（电子设计资料）课程设计任务书数字秒表

（电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 1 课程设计任务书 数字秒表的设计 要求15V 电源供电. 2数码管显示时间范围为059 秒. 3可自动复位和手动复位,能实现手动调整时间. 第 1 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 2 一、设计任务 1、 设计题目数字秒表的设计 设计要求15V 电源供电. 2数码管显示时间范围为059 秒. 2、 3可自动复位和手动复位,能实现手动调整时间. 二、设计方案 1、方框图 功能说明 此电路是由 8421 码十进制计数电路,译码电路,数码显示电路,自动脉冲产生电路与门 电路,手动复位电路,手动脉冲产生电路和电源电路八部分组成. 数字秒表电路是利用 8421 码十进制计数电路的计数功能,同时利用译码驱动电路,驱动 数码显示电路发光显示数字.其中,自动脉冲产生电路同与门电路组合可以实现 059 的循环 计数,手动脉冲产生电路同与门电路组合可以选择 059 的任意数值,手动复位电路实现手动 清零. 三、电路设计与分析 1、8421 码十进制计数电路和与门电路,自动脉冲产生电路,手动脉冲产生电路,自动脉冲产 生电路及手动复位电路. A、8421 码十进制计数电路采用集成异步十进制计数器 74LS90.74LS90 是二一五一十进制 计数器,将输入时钟脉冲 CLK 接于 CLK0 端,并将 CLK1 端与 Q0 端相连,便构成 8421 码集成异 步十进制计数器.74LS90 的逻辑图如下 第 2 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 3 二一五一十进制计数器 74LS90 逻辑图 集成异步十进制计数器 74LS90 的电路图如下 D1位位 Q0 12 Q1 9 Q2 8 Q3 11 MS1 6 MS2 7 MR1 2 MR2 3 CLK0 14 CLK1 1 U2 74LS90 R8 1K 位位位 位位位位 74LS90 的功能表如下 数学分析 （1）列出逻辑方程组 第 3 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 4 ① 列出时钟信号的逻辑表达式 CLK1Q0 ； CLK2Q2 ； CLK0CLK ② 激励方程组 L0K01 ； J1 ；K11 ; J2J11 ; J3 ; K31 ③ （2）列出状态表 B、秒表的个位是通过将该位计数器的 Q3 与十位计数器的 CLK0 相连实现逢 9 向十位进 1 的逻辑功能. C、秒表的十位通过将计数器的 Q1、Q2 相连和 MR1,MR2 相连,实现逢 6 清零的功能祥 见 74LS90 功能表,其中的与门电路用 74LS08 实现,其内部逻辑图如下所示 D、自动脉冲产生电路由函数信号发生器给出,可以实现 059 的循环计数. E、手动脉冲产生电路可以选择 059 的任意数值,其电路图如下所示 每按下开关就有一个脉冲产生,C2 起防抖作用. 第 4 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 5 C2 82p 5V R10 10K S2 位位位位 F、手动复位电路可以实现手动清零,其电路图如下所示 当按下开关时个位和十位制零. 5V S1 10UF C1 R10 10K 位位 3、 译码驱动电路和数码显示电路 译码驱动电路采用 74LS47 译码器,数码显示电路采用七段码共阳数码官,两者组成了七 段显示驱动器,其电路图如下所示 f 6 g 8 e 5 d 4 c 3 DP b 2 a 1 DS1 A 7 B 1 C 2 D 6 LT 3 BI/RBO 4 RBI 5 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9 f 15 g 14 U1 74LS47 1 R0-7 2 3 4 5 6 7 200 . 7 5V 1 2 3 4 5 6 7 A B C D 译码驱动电路的设计需要用一只数码管的基本单位是 PN 结,加正向电压时,就能发出清 晰的光线.单个 PN 结可以封装成发光二极管,多个 PN 结可以组成分段时封装半导体数 码管. 半导体数码管将十进制数码分成七段,每段为一个发光二极管.在共阳极半导体数 码管的七段输入引脚上分别接入相应的高低电平,观察数码管所显示的十进制数,并观 察各段的亮暗关系.电阻起到限流的作用. 8421 BCD 码 二一十进制译码器真值表 输入 8421 代码输出对应段亮暗显示字型 第 5 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 6 DCBAabcdefg 000000000010 000110011111 001000100102 001100001103 010010011004 010101001005 011011000006 011101011117 100000000008 100100011009 4、 电源电路 此电路由直流稳压电源给出5V 电压. 四、整机电路图与防真波形图 电路总体设计图 D1位位 f 6 g 8 e 5 d 4 c 3 DP b 2 a 1 DS1 Q0 12 Q1 9 Q2 8 Q3 11 MS1 6 MS2 7 MR1 2 MR2 3 CLK0 14 CLK1 1 U2 74LS90 A 7 B 1 C 2 D 6 LT 3 BI/RBO 4 RBI 5 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9 f 15 g 14 U1 74LS47 1 2 3 U5A 74LS08 1 R0-7 2 3 4 5 6 7 200 . 7 5V R8 1K 位位位 1 2 3 4 5 6 7 A B C D D C B A D2位位 f 6 g 8 e 5 d 4 c 3 DP b 2 a 1 DS2 Q0 12 Q1 9 Q2 8 Q3 11 MS1 6 MS2 7 MR1 2 MR2 3 CLK0 14 CLK1 1 U4 74LS90 A 7 B 1 C 2 D 6 LT 3 BI/RBO 4 RBI 5 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9 f 15 g 14 U3 74LS47 1 R9-15 2 3 4 5 6 7 200 . 7 5V R9 1K 1 2 3 4 5 6 7 A B C D D C B A 5V S1 10UF C1 C2 82p R10 10K 5V R10 10K S1 位位 位位位位 位位位位 五、 1、 焊接或插接调试及性能检测 首先,对元件进行合理布局,然后按照原理图连接各元气件,连接导线按块进行.焊接完毕后, 通电进行调试. 调试,观察手动脉冲产生电路,自动脉冲产生电路和手动复位电路能否均正常工作.若不能正 常工作,需根据电路原理分析非电路进行检查维修,直到电路能够正常工作为止. 2、 性能指标测量记录 在调试过程中,通过测量,电路中各个元器件的性能指标均合格. 第 6 页 共 8 页 （电子设计资料）课程设计任务书数字秒表 7 3、 元器件清单 74LS47 七段译码器 2 个 74LS90 十进制计数器 2 个 数码管 2 个 74LS08 与门 1 个 按钮 2 个 电解电容 10μF/