《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書多人數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)

1、武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄1 protues簡(jiǎn)介12 多功能數(shù)字秒表方案設(shè)計(jì)與論證33多功能數(shù)字秒表總體設(shè)計(jì)34多功能數(shù)字秒表的工作原理44.1脈沖源電路44.2總清零控制電路84.3時(shí)間計(jì)數(shù)單元94.4分頻器電路114.5 碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元144.6多功能數(shù)字秒表電路的組合155 電路的調(diào)試185.1 時(shí)鐘發(fā)生器的測(cè)試185.2 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示單元的測(cè)試185.3 整體測(cè)試195.4 電子秒表準(zhǔn)確度的測(cè)試196.硬件設(shè)計(jì)207.課程設(shè)計(jì)心得218.參考文獻(xiàn)22本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表231 protues簡(jiǎn)介proteus軟件是英國(guó)labcenter electroni

2、cs公司出版的eda工具軟件。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 其功能特點(diǎn)如下: proteus軟件具有其它eda工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）pcb自動(dòng)或人工布線（3）spice電路仿真具有3大功能模塊:（1）個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的isis原理布圖工具；（2）prospice混合模型spice仿真;（3） ares pcb設(shè)計(jì). protues提供了豐富的資源: （1）p

3、roteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫(kù)。（2）proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、spi調(diào)試器、i2c調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。（3）除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 （4）proteus可提供的調(diào)試手段 p

4、roteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 軟件仿真:支持當(dāng)前的主流單片機(jī)，如51系列、avr系列、pic12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列、68000系列等。（1）提供軟件調(diào)試功能（2）提供豐富的外圍接口器件及其仿真ram，rom，鍵盤，馬達(dá)，led，lcd，ad/da，部分spi器件，部分iic器件。這樣很接近實(shí)際。在訓(xùn)練學(xué)生時(shí)，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。（3） 提供豐富的虛擬儀器利用虛擬儀器在仿真過(guò)程中可以測(cè)量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際硬件的調(diào)試能力。（4） 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能電路功能仿真

5、:在protues繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.hex，可以在proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。 proteus是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。proteus不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于proteus提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相

6、比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái) 隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用中proteus也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 本次多功能數(shù)字秒表課程設(shè)計(jì)就是基于proteus仿真軟件進(jìn)行仿真的設(shè)計(jì)與制作的。2 多功能數(shù)字秒表方案設(shè)計(jì)與論證電子秒表的工作原理就是不斷輸出連續(xù)脈沖給加法計(jì)數(shù)器，而加法計(jì)數(shù)器通過(guò)譯碼器來(lái)顯示它所記憶的脈沖周期個(gè)數(shù)。1

7、.時(shí)鐘發(fā)生器：利用石英震蕩555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器做時(shí)鐘源,產(chǎn)生脈沖。 2.記數(shù)器：對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行記數(shù)并進(jìn)位,百分之一秒和十分之一秒以及個(gè)位秒之間10進(jìn)制,十位秒為六進(jìn)制; 本設(shè)計(jì)采用可預(yù)置的十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器74ls160構(gòu)成電子秒表的計(jì)數(shù)單元。 3.譯碼器：對(duì)脈沖記數(shù)進(jìn)行譯碼輸出到顯示單元中。4.顯示器：采用4片led顯示器把各位的數(shù)值顯示出來(lái)，是秒表最終的輸出，共有四位，精確到百分之一秒；74ls48是bcd碼到七段碼的顯示譯碼器。 5.控制器：控制電路是對(duì)秒表的工作狀態(tài)（記時(shí)開始/暫停）進(jìn)行控制的單元。屬低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器，有直接置位、復(fù)位的功能。 3多功能數(shù)字秒表總體設(shè)計(jì)圖

8、 3-1 總體工作流程圖 圖 3-2 單獨(dú)模塊工作流程圖 4多功能數(shù)字秒表的工作原理4.1脈沖源電路 用 555 實(shí)現(xiàn)多諧振蕩產(chǎn)生頻率為100hz的方波（即周期為0.01秒的方波）。 圖 4-1 555管腳圖 圖4-2 555內(nèi)部原理圖 （1）555電路的工作原理555電路的內(nèi)部電路方框圖如圖4-2所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本 rs觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)管 t，比較器的參考電壓由三只5k q的電阻器構(gòu)成的分壓器提供。它們分別使高電平比較器c1的同相輸入端和低電平比較器c2的反相輸入端的參考電平為2/3vcc和上1/3vcc。c1與c2的輸出端控制rs觸發(fā)器狀態(tài)和放電管t的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入

9、信號(hào)自6腳即高電平觸發(fā)輸入并超過(guò)參考電平2/3vcc時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電開關(guān)管t導(dǎo)通：當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1/3vcc時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電開關(guān)管截止。4腳是復(fù)位端，當(dāng)=0，555的3腳輸出低電平。平時(shí)端開路或接vcc， 5腳vco是控制電壓端，平時(shí)輸出2/3vcc作為比較器c1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸人電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.047f的電容器接地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，確保參考電平的穩(wěn)定。t為放電管，當(dāng)t導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻值的放電

10、通路。555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來(lái)檢測(cè)電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時(shí)電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。（2）構(gòu)成多諧振蕩器如 圖4-3（a）, 由555定時(shí)器和外接元件、構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過(guò)、向充電，以及通過(guò)向7腳放電端放電，其波形如 圖4-3（b）所示。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是ttw1十tw2， tw10.7(十)， tw20.7，555電路要求和均應(yīng)大于或等于1k，

11、但十應(yīng)小于或等于3.3m。 外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。 圖4-3（a） 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器 圖4-3（b） 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器輸出波形（3）組成占空比可調(diào)的多諧振蕩器 圖4-4 555組成占空比可調(diào)的多諧振蕩器 電路如 圖4-4，它比 圖4-3所示電路增加了一個(gè)電位器和兩個(gè)相同的二極管。d1、d2用來(lái)決定電容充、放電電流流經(jīng)電阻的途徑（充電時(shí)d1 導(dǎo)通，d2截止：放電時(shí)d2導(dǎo)通，d1截止）。占空比: ptw1 / ( tw1十tw2) 0.7/0.7

12、(+) /(+)可見，若取=。電路即可輸出占空比為 50的方波信號(hào)。如圖4-5是輸出為占空比50的方波 圖4-5 輸出占空比為 50的方波4.2總清零控制電路 如圖4-6 為電路的總清零控制電路，該電路在開關(guān)合上之后會(huì)輸出低電平，作用于各個(gè)74ls160的mr端，實(shí)現(xiàn)異步清零功能；開關(guān)斷開之后輸出高電平，電路處于計(jì)時(shí)狀態(tài)?？偳辶憧刂齐娐繁阌趯?shí)現(xiàn)電路的總的清零控制，同時(shí)也對(duì)時(shí)鐘脈沖起到控制作用。 圖4-6 電路的總清零控制電路4.3時(shí)間計(jì)數(shù)單元 記數(shù)器74160、74ls192、74ls90等都能實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制記數(shù)，本設(shè)計(jì)采用十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls160構(gòu)成電子秒表的計(jì)數(shù)單元，如圖三所示，555定

13、時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器作為計(jì)數(shù)器74ls160的時(shí)鐘輸入。計(jì)數(shù)器1及計(jì)數(shù)器2接成5421碼十進(jìn)制形式，其輸出端與實(shí)驗(yàn)裝置上譯碼顯示單元的相應(yīng)輸入端連接，可顯示0.10.9秒計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)器2及計(jì)數(shù)器3也接成8421碼十進(jìn)制形式，計(jì)數(shù)器3和計(jì)數(shù)4接成60進(jìn)制的形式，實(shí)現(xiàn)秒對(duì)分的進(jìn)位。計(jì)數(shù)器2及計(jì)數(shù)器3也接成8421碼十進(jìn)制形式.集成異步計(jì)數(shù)器74ls160簡(jiǎn)介 74ls160是異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，又可以作五進(jìn)制和十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 要實(shí)現(xiàn) 0.1 秒計(jì)數(shù)，須設(shè)計(jì)一個(gè) 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器；要實(shí)現(xiàn)秒計(jì)數(shù)，須設(shè)計(jì)一個(gè) 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器；要實(shí)現(xiàn)分計(jì)數(shù)，須設(shè)計(jì)一個(gè) 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，

14、這里選用 74ls160 實(shí)現(xiàn)。74ls160中文資料內(nèi)容說(shuō)明：74ls160是十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（異步清除） 74ls160為可預(yù)置的十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，共有54/74160和54/74ls160兩種線路結(jié)構(gòu)型式， 160的清除端是異步的。當(dāng)清除端/mr為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端cp狀態(tài)如何，即可完成清除功能。160的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器/pe為低電平時(shí)，在cp上升沿作用下，輸出端q0q3與數(shù)據(jù)輸入端dod3一致。對(duì)于54/74160，當(dāng)cp由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)控制端enp、ent為高電平，則/pe應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而54/74ls160無(wú)此種限制。160的計(jì)數(shù)是同步的，靠c

15、p同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)enp、ent均為高電平時(shí)，在cp上升沿作用下q0q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。對(duì)于54/74160，只有當(dāng)cp為高電平時(shí)，enp、ent才允許由高至低電平的跳變，而54/74ls160的enp、ent跳變與cp無(wú)關(guān)。160有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（rco）輸出一個(gè)高電平脈沖，其寬度為q0的高電平部分。在不外加門電路的情況下，可級(jí)聯(lián)成n位同步計(jì)數(shù)器。對(duì)于54/74ls160，在cp出現(xiàn)前，即使enp、ent、mr發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。 如 圖4-7為74ls160管腳圖；如表4-1 為74ls160 的功能表。r

16、co進(jìn)位輸出端enp計(jì)數(shù)控制端ent計(jì)數(shù)控制端q0q3輸出端 圖4-7 74ls160管腳圖表4-1 74ls160 的功能表entenpaction on the rising clock edge()lreset(clear)hlload(dnqn)hhhhcount(incremeny)hhlno change(hold)hhlno change(hold) 4.4分頻器電路 通常，由555構(gòu)成的多謝振蕩器輸出頻率是100hz的，是比較高，為了得到 10hz、1hz、0.1hz的秒信號(hào)輸入，需要對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。 須設(shè)計(jì)三個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ，對(duì)頻率為 100hz 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行十

17、分頻得到10hz，再對(duì)頻率為 10hz 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行十分頻得到1hz，對(duì)頻率為 1hz 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行十分頻得到0.1hz。一個(gè)單獨(dú)的模塊有四個(gè)74ls160組成，四塊分別控制四位，在最低位的74ls160的進(jìn)位輸出端 rco（進(jìn)位時(shí)輸出有效為高電平）取得周期為 0.1s 的矩形脈沖，作為記錄十分之一秒位的使能端控制位，從而使得每十個(gè)100hz的脈沖到來(lái)后十分之一位加一。以此內(nèi)推，由十分之一秒位 可以控制秒位，由秒位控制十位。 用集成160為可預(yù)置的十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，電路圖如下：如 圖4-8是 74ls160構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 圖4-8 74ls160構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 如 圖4-9是 74

18、ls160構(gòu)成0.01秒位和0.1秒位計(jì)數(shù)器 圖4-9 74ls160構(gòu)成0.01秒位和0.1秒位計(jì)數(shù)器如 圖4-10是 74ls160構(gòu)成0.01秒位、0.1秒位、1秒位、十秒位計(jì)數(shù)器 圖4-10 74ls160構(gòu)成0.01秒位、0.1秒位、1秒位、十秒位計(jì)數(shù)器 為了使實(shí)現(xiàn)60秒技術(shù)后顯示器重新計(jì)數(shù)，應(yīng)該在顯示器顯示59:99后顯示00:00,所以應(yīng)該在最高位加一個(gè)重新置數(shù)電路，使最高位在顯示6時(shí)就置零（現(xiàn)實(shí)中6是不顯示的），如 圖4-11是74ls160構(gòu)成的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 圖4-11 74ls160構(gòu)成的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器4.5 碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元 計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以 8421bcd碼形

19、式輸出，用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流。譯碼顯示單元:本部分由7448譯碼器和七段顯示共陰極數(shù)碼管構(gòu)成。在其引腳當(dāng)中a、b、c、d為bcd碼輸入端，qa、qb、qc、qd、qe、qf、qg為譯碼輸出端，輸出“1”有效，用來(lái)驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管。電路如 圖4-12： 圖4-12 由7448譯碼器和七段顯示共陰極數(shù)碼管構(gòu)成的譯碼電路 電路仿真的時(shí)候，為了簡(jiǎn)化電路，所以沒(méi)有將7448譯碼器和七段顯示共陰極數(shù)碼管構(gòu)成的譯碼電路畫出，只是用一個(gè)虛擬顯示器代替。如果要做出實(shí)物的話，就用7448譯碼器和七段顯示共陰極數(shù)碼管構(gòu)成的譯碼電路進(jìn)行實(shí)物焊接。4.6多功能數(shù)

20、字秒表電路的組合1. 由計(jì)數(shù)、分頻、譯碼組成的電路，如 圖4-13所示。該電路組成之后，就可以進(jìn)行00：00到59：99的循環(huán)顯示過(guò)程。各顯示器從左到右依次對(duì)應(yīng)的是十秒位、秒位、十分之一秒位、百分之一秒位。 圖4-13 由計(jì)數(shù)、分頻、譯碼組成的電路2. 一個(gè)單獨(dú)的電子秒表電路如 圖4-14 是單獨(dú)的電子秒表電路 。該電路可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)電子秒表計(jì)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)顯示器全部清零、開始計(jì)時(shí)功能。其中，為了防止現(xiàn)實(shí)中實(shí)物制作后，按鍵會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的情況，在時(shí)鐘發(fā)生器開始按鍵后接一個(gè)觸發(fā)器防止出現(xiàn)抖動(dòng)的情況。閉合時(shí)鐘發(fā)生器開關(guān)，觸發(fā)器輸出低電平，使時(shí)鐘發(fā)生器不能夠產(chǎn)生脈沖，計(jì)數(shù)停止；斷開時(shí)鐘發(fā)生器開關(guān)，觸發(fā)器輸出高

21、電平，使時(shí)鐘發(fā)生器能夠產(chǎn)生脈沖，計(jì)數(shù)開始，由此可以實(shí)現(xiàn)電路中的計(jì)數(shù)總的控制。該電路可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)電子秒表計(jì)數(shù)，因此可以測(cè)量一個(gè)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。 圖4-14 單獨(dú)的電子秒表電路3. 多功能數(shù)字秒表完整圖為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)記住八名運(yùn)動(dòng)員的短跑成績(jī)，因此電路中需要設(shè)計(jì)出記錄八個(gè)單獨(dú)的計(jì)數(shù)電路，可以將一個(gè)單獨(dú)的計(jì)數(shù)電路經(jīng)過(guò)修改之后與時(shí)鐘發(fā)生器相連接，其中脈沖和清零是總的控制電路，可實(shí)現(xiàn)電路中全部計(jì)數(shù)器的控制，而不影響電路的單獨(dú)控制。為了單獨(dú)控制一個(gè)單獨(dú)的電路，在每個(gè)單獨(dú)的電路的脈沖輸入端接一個(gè)開關(guān)，用以控制一個(gè)運(yùn)動(dòng)員的計(jì)時(shí)控制。在電路需要實(shí)現(xiàn)八個(gè)運(yùn)動(dòng)員的計(jì)時(shí)，只需將相應(yīng)的開關(guān)斷開和閉合。如 圖4-15是多功能數(shù)

22、字秒表完整圖。 圖4-15 多功能數(shù)字秒表完整圖5 電路的調(diào)試 5.1 時(shí)鐘發(fā)生器的測(cè)試用示波器觀察時(shí)鐘輸出電壓波形并測(cè)量其頻率，調(diào)節(jié)rw1，使輸出波形頻率為100hz（周期為10ms），若無(wú)波形輸出，檢查555定時(shí)器。 如 圖5-1是時(shí)鐘發(fā)生器輸出的周期為10ms的方波。 圖5-1 時(shí)鐘發(fā)生器輸出的周期為10ms的方波5.2 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示單元的測(cè)試測(cè)量計(jì)數(shù)器功能和分頻器功能，看輸出頻率是否為10倍關(guān)系，各段測(cè)量顯示管的功能是否正常。如 圖5-2 是0.01秒、0.1秒、1秒、10秒對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)波形。 圖5-2 0.01秒、0.1秒、1秒、10秒對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)波形5.3 整體測(cè)試先按按鈕

23、清零開關(guān)，此時(shí)電子秒表不工作，再按一下清零開關(guān)，則計(jì)數(shù)器清零后變開始計(jì)時(shí)，觀察數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)情況是否正常。如不需要計(jì)時(shí)或暫停時(shí)，按一下開關(guān)脈沖開關(guān)，立即會(huì)出現(xiàn)暫停狀態(tài)。如果希望單獨(dú)的顯示器暫停計(jì)時(shí)，就把相對(duì)應(yīng)的暫停開關(guān)斷開。然后再對(duì)單獨(dú)的每一個(gè)計(jì)數(shù)單元進(jìn)行測(cè)試，在各個(gè)時(shí)間段分別斷開各個(gè)單獨(dú)的計(jì)時(shí)開關(guān)，模擬現(xiàn)實(shí)中的對(duì)八個(gè)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)計(jì)時(shí)，仿真波形如 圖5-3。 圖5-3 多功能數(shù)字秒表的綜合仿真5.4 電子秒表準(zhǔn)確度的測(cè)試?yán)秒娮隅娀蚴直淼挠?jì)時(shí)對(duì)電子秒表進(jìn)行校準(zhǔn)，若時(shí)間不準(zhǔn)，調(diào)節(jié)rw1，使誤差在0.01s之內(nèi)。6.硬件設(shè)計(jì)元器件的選擇由于市場(chǎng)上的元器件的問(wèn)題，在做實(shí)際物品時(shí)要考慮到電阻的問(wèn)題以及

24、電路在應(yīng)用過(guò)程中遇到的問(wèn)題，所選元器件要符合實(shí)際，因此需要把元器件的理論值改為實(shí)際中常見的最終元器件如下：表6-1 多功能數(shù)字秒表課設(shè)選取原件列表元件名稱與規(guī)格數(shù)量ne5552個(gè)74ls16032個(gè)74ls1121個(gè)744832個(gè)數(shù)碼管32個(gè)74ls002個(gè)0.47f瓷片電容2個(gè)0.o47f瓷片電容2個(gè)二極管1n40012個(gè)電阻若干復(fù)位器10個(gè)導(dǎo)線若干7.課程設(shè)計(jì)心得通過(guò)上一次的模電課程設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡(jiǎn)易電子琴，我學(xué)到了很多的模電知識(shí)，而這次，通過(guò)嘗試制作了一個(gè)多功能數(shù)字秒表的數(shù)字課程設(shè)計(jì)的作業(yè)，我又學(xué)到了許多關(guān)于數(shù)字電路的知識(shí)。雖然這個(gè)課程設(shè)計(jì)很難，但是當(dāng)我做出來(lái)之后我還是感覺(jué)很高興的?？偟膩?lái)

25、說(shuō)這次課程設(shè)計(jì)不是很好做的，最開始的時(shí)候經(jīng)過(guò)我個(gè)人的思考發(fā)現(xiàn)，如果用數(shù)字電路的知識(shí)是很難完成的，因?yàn)閿?shù)電做的話用的芯片會(huì)很多。這樣的話電路的設(shè)計(jì)會(huì)很復(fù)雜，以至于不能進(jìn)行實(shí)物的制作，所以應(yīng)該用單片機(jī)制作。我想這個(gè)方向應(yīng)該是對(duì)的，但是對(duì)于單片機(jī)這門課程我還不是很熟悉，因此在前期的工作中我的重點(diǎn)是放在單片機(jī)制作多功能數(shù)字秒表上面的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果用單片機(jī)做的話，所要寫的程序?qū)ξ襾?lái)說(shuō)是很復(fù)雜的。經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，我一直在之中比較糾結(jié)，用單片機(jī)，自己又不會(huì)，但是實(shí)物容易做；用數(shù)電知識(shí)做的話，實(shí)物肯定不好做，芯片就比較多，所連的線更多。最終，我還是決定用數(shù)電知識(shí)做，因?yàn)檫@畢竟是數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)，理所當(dāng)然應(yīng)該用數(shù)電做。下定決心之后，我就專心用數(shù)電做。經(jīng)過(guò)自己的精心設(shè)計(jì)和制作，