單片機(jī)電子秒表課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐題目名稱字電子秒表設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)部（系）機(jī)械電氣學(xué)部專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生指導(dǎo)教師2011年12月26日摘要：采用現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法和EDA技術(shù)，即自頂向下的設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用protues開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)并仿真驗(yàn)證和硬件測(cè)試。從總體設(shè)計(jì)框圖開(kāi)始，將設(shè)計(jì)任務(wù)逐步分解，直到可以用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路部件實(shí)現(xiàn)，然后將各部件聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)，通過(guò)protues集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的分析綜合和時(shí)序仿真驗(yàn)證。最后，在分析時(shí)序仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善，已達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)電路正確運(yùn)行且學(xué)會(huì)運(yùn)用protues電路設(shè)計(jì)與仿真的目的。關(guān)鍵詞：555定時(shí)器；LED；暫停計(jì)時(shí)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1設(shè)計(jì)方案的選擇12總體框架設(shè)計(jì)23分步電路設(shè)計(jì)33.1控制電路的設(shè)計(jì)3\o"CurrentDocument"3.1.1時(shí)鐘發(fā)生單元3\o"CurrentDocument"3.1.2計(jì)數(shù)器3.\o"CurrentDocument"3.2數(shù)碼管顯示電路4\o"CurrentDocument"4調(diào)試中的問(wèn)題4\o"CurrentDocument"5硬件設(shè)計(jì)4\o"CurrentDocument"6元器件的選擇5\o"CurrentDocument"7參考文獻(xiàn)58心得體會(huì)61設(shè)計(jì)方案的選擇如圖1-1所示，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字秒表的控制，則要求數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)由NE555脈沖輸出、計(jì)數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼管等幾個(gè)部分構(gòu)成。74LS247譯碼器（單元3）圖74LS247譯碼器（單元3）圖1-1數(shù)字秒表框圖2總體框架設(shè)計(jì)電路總原理圖如圖2-1所示。圖2-1中1單元NE555定時(shí)器構(gòu)成了多諧振蕩器,是一種性能較好的時(shí)鐘源。圖2-1中2單元為74LS161構(gòu)成計(jì)數(shù)器74LS247構(gòu)成譯碼器7段數(shù)碼管顯示數(shù)字。圖2-1電路總原理圖和LEE■:"BCbENPElfT常HRJJIJI5TO

T11io\mLire1?-cr~nrL.?9r15■rUL-cui.AU3QQCCij)[iUEBbRIOQIRfllQGLT和LEE■:"BCbENPElfT常HRJJIJI5TO

T11io\mLire1?-cr~nrL.?9r15■rUL-cui.AU3QQCCij)[iUEBbRIOQIRfllQGLT74LBZ4?snmPDUBU■：T￡：TaQBBQCcQ[>pUE叩uFmi迪IT1叮1D:ENIS1G1Jl/蓉丄012oQQ[inCODIQ1DZ02[i]0UM卄直D■:T￡TID2%QAAQ]BQCCQ)DQeBIKIOQI陽(yáng)1加LT1-7fxH>k!_J;—H.BQCC[〕[>['BEimio】FR.3IbOLTHl1-11/□SW58AIEPITUDNhrwn丨丨RtQCTATl；TH3分步電路設(shè)計(jì)3.1控制電路的設(shè)計(jì)3.1.1時(shí)鐘發(fā)生單元時(shí)鐘發(fā)生器可以采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，555定時(shí)器是一種性能較好的時(shí)鐘源,表的輸入脈沖源。如圖3-1所示。U141312111091514QAQBQCQDQEQFQG74LS247ABCDBI/RBORBILT71能較好的時(shí)鐘源,表的輸入脈沖源。如圖3-1所示。U141312111091514QAQBQCQDQEQFQG74LS247ABCDBI/RBORBILT71264535CVTRTHQDCU10R22.4kR11kNE5_'U1674LS01C110uFC24.7uF圖3-1555引腳連線圖3.1.2計(jì)數(shù)器74LS161集成芯片為集成4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，具有異步置0、同步并行置數(shù)、計(jì)數(shù)及保持功能。它有同步置數(shù)控制端LD,異步清零控制端CR,工作模式控制端CTT、CTP,時(shí)鐘輸入端CP,進(jìn)位輸出端CO,并行數(shù)據(jù)輸入端D0?D3,計(jì)數(shù)輸出端QO?Q3。各控制端控制權(quán)的優(yōu)先級(jí)是CR最高，LD其次，最低CTT、CTP。CTT、CTP。74LS161的管腳圖如圖3-2所示。圖3-274LS161管腳圖3.2數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管顯示電路如圖3-3所示。U16:C74LS0074LS161SW5QAAQBBU16:C74LS0074LS161SW5QAAQBBQCCQDDQEBI/RBOQFQGRBIENTCLKLOAD

UMR—SW-SPDT-MOM圖3-3數(shù)碼管顯示電路4調(diào)試中的問(wèn)題（1）時(shí)鐘發(fā)生器的測(cè)試用示波器觀察輸出電壓波形并測(cè)量其頻率，調(diào)節(jié)R1，使輸出波形頻率為50-60Hz，若無(wú)波形輸出，檢查555定時(shí)器。（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。（3）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)R1。5硬件設(shè)計(jì)根據(jù)在PROTUES軟件的成功訪真，數(shù)字電子秒表的各個(gè)功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，為了使我們的結(jié)論得到進(jìn)一步論證，我們進(jìn)行了硬件搭接實(shí)驗(yàn)，在這次實(shí)驗(yàn)中我們更熟悉掌握了電路連接，也使我們學(xué)到了在連線過(guò)程中應(yīng)注意些什么，為我們下一步的焊接打下了良好的基礎(chǔ)。在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也遇到大大小小的問(wèn)題：1）由于電路圖比較復(fù)雜，線路煩多，有一片子電源忘接；2）有的連接線路接口過(guò)松不小心被撞開(kāi)。正是由于一些粗心的問(wèn)題而使實(shí)驗(yàn)未能一次性成功，但在組員們的認(rèn)真檢查下把所有的問(wèn)題找出來(lái)了，使實(shí)驗(yàn)成功完成。我們?cè)敿?xì)記下了在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題以此提醒自己以后不要在犯同樣的錯(cuò)誤。6元器件的選擇元器件的選擇見(jiàn)表6-1清單。表6-1元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量1十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS1616個(gè)2七段顯示譯碼器74LS2476個(gè)3七段字符顯示器共陽(yáng)極6個(gè)4二輸入與非門74LS003個(gè)5一輸入與非門74LS042個(gè)6555定時(shí)器1個(gè)71KQ電阻1個(gè)82.4KQ電阻1個(gè)9單向開(kāi)關(guān)6個(gè)10電容10uf1個(gè)11電容4.7uf1個(gè)12導(dǎo)線若干7參考文獻(xiàn)淑英.數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用.：機(jī)械工業(yè)，2007.陸應(yīng)華.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程.；國(guó)防工業(yè)，2005.邱寄帆唐程