电子秒表优秀课程设计.docx

学 号：

课 程 设 计

题 目

学 院

专 业

班 级

姓 名

指导老师

年

月

日

课程设计任务书
学生姓名： 专业班级：
指导老师： 工作单位：
题 目： 电子秒表设计和制作
初始条件：
（1） 计数精度可达1/100秒
（2） 可显示时间99.99秒
（3） 含有开关可开启，暂停，清零功效
选作：设计可改变计时时间（最大59.99秒）电路
要求完成关键任务: （包含课程设计工作量及其技术要求，和说明书撰写等具体要求）
（1） 设计任务及要求
（2） 方案比较及认证
（3） 系统框图，原理说明
（4） 硬件原理，完整电路图，采取器件功效说明
（5） 调试统计及结果分析
（6） 对结果评价及改善方法
（7） 总结（收获及体会）
（8） 参考资料
（9） 附录：器件表，芯片资料
时间安排：
6月16日~6月19日：明确课题，搜集资料，方案确定
6月19日~1月21日：整体设计，硬件电路调试
6月21日~6月24日；汇报撰写，交设计汇报，答辩

指导老师署名： 6月 日

目录
摘要 4
电子秒表设计和制造 5
1 课题分析 5
2系统设计方案选择 5
3 电子秒表系统主体步骤框图 6
4 单元电路设计 7
4.1脉冲产生电路 7
4.2 计数电路 8
.3 译码显示电路 9
4.4 控制电路 10
5 仿真测试 10
6 电子秒表设计原理图 11
7 结束语 11
参考文件 12
附录 13
附录一：选作：设计可改变计时时间电路 13
附录二：74LS290功效表 15
附录三：74LS48功效表 15

摘要
电子秒表是一个数字显示计时装置，因为它走时准，设计简单，显示直观，所以被广泛利用于科学研究，体育运动，国防等方面。比如对物体速度，加速度测量，体育比赛时间测量等。
数字电子秒表由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成，555定时器组成多谐振荡器产生脉冲，在脉冲控制下组累计数器电路经过一系列触发产生数字信号，数字信号经译码器译码后输入到显示数码管显示时间。
电子秒表广泛应用提升了大家工作效率，伴随电子技术发展，电子秒表精度，电路简易型等到了很大提升，功效得到了完善。

关键词：秒表 定时器 效率

电子秒表设计和制造
1 课题分析
设计要求（1）计数精度达成1/100秒（2）可显示时间99.99秒（3）含有开关可开启，暂停，清零功效。此次设计电子秒表是由脉冲产生电路，计数电路，译码显示电路，控制电路组成。各单元电路全部有多个选择，需要依据设计要求择优处理。电路设计完成需要进行仿真调试，避免部分理论设计上缺点。
2系统设计方案选择
方案一：石英晶体振荡器组成脉冲源，异步二-五-十进制计数器74LS290组成计数电路，译码显示电路由74LS48和共阴极七段数码管组成

方案二：555定时器组成脉冲源，异步二-五-十进制计数器74LS290组成计数电路，译码显示电路由74LS48和共阴极七段数码管组成

方案一中晶振组成脉冲源精度高，脉冲平稳，为通常电子表内脉冲源首选，但因为本设计目标是加强我们对通常原理知识了解，而且晶振分频元件较为不易得到，所以我们选择方案二。
3 电子秒表系统主体步骤框图
脉冲发生电路

控 制 电 路

译码电路
计数电路
显示电路

电子秒表系统主体步骤框图

4 单元电路设计
4.1脉冲产生电路

由555定时器组成多谐振荡器电路如上图所表示，外接电阻R1，R2,电容C。输出电压Uo波形随Uc端电压改变图所表示。
f=1.43/(R1+2R2)C
依据设计要求频率f=100HZ，所以选择R1=8.25kΩ，R2=3kΩ，C=1uF。端口3为脉冲输出端。

4.2 计数电路
计数电路由异步二-五-十进制计数器74LS290组成，将74LS29011端接到9端则为十进制计数器。（1）当12,13端全为1，1,3端最少有一个为0时，电路输出置成0000（2）当1,3端全为1，电路输出置成1001（3）当12,13端和1,3端中最少各有一个为0时，电路成计数状态

电子秒表电路计数电路由四个74LS290组合而成，为异步时序逻辑电路，脉冲源信号从第一个74LS290CP端进入，电路依次计数并输出计数信号。

4.3 译码显示电路
计数电路产生计数信号输入到译码电路，译码电路由74LS48组成。译码时，将74LS483,4,5端接高电平，1,2,6,7端接计数器输出，9~15端接显示电路对应输入端口。

显示电路由四个七段共阴极数码组成，原理图以下：

4.4 控制电路
电子秒表控制电路包含清零开关，暂停/开启开关。
清零电路：

暂停/开启电路：

5 仿真测试
1. 开启Multisim，对需要仿真参数关键是脉冲产生电路输出脉冲周期及脉冲稳定性进行仿真调整
2. 从元器件库里调取所需元器件，并按原理图连接。
3. 开启测试，用示波器测试脉冲周期和稳定性，观察数码管显示数字跳动情况，对不合理地方逐步修改直至达成秒表设计要求。

6 电子秒表设计原理图

7 结束语
经过这次电子设计，我得到了很多收获和体会。第一，巩固和加深了对电子线路基础知识了解，提升了综合利用所学知识能力。第二，增强了依据课程需要选学参考资料，查阅手册，图表和文件资料自学能力。经过独立思索，深入研究相关问题，学会自己分析处理问题方法。第三，经过实际电路方案分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等步骤，初步掌握了简单使用电路分析方法和工程设计方法。第四，在这次电子设计过程中，理论知识和实践动手能力相结合，锻炼了自己理论联络实际能力。第五，掌握了常见仪器使用方法，提升了动手能力。第六，培养了严谨工作作风和科学态度，为以后独立设计打下良好基础。第七，在这次设计过程中，我对仿真软件Multisim、word、protel等软件有了更深入了解，这将使我在以后学习中能愈加熟练利用。
总体来说，这次课程设计让我了解了电子设计科学性和严谨性，知道了不一样芯片不一样使用方法，不一样接线不一样效果。设计过程中，为了实现某一个目标，可能要设计好多个方案并对各个方案进行比较和取舍，充足锻炼了自己设计思维。
参考文件
《电子技术基础（第五版）》数字部分 康光华主编 高等教育出版社2月
《电子技术电子设计指导》 彭介华主编 高等教育出版社4月
《工程实践和训练教程》（电工电子部分） 周新民主编

附录
附录一：选作：设计可改变计时时间电路

附录二：74LS290功效表

附录三：74LS48功效表

本科生课程设计成绩评定表
姓 名

性 别

专业、班级

课程设计题目：
课程设计答辩或质疑统计：

成绩评定依据：

设计方案和内容

（30分）
制作和调试

（30分）
说明书内容和
规范程度
（20分）
答 辩

（10分）
考 勤

（10分）
总 分

（100分）

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导老师签字：

年 月 日