数电课程设计.doc

数字电子技术课程设计报告书课题名称计时器电路设计姓 名学 号院、系、部专 业指导教师2012年 6月 8日 一、设计任务及要求设计任务：用中、小规模集成电路设计一个具有清零、暂停功能的99秒计时器。要 求： （1）计时器以1秒单位进行显示；（2）计时器的量程显示099秒；（3）该计时器具有清零、开始计时和停止计时的功能；（4）采用multisim 11.0进行电路设计和仿真实现。指导教师签名： 2012年 月 日二、指导教师评语指导教师签名： 2012年 月 日三、成绩 验收盖章 2012年 月 日计时器电路设计1 设计目的（1）进一步学习和掌握数字电路的工作原理，培养和提高电路设计的能力；（2）学会使用软件做仿真实验，修改、完善、验证和实现电路的设计方案；（3）掌握常用数字电子器件的逻辑功能及使用方法；（4）熟悉555方波振荡器的应用；（5）熟悉电子秒表的工作原理和电路设计。2 设计思路通过555方波振荡器产生方波，输出脉冲信号CP，脉冲输入计数器开始计数，再经过译码器译码，最后通过数码管显示计数结果。3 设计原理及过程 电子秒表电路基本组成框图如图1所示，它主要由多路谐调振荡器、计数器、译码器和数码显示器4部分组成。3.1 设计框图计数器译码器数码管显示器多谐振荡器图1 电子秒表电路的基本组成方框图3.2 电路设计图2 电路总图（1）信号产生电路555定时器是一种电路结构简单，使用方便灵活，用途广泛的多功能电路。在电路中接入RC电路可以有助与获得较低的振荡频率，而且通过改变R、C的值可以很容易实现对频率的调节。图3 脉冲信号产生电路如图3中，Vcc通过R3、D2向电容C2充电，充电时间为tpH0.7RAC2;电容器C2通过D1、RB及555中的三极管T放电，放电时间为tpL0.7RBC2。因而，振荡频率为： （3.1）电路输出波形的占空比： （3.2）其中为加上滑动变阻器上部分电阻，为与滑动变阻器下部分电阻之（2）计数译码显示电路图4 计数、译码电路74LS290是异步十进制计数器，它由一个一位二进制计数器和一个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由端INA输入，输出由QA端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲由INB端输入，输出由QB、QC、QD引出，即是五进制计数器；如果将QA与INB相连，计数脉冲由INA输入，输出由QA、QB、QC、QD引出，即得8421码十进制计数器。74LS48七段数码管译码器驱动器，四位二进制信号输入，a、b、c、d、e、f、g是七段译码器的输出驱动信号。低电平有效，可直接驱动共阳极七段数码管。使能端（LT、RBI、BI/RBO）起辅助控制作用。LT是试灯输入端，当LT=0，BI=1时，不管其它输入是什么状态，输出七段全亮；BI静态灭灯输入，当BI=0，显示管熄灭；RBI为动态灭零输入，当LT=1，RBI=0时，如果ABCD=0000时，a到g均为各段熄灭；RBO动态灭零输出，与BI共用一个引出端。当在动态灭零时输出才为0。片间与RBI配合，可用于熄灭多位数字前后所不需要显示的零。4 系统调试与仿真结果4.1系统调试在multisim上运行按电路总图组装好的电路图，并观察数码显示管是否按照所需要求工作。4.2仿真结果电路运行后显示管正常计数，从0开始到99结束，合上J2暂停计时，合上J1数码显示器清零。5 主要仪器与设备74LS290 3片 74LS48 2片 555定时器 1片 100滑动变阻器电阻 1个 二极管 2个 100欧姆电阻 2个100nF电容 1个 10nF电容 1个 阴极七段数码管 2个6 设计体会该设计比较简单，而且最大的计时是99秒，另外精确度不高。该计时器只是粗略的计时且时间不能超过99秒。虽然设计比较简单、功能也不强，但是通过这次的课程设计，学到了很多知识，也进一步了解自己。如对数字电子器件的功能和应用有了更加深刻的认识和理解，并进一步掌握了使用Multisim进行电路设计和仿真的方法和技巧。实践是检验真理的唯一标准。通过自己动手做课程设计，在设计过程中认识到自己在很多方面有很多的不足，理论知识掌握的不牢固。还有自己认识到一个人的能力不是一下子就变得很强，而是一个慢慢的积累过程。因此在以后的学习过程中认真学习，一点一滴的积累。不断提高自己的理论水平，加强动手能力。还有重要的一点就是要有足够的耐心！这点是非常重要的，不管做什么事情需要耐心。在课程设计中，需要耐心的画电路图，一次又一次的进行调试，检查文档的格式等。最后，最重要的一点就是认真对待每件事情，不管做得好坏与否!参考文献1 康华光. 电子技术基础-数字部分（第五版）M. 北京：高等教