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课程设计
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姓名
指导教师
年月日
课程设计任务书
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：
题目：电子秒表的设计与制作
初始条件：
（1）计数精度可达1/100秒
（2）可显示时间99.99秒
（3）具有开关可启动，暂停，清零功能
选作：设计可改变计时时间（最大59.99秒）的电路
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及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，采用器件的功能说明
（5）调试记录及结果分析
（6）对成果的评价及改进方法
（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，收集资料，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；报告撰写，交设计报告，答辩
指导教师签名：2014年 6月日
目录
摘要 (4)
电子秒表的设计与制造 (5)
1 课题分析 (5)
2系统设计方案的选择 (5)
3 电子秒表系统主体流程框图 (6)
4 单元电路的设计 (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)
参考文献 (12)
附录 (13)
附录一：选作：设计可改变计时时间的电路 (13)
附录二：74LS290功能表 (15)
附录三：74LS48功能表 (15)
摘要
电子秒表是一种数字显示计时装置，由于它走时准，设计简单，显示直观，因此被广泛运用于科学研究，体育运动，国防等方面。
比如对物体速度，加速度的测量，体育比赛的时间的测量等。
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，在脉冲控制下的组合计数器电路通过一系列的触发产生数字信号，数字信号经译码器译码后输入到显示数码管显示时间。
电子秒表的广泛应用提高了人们的工作效率，随着电子技术的发展，电子秒表的精度，电路简易型等到了很大的提高，功能得到了完善。
关键词：秒表定时器效率
电子秒表的设计与制造
1 课题分析
设计要求（1）计数精度达到1/100秒（2）可显示时间99.99秒（3）具有开关可启动，暂停，清零功能。
本次设计的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。
各单元电路都有多种选择，需要根据设计要求择优处理。
电路设计完成需要进行仿真调试，避免一些理论设计上的缺陷。
2系统设计方案的选择
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，为一般电子表内脉冲源的首选，但由于本设计的目的是加强我们对一般原理知识的理解，而且晶振的分频元件较为不易得到，所以我们选择方案二。
3 电子秒表系统主体流程框图
电子秒表系统主体流程框图
4 单元电路的设计
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示，外接电阻R1，R2,电容C。
输出电压Uo 波形随Uc端电压变化如图所示。
f=1.43/(R1+2R2)C
根据设计要求频率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74LS290的11端接到9端则为十进制计数器。
（1）当12,13端全为1，1,3端至少有一个为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端中至少各有一个为0时，电路成计数状态
电子秒表电路的计数电路由四个74LS290组合而成，为异步时序逻辑电路，脉冲源信号从第一个74LS290的CP端进入，电路依次计数并输出计数信号。
4.3 译码显示电路
计数电路产生的计数信号输入到译码电路，译码电路由74LS48组成。
译码时，将74LS48的3,4,5端接高电平，1,2,6,7端接计数器输出，9~15端接显示电路相应输入端口。
显示电路由四个七段共阴极数码组成，原理图如下：
4.4 控制电路
电子秒表的控制电路包含清零开关，暂停/启动开关。
清零电路：
暂停/启动电路：
5 仿真测试
1.启动Multisim，对需要仿真的参数主要是脉冲产生电路输出脉冲的周期及脉冲稳定
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.启动测试，用示波器测试脉冲的周期和稳定性，观察数码管显示数字的跳动情况，
对不合理的地方逐步修改直至达到秒表设计要求。
6 电子秒表设计原理图
7 结束语
通过这次电子设计，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本知识的理解，提高了综合运用所学知识的能力。
第二，增强了根据课程需要选学参考资料，查阅手册，图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入研究有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
第三，通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选取，安装调试等环节，初步掌握了简单使用电路的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，锻炼了自己理论联系实际的能力。
第五，掌握了常用的仪器的使用方法，提高了动手能力。
第六，培养了严谨的工作作风和科学态度，为以后的独立设计打下良好的基础。
第七，在这次设计过程中，我对仿真软件Multisim、word、protel 等软件有了更进一步的了解，这将使我在以后的学习中能更加熟练的运用。
总体来说，这次课程设计让我理解了电子设计的科学性和严谨性，知道了不同芯片的不同用法，不同接线的不同效果。
设计过程中，为了实现某一个目的，可能要设计好几个方案并对各个方案进行比较与取舍，充分锻炼了自己的设计思维。
参考文献
《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2009年2月《电子技术电子设计指导》彭介华主编高等教育出版社2008年4月《工程实践与训练教程》（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的电路
附录二：74LS290功能表
附录三：74LS48功能表
本科生课程设计成绩评定表
指导教师签字：
年月日。