电子技术课程设计 电子秒表

发布 2022-10-05 15:33:28 阅读 8113

湖南文理学院课程设计报告。

课程名称: 《电子设计制作与工艺实习》

课题名称电子秒表。

系部: 电气与信息工程学院

专业班级: 自动化10级10102班

学生姓名。指导教师。

完成时间: 2023年6月29日

报告成绩。摘要。

摘要就是一段话,内容要反映六个方面:(1)课题目的;(2)技术手段;(3)硬件结构;(4)软件模块;(5)分析手段及实验与**结果;(6)结果与创新点。整体上字数控制在300~以内,不能低于。

关键词。关键词的提炼来自四个方面:(1)课题中心词;(2)技术核心词;(3)技术手段名称;

4)设计工具术语。严禁以器件型号作为关键词,关键词的数量控制在4~8个以内,小4号宋体,词与词之间分号隔开,最后一个关键词无标点符号。

abstract

摘要翻译符合科技英文规范,多采用被动语态翻译,严禁是摘要的直译。)

keywords

关键词务必是专业单词与词组,可以是缩写方式,但许多期刊不允许缩写。关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词无标点符号)

目录。摘要 ii

abstract iii

第一章电子秒表方案设计 1

1.1绪论 1

1.2 电子秒表功能或性能 2

1.3 电子秒表设计方案 2

第二章电子秒表电路设计 4

2.1 秒分计时电路 4

2.2 小时计时电路 4

2.3 开关电路 4

2.4 清零电路 4

2.5 整体电路 4

第三章电子秒表**与实验 5

4.1秒分计时电路实验 5

4.2 小时计时电路实验 5

4.3 开关电路及清零电路实验 6

总结 8参考文献 9

致谢 10附录1 电子秒表电路图 11

附录2 电子秒表明细表 12

目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动控制,电子测量仪表,电视,雷达,通信等各个领域。例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高,功能强,而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展,尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。

随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,数字电路课题设计的进行使我们有了这个非常好的机会,通过这种综合性训练,我们的动手能力、实际操作能力、综合知识应用能力得到了更好的提升。

本次课程设计的题目是电子秒表。电子秒表是用于测量较短且较精确的时间,它在体育运动项目上有着广泛的应用。本次设计中应用了多种数字电路中的单元电路,如基本rs触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器,译码显示器等。

我相信通过本次实验,将进一步加深对各数字单元电路的理解,同时也对基础电子设计有一定的了解,为今后的学习和工作打下一定的基础。

进入21世纪,随着信息产业的高速发展,秒表的用途越来越广泛。主要用于电力系统、供电部门、科研和制造单位精密测试各种时间参数。数字秒表是电器制造、电力、工业自动化控制、国防、实验室及科研单位理想的计时仪器,同时还用于军事,医疗,商务等领域,它广泛应用于各种继电器、电磁开关、控制器、延时器、定时器等的时间测试,发展及应用前景广泛。

目前已经有很多种类的数字秒表应用于各个行业了,它们大多是指针式或集成电路型的,但是结构相对复杂、测试功能单一。鉴于目前的情况,我们提出一单片机作为控制可行,添加必要的外围电路的**低廉,走时精确、使用方便的秒表系统。

国内外研究现状综述。

随着信息产业的高速发展,数显电子秒表用途不断增多而且越来越重要,它同时也在增加功能及性能改进。随着科学技术的发展,它先后经历了几个阶段,最早的秒表是纯机械的设计,其工艺十分复杂,并且即使不很精确,很易损坏,这给应用带来了很多不便。随着电子产业的发展,尤其是集成电路产业的发展,许多人开始将电子设计应用于生产实践,电子秒表就是一个很好的实例,基于集成电路的电子秒表设计改进了以往的很多不足,了解它的主要原理和设计过程,对于改良和提高秒表的设计是很有益处的。

集成电路型的设计有模拟电路和数字电路两种设计,它们都是用晶体管或者一定的饮片来进行设计的。今年来,随着计算机技术和半导体技术的发展,传统的硬件电路设计方法已大大落后于当今技术的发展。一中崭新的、采用硬件描述语言的硬件电路设计方法已经兴起,硬件描述语言是电子设计自动化领域的一次重大边个。

eda就是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件方式设计。

设计一个电子秒表,符合以下功能;

1.具有启动和停止的功能,停止后秒表应保留所计时之值。

2.具有清零功能。

3.用数码管显示时间。

设计一个电子秒表,能有启动和停止功能,停留后数值可以保留并且具有清零功能。

方案一:方案一原理:利用74ls160,和多个门电路进行组合,总体思路利用6个10进制74ls160电路作为秒表各个位的计数器。

因为在秒,分的高位只显示0~5,零的高位只显示0~2,故需要利用与非电路进行置零,而在小时显示的低位当高位为2时,低位只显示到3。故需要将小时的高地位各引出所需线路进行与非,达到小时显示为0~23的目的。各位的时钟信号都来自于前一位的进位(除秒表显示的低位外),其中分针的低位进位,时针的高低位进位皆为上一计数器通过与非连接而成。

而其他进位为上一计数器的进位提供。为了实现清零功能,在各个计数器的时钟信号前连一个与门,与门的作用:连上一位的进位(即时钟信号)和一个可以调节成高电位或地电位的信号,通过此来实现清零功能。

在秒的低位有一个开关,用于实现启动和停止功能,并使停止后秒表保留所计时之值。

方案二:方案二与方案一原理近似,与一不同的是,方案一使用的置零法,而方案二使用置数法。

本设计采用的是方案一,方案一所需导线少,电路稳定,性价比比较好。

在秒分针电路中,低位都是由74ls160元件本身进行计数,并且当到10时,产生进位,供给高位脉冲,使高位进行计数。而秒像分,分向小时的进位则有与非门和非门提供,为了保证秒分高位在达到6时进行清零,在秒分高位74ls160计数器输出端连一非门,当输出为0110时,与非门输出一个低电平,将秒分高位计数器瞬间置零,达到秒分高位显示0~5的目的。

在小时计时电路中,小时的低位脉冲信号由分的高位提供,而小时低位计数器当高位计数器为0或1时,按正常74ls160进行计数,进位。当小时的高位为2时,小时的低位只需到3,故当小时的低位输出为0100,高位输出为0010时,连接一个与非门,按秒分电路置零原理进行置零。

开关电路由一个脉冲信号源和一个开关组成,当开关为关时开始计数,当开关为开时停止计数。

利用与门,其中每个与门有一个输入信号为上一计数器传输过来的输入信号。另一信号则由一个弹性开关控制,在平时状态,在弹性开关控制下输入信号为1,当运用弹性开关后,输入信号为0。从而达到全部清零。

整体电路图不表述在该节,直接见附录1

过渡描述,可以是本章的综述、本章的主体内容、本章内容的策划等等)

当秒表开始运作后,开启开关。秒针由00开始计时,当到59秒后的下一秒,分针进一,秒清零。实际如下图,图一~图三。

图一图二。图三)

当小时计时开始运用时,小时由00开始,一直计数到23,在下一时刻再次归零。(如下图)

图一)(图二)

1、当开关电路关时,计时,当开关电路开时,不计时并且固定数值。

2、当清零电路使用时,直接清零。

这次设计的电子秒表电路易懂,元件较少,连接简单,性价比比较高。

通过这次课设,我更加深刻的理解了74ls160的使用,并且对计数器电路有了更多的认识。我学会了如何将10进制计数器改成任何10进制以下的计数器(其他进制也可以熟练应用),也学会了利用多个计数器就行组合,组合成不一样的计数器,更加深刻的理解了置数法,置零法的应用。在这次课设中,我还熟练的掌握了**模拟电路软件的使用。

并且会对简单的逻辑电路进行熟练的应用。

在**电路时,应该注意**线路的整洁,方便阅读电路,多注意各个元件的搭配,尽量使用单一的元件有利于采购。

1]沙占友,李学芝。中外数字万用表电路原理与维修技术[m].北京:人民邮电出版社,1993.

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