5-3 圖2-5-4§2.5.3 顯示器匹配電路圖本設(shè)計采用共陰數(shù)碼管與74LS48匹配。其連接圖如圖2-5-5所示圖2-5-5本課設(shè)顯示部分電路圖如下圖2-5-6：顯示部分電路圖如下圖2-5-6第三章 系統(tǒng)綜述、總體電路圖§3.1 總電路圖圖3-1總電路圖 J1控制數(shù)字秒表的啟動和停止，J2控制數(shù)字秒表的清零復(fù)位。開始時把J1J2合上，由555多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，運行本電路，數(shù)字秒表正在計數(shù)。J1打開，脈沖不能給上面的計數(shù)電路，整個電路暫停計數(shù)，閉合J1，電路重新獲得脈沖信號，開始計數(shù)，當(dāng)J1開關(guān)閉合，把開關(guān)J2開關(guān)打開，那將給計數(shù)電路中的74LS160的清零信

28、號，開始計數(shù)，當(dāng)J1開關(guān)閉合，J2開關(guān)打開，那將給計數(shù)器清零，于是我們就用兩個開關(guān)實現(xiàn)了整個電路的清零、啟動、計時、暫停及繼續(xù)計數(shù)等控制功能；閉合J1.J2，電路處于計數(shù)狀態(tài)，當(dāng)給計數(shù)電路9（1001）個脈沖的時候，繼續(xù)再給一個脈沖，就會產(chǎn)生進(jìn)位，這樣我們用輸出BCD碼的最高位來觸發(fā)下一個計數(shù)器，這樣給電路第十個脈沖以后，電路計數(shù)結(jié)果就會成“10”，繼續(xù)給脈沖，到第99個時候，繼續(xù)給一個脈沖，我們同樣用第二個芯片的最高位來觸發(fā)下一個芯片，也就是用最高位的下降沿來當(dāng)做下一個芯片的脈沖。同理，當(dāng)秒計數(shù)需向分計數(shù)進(jìn)位的時候，我們都用最高位的變化來當(dāng)做下一個芯片的CP信號，這樣我們就完成了我們需要的計

29、數(shù)。第四章 結(jié)束語§4.1 課程總結(jié)通過一周半的設(shè)計，總算是有了一個結(jié)果。方案和結(jié)果都讓我們比較滿意，完成了所有的設(shè)計要求：1.秒表最大計時值為99時59分59秒9/10；2. 6位數(shù)碼管顯示，分辨率為0.1秒；3.具有清零、啟動計時、暫停及繼續(xù)計數(shù)等控制功能；4. 控制操作鍵不超過二個。在這次課題設(shè)計中，我們的整體思路主要是參考了老師的意見，然后進(jìn)行不斷的研究與探索而成的。實現(xiàn)了電路的最簡潔，使電路圖簡單易懂。防抖開關(guān)的使用，使我們的電路更加的穩(wěn)定，這是我們這次設(shè)計中一個比較大的亮點。但是，在這次設(shè)計過程中，我們也遇到不少的麻煩，經(jīng)過多次反復(fù)的檢查和排除，最終實現(xiàn)了部分功能。

30、67;4.2 故障分析故障1：脈沖發(fā)生器（555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器）沒法實現(xiàn)0.01s的脈沖信號。原因：參數(shù)不對。排除方法：利用f=1.43/R1+2R2)C適當(dāng)?shù)倪x取定值電阻、電容的大小和可變電阻的最大阻值，其中，外加可調(diào)電阻，對其進(jìn)行左右微調(diào)，以提高精度，最大限度的保證輸出波形不失真。故障2：數(shù)碼管不顯示原因：l LED數(shù)碼管接入錯誤，陰陽極接反，未接入保護(hù)電阻。l 起初我們選用譯碼器7447，但由于軟件protuse中此元件不可用，無法正常工作。排除方法：調(diào)整數(shù)碼管的陰陽極接線（按共陰極接線方法接線），接入電阻，將原件7447更換為74LS47。故障3：數(shù)碼管顯示后，分進(jìn)位顯示錯誤，

31、無法正常進(jìn)位原因：對原件74LS160的工作原理理解有誤，其應(yīng)在下降沿，進(jìn)位排除方法：在分秒計數(shù)間，即60十進(jìn)制和100進(jìn)制之間，加一非門，保證其在下降沿故障4：數(shù)碼管數(shù)字跳動頻率不均勻。原因：使能輸入信號和清零信號的脈沖方波輸入波形出現(xiàn)抖動，排除方法：在機(jī)械開關(guān)之后，加一個防抖動開關(guān)參考文獻(xiàn) 1林濤主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：清華大學(xué)出版社，2021 2林濤主編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，重慶：重慶大學(xué)出版社，2021 3吳慎山主編，電子線路設(shè)計與實踐， 北京：電子工業(yè)出版社，2021 4劉福太主編，綠版電子電路498例， 北京：科學(xué)出版社，2021 5姜齊榮，趙東元，陳建業(yè)編著，有源電力濾波器結(jié)

32、構(gòu)·原理·控制 北京：科學(xué)出版社，2021 元器件明細(xì)表表4-1元器件明細(xì)表序 號名 稱 型號參數(shù)數(shù)量備注1U1O74LS00D12U2,U1,U8,U7,U5,U674LS160D63J2,J1DIPSW124U27,U26,U25,U24,U21,U2074LS,74LS48065U18,U9SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_K_GREEN26U22,U3SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_K_ORANGE27U11,U12SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_K_BLUE28U1374STD,7404N19J4TD_SW1,0.5sec1sec

33、610U15,U1474STD,7401N211R6,R11RESISTOR 10K212R1,R2RESISTOR 4.7K213R3POTENTIOMETER 1K 1鳴謝本次課程設(shè)計歷時一周半，在設(shè)計過程當(dāng)中遇到了各類各樣從未遇到的困難和挫折，但在其中得到了指導(dǎo)老師楚巖悉心指導(dǎo)，為我指點迷津，拓寬研究思路，精心點撥，循循善誘，熱忱鼓勵。老師們的淳淳關(guān)心我們銘記在心，在此，感謝楚巖老師、鄧?yán)蠋煹葘ξ覀兊膸椭埨蠋焸兘邮芪覀儼l(fā)自肺腑的謝意以及一個深深的鞠躬。 其次還要非常感謝同組的同學(xué)一直以來對我的幫助，回顧兩周經(jīng)歷的兼程，他們讓我學(xué)會了獨立思考，學(xué)會了團(tuán)隊協(xié)作，學(xué)會了舉一反三，這兩周以來

34、的相濡以沫，我受益匪淺，再次表示感謝。RPACK_VARIABLE_2*7 我還感謝電子與控制工程學(xué)院的諸位老師為我們提供了良好的設(shè)計條件，讓我順利完成此次課程設(shè)計。最后，我們衷心的感謝湖南工業(yè)大學(xué)對我們的教育和支持。 收獲與體會一周半的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，留給我們組印象最深的是：要設(shè)計一個成功的電路，必須要有扎實的知識基礎(chǔ)，要熟練地掌握課本上的知識，這樣才能對試驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決。同時還需要有耐心和毅力。在整個電路的設(shè)計過程中，花費時間最多的是利用Multisim 仿真，因為以前沒有學(xué)過這個軟件，所以我們要從頭學(xué)起，自行摸索地學(xué)習(xí)。在各個單元電路的連接上花費了大量時間。我們在設(shè)計時做出

35、了兩套方案以及仿真電路，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原因，最后我們通過和非本組的同學(xué)的共同討論下，這才確定了我們的電路。課設(shè)過程中，我們深刻的體會到在設(shè)計過程中，要考慮到各個元器件的功能和特性，要翻閱大量資料，參考別人的經(jīng)驗。只有這樣才能把自己的電路設(shè)計的完美。通過這次對數(shù)字鐘的設(shè)計與制作，讓我們了解了設(shè)計電路的程序，也讓我們了解了關(guān)于數(shù)字秒表的原理與設(shè)計理念。在此次的數(shù)字秒表設(shè)計過程中，更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。在設(shè)計電路中,輸入輸出端口不一定是固定的，例如數(shù)碼管的共極性（是共陰極還是共陽極），不能將其 “ ” 與 “ ” 極接錯。比如，共陰極

36、數(shù)碼管和74LS48接，共陽極數(shù)碼管和74LS46/74LS47接。在電路的仿真過程中出錯的主要原因都主要是接線的錯誤所引起的。接線的時候一定要細(xì)心，不要接錯，同時也要學(xué)會如何判別芯片的功能，要是芯片不具備要求的功能，或者，不匹配，即使接線再正確也出不來結(jié)果。對自己的設(shè)計要仔細(xì)考慮，是否可行，尤其是進(jìn)位輸出，著重看看進(jìn)位的CP脈沖是否正確等?？傮w來說，通過這次課程設(shè)計學(xué)習(xí)，我們對許多電路都有了大概的了解，也學(xué)會了常用繪圖軟件的使用，加深了我們對專業(yè)的了解，培養(yǎng)了我們學(xué)習(xí)的興趣，我們受益匪淺；我們還認(rèn)識到，雖然“萬事開頭難”，但只要我們沉著冷靜，團(tuán)結(jié)一致，耐心、細(xì)心地找到突破口，最終問題是一定能

37、解決的；同時我們還認(rèn)識到，一個人的力量永遠(yuǎn)都是有限的，一個人的知識也總是有局限性的，但通過這次課程設(shè)計的團(tuán)隊合作，我們深深地體會到了團(tuán)隊的力量，也讓我們體會到了團(tuán)隊合作的快樂！評 語 評審人: 教師見習(xí)報告總結(jié)期待已久的見習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，在龍巖三中高中部見習(xí)聽課，雖然只是短短的兩個星期，但感觸還是蠻深的，以前作為一名學(xué)生坐在課室聽課，和現(xiàn)在作為一名準(zhǔn)教師坐在課室聽課是完全不同的感受，感覺自己學(xué)到了一些在平時課堂上學(xué)不到的東西。在這里，我獲得的不僅是經(jīng)驗上的收獲，更多是教學(xué)管理，課堂教學(xué)等的理念，以及他們帶給我的種種思考。教育見習(xí)實踐過程：聽課。教育見習(xí)的主要目的是讓學(xué)生在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，觀摩教

38、師上課方法、技巧等。聽課是教育見習(xí)的主要內(nèi)容。我院規(guī)定在一周的見習(xí)中需完成至少6課的見習(xí)任務(wù)。我在教師的安排指導(dǎo)下，分別對高一、高二物理專業(yè)課型為主，其他課型齊頭的方式，積極主動的完成了聽課任務(wù)，收到良好的效果。我聽的第一節(jié)課是高二（8）班，這是一個平衡班，水平不如實驗班高。在上課前。科任老師已經(jīng)跟我說了這個班的紀(jì)律是比較差的，而且成績也不是很好。在我聽課期間，確實有幾個學(xué)生在課堂上說話，但是我發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象我在往后的幾個班都發(fā)現(xiàn)了，就是絕大部分的學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都好高漲，積極舉手發(fā)言，積極參與課堂活動。我跟老師們提起這個現(xiàn)象的時候，科任老師就跟我說，一個班里不可能所有的學(xué)生都能

39、全神貫注地聽完一節(jié)課，所以作為一名教師，應(yīng)該想辦法吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動的積極性，比如可以以小組為單位，以搶答計分的形式調(diào)動學(xué)生的積極性，這樣課堂氣氛就會活躍起來了。在為期兩周的見習(xí)工作中，我真的有很大的感觸，我第一次感受到自己已經(jīng)從一名學(xué)生向一名教師靠近，走在校園里，每當(dāng)有學(xué)生叫我一聲老師，我在感到無比自豪的同時，還感受到了自己的責(zé)任。見習(xí)工作結(jié)束了，我要回到學(xué)校繼續(xù)我的學(xué)習(xí)了，但是我會好好記住我從*中學(xué)學(xué)到的一切，并應(yīng)用于我的專業(yè)學(xué)習(xí)中去。一、教學(xué)管理理念 在龍巖三中，從領(lǐng)導(dǎo)階層到一位普通的科任老師，都秉承以學(xué)生為主體的宗旨進(jìn)行學(xué)校的管理，進(jìn)行教學(xué)工作的開展。作為一個課程改革的示范學(xué)校，一個教育實驗基地。這所學(xué)校鼓勵著老師做各種研究，各種改革。每個班主任都有著自己的管理經(jīng)驗與管理宗旨。有了這種思想的自由，自然這里也就充滿著探索與嘗試，從而有所創(chuàng)造與進(jìn)步。在我見習(xí)的班集體中，班主任對他的學(xué)生說：“我要讓你們成為學(xué)習(xí)型的管理者，也是管理型的學(xué)習(xí)者?！边@樣一句簡單的話，讓我感到這里老師進(jìn)行班級管理的良苦用心。他們關(guān)心的不