电子秒表电路设计与制作实习报告(DOC 18页).docx

1、电子技术课程设计实习报告电气学院学生姓名：学号：专业班级：实验项目：电子秒表电路设计制作 试验时间：小组其他成员：实验指导老师：电子秒表电路设计制作一实验目的：1学习数字电路中基本 RS 触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。 2 学习电子秒表的调试方法。二设备及器件：编号名称型号数量1.四 2 输入与非门74LS002 片配 14 脚IC 座2.二-五-十进制异步加计数器74LS903 片配 14 脚IC 座3.七段译码器74LS473 片配 16 脚IC 座4.NE555 定时器NE5551 片配 8 脚IC 座5.电阻470、1.5K、1K、100K各 1

2、 个6.电容4700PF、510PF0.01F、0.1F各 1 个7.电位器100K1 个8.实验电路板19.电烙铁、焊锡丝 套装110.焊接导线2 捆实验室借用仪器1.5V 电源5V 直流2 片2.数字万用表3 片3.双踪示波器1 片三小组分工 电路设计工作： 布线工作： 电路焊接： 电路调试：四：基本原理1. 芯片引脚图二-五-十进制异步加计数器四 2 输入与非门七段译码器555 定时器2. 基本 RS 触发器如图所示为集成与非门构成的基本 RS 触发器。属低电平直接触发的触 发器，有直接置位、复位的功能。它的一路输出 Q 作为单稳态触发器的输入，另一路输出 Q 作为与非门 5 的输入控制

3、信号。K2、K1 接电平开关，不工作时置 1。当 K2 置 0、K1 置 1，则门 1 输出 Q=1，门 2 输出 Q=0，K2 再置 1、K1 置 1，Q、Q 状态不变，K2 仍置 1、K1 置 0，则 Q 由 0 变为 1，门 5 开启，为计数器启动作好准备，Q 由 1 变 0，送 出负脉冲，启动单稳态触发器工作。K1 置 0 秒表清零并开始计时，K2 置 0 秒表停止计时。基本 RS 触发器在电子秒表 中的职能是启动和停止秒表工作3. 单稳态触发器图为集成与非门构成的微分型单稳态触发器，各点波形如图 2 所示。单稳态触发器的输入触发负脉冲信号 ui由基本 RS 触发器 Q 端提供，输出负

4、脉冲 u通过非门加到计数器的清除端 R。静态时，门 4 应处于截止状态（输出为高电平），故电阻 R 必须小于门的关门电阻 Roff。定时元件 RC 取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的 RP和 CP。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。当其输出为低电 平时，使各计数芯片（3 片 74LS90）的 R 的输入为高电平（经过了反相器）， 完成计数器的复位，由于采用单稳态触发电路，R 端的高电平维持时间即为暂 态维持时间，暂态结束后便进入正常计时状态。#uiu0Atu0Dtu0ot0图 2 各点波形 4.时钟发生器t图为 555 定

5、时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器 RW，使在输出端 3 获得频率为 50HZ 的矩形波形信号，当基本 RS触发器 Q1 时，门 5 开启，此时 50HZ 脉冲信号通过门 5 作为计数脉冲加于计数器 1 的计数输入端 CP5.计数及译码显示0。# #图为二五十进制加法计数器 74LS90 构成电子秒表的计数单元。 其中计数器 74LS90 1 片接成五进制形式，对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出端 Q3取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为计数器 74LS90 2#片的时钟输入。计数器 74LS90 2 片及计数器 74LS90 3 片接成 8421 码十进

6、 制形成，其输出端与数字电路实验箱中译码显示部分的相应输入端连接， 可显示 0.19.9S 计时。集成异步计数器 74LS90 是异步二一五一十进制加法计数器，它既可 以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。其功能表 如表 1 所示，引脚排列见附录。表 1输 入输 出清 零R R0B置 9S S9B时 钟CPQ Q Q Q01 11 10 00 0 0 00 0 0 0 1 11 0 0 1 00 0 0 00 00 加 计 数加 计 数加 计 数加 计 数通过不同的连接方式，74LS90 可以实现 4 种不同的逻辑功能，而且还可借助 R0A、R0B对计数器清零，借助 S9A、

7、S9B将计数器置 9。其具体功能详述如下：（1）计数脉冲从 CP0 输入，Q0 作为输出端，为二进制计数器。（2）计数脉冲从 CP1输入，Q3Q2Q1作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3）若将 CP1和 Q0相连，计数脉冲由 CP0输入，Q3Q2Q1Q0作为输出端，则构成异步 8421 码十进制加法计数器。（4）若将 CP0与 Q3相连，计数脉冲 CP1输入，Q0Q3Q2Q1作为输出端，则构成异步 5421 码十进制加法计数器。（5）清零、置 9 功能。异步清零：当 R0A、R0B 均为“1”；S9A、S9B 中有“0”时，实现异步清零功 能。置 9 功能：当 S9A、S9B 均为“1”；

8、R0A、R0B 中有“0 时”，实现置 9 功能。 五设计内容：由于电路中使用器件较多，焊接前必须合理安排各器件在面包板上的 位置，使电路逻辑清楚，接线较短。接线和调试时，应将各单元电路逐个进行接线和调试，即分别测试基 本 RS 触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码显示电路等逻 辑功能，待各单元电路工作正常后，再将有关电路逐级连接起来进行测试， 直到测试电子秒表整个电路的功能。这样的模块化测试方法有利于检查和 排除故障，是调试电路的常用方法。六测试：1.单稳态触发器的测试：（1） 静态测试：用数字万用表测量 A、B、D、F 各点电位值，记录之。 Va=2.06V Vb=0.15V V

9、d=0.11V Vf=4.68V（2） 动态测试：输入端接 1KHZ 连续脉冲源，用示波器观察并描绘 D 点（uD、）F 点（u0）波形， 如果觉得单稳输出脉冲持续时间太短，难以观察，可适当加大微分电容 C（如 改为 0.1F）待测试完毕，再恢复 4700PF。2.时钟发生器的测试八排线过程九十心得体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。 实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过

10、程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！无论做什么事情，都必须培养严谨，认真，善思的工作作风。时间很快，这两周的课程设计，先不说其他，就天气而言，确实很艰苦。一周已忙碌过去，实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力 量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇 丰。