机机械械与与电电子子工工程程学学院院课课程程设设计计报报告告课课 程程 名名 称称 数数字字电电子子技技术术课课程程设设计计 设设 计计 题题 目目 数数字字式式电电子子秒秒表表 所所学学专专业业名名称称 电电子子科科学学与与技技术术 班班 级级 电电类类 104 班班 学学 号号 2010210056 学学 生生 姓姓 名名 王王北北京京 指指 导导 教教 师师 汪汪 俊俊 2012 年年 6 月月 2 日日机电学院数字电子技术课程设计任 务 书设计名称： 数 字 式 电 子 秒 表 学生姓名： 王北京 指导教师： 汪 俊 起止时间：自 2012 年 5 月 12 日起 至 2012 年 6 月 2 日止一、一、课课程程设计设计目的目的1) 熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;2) 了解计时器主体电路的组成及工作原理;3) 学习数字电路中基本 555 定时器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。二、二、课课程程设计设计任任务务和基本要求和基本要求设计设计任任务务： ：1) 设计好完整的设计方案。2) 对电路的原理进行简要分析。3) 在 Multisim 仿真软件中绘制出完整仿真电路图。并且尽可能地使整个电路简洁、整齐、一目了然。4) 对设计的电路进行调试，完成课程设计应达到的目的.基本要求：基本要求：1) 有明确的设计方案使操作简便易行；2) 设计一个具有时、分、秒的数字显示计时器；3) 具有校时、校分的功能；4) 通过开关功能实现清零、暂停等功能的有效转换；5) 在仿真软件中进行调试检测完成课程任务；6) 按规定格式写出课程设计报告书，字数要求 3000 字以上。机电学院数字电子技术课程设计指导老师评价表院（部）院（部）机电学院年年级专业级专业10 电科学生姓名学生姓名王北京学生学号学生学号2010210056题题 目目数 字 式 电 子 秒 表一、指一、指导导老老师评语师评语该同学设计的是数字式电子秒表，用 555 多谐振荡器产生 1HZ 的方波信号输出到秒的个位 74LS160 的 CLK，74LS160 开始计数，当计数器计到 9 时再来一个脉冲信号秒的十位进一同时各位清零，当秒的十位计到 5 时再来一个秒个位的进位脉冲秒的十位进位清零。功能基本满足设计要求，文章结构较合理，书写格式规范。指导老师签名： 年 月 日 二、成二、成绩评绩评定定优秀指导老师签名： 年 月 日 目录目录摘要与关键词 .11 原理分析 .21.1 时钟发生单元 .21.2 记数单元 .21.3 .译码显示单元 .31.4 控制单元 .41.4.1 启动（继续）/暂停记时开关 .41.4.2 清零开关 .41.5 在 MULTISIM 中进行仿真.42 电路的仿真设计 .42.1 仿真电路图 .42.2 在 MULTISIM 中进行仿真.53 总结 .63.1 设计成果 .63.2 思考感悟 .6参考文献 .6附录：仪器及元器件清单 .71数字式电子秒表摘要与关键词摘要：电子秒表是现实生活中的很常见的装置，常见的电子秒表种类很多，其主要运用于运动中。数字式电子秒表是常见的电子秒表中的一种，它有显示更直观等好处。本次课程设计采用现代数字电路设计方法应用 Multism 进行设计并仿真。从总体设计框图开始，将设计任务逐步分解，直到可以用标准的集成电路部件实现，然后将各部件联结成系统，通过 Multism 进行设计的分析综合和时序仿真验证。本文在原理简要处，还加入了程序设计中用到的几种集成元件的管脚图，以及简单介绍了这些元器件所能实现的功能。先后设计出了计秒、计分和计时电路，并完成了初步的调试与仿真。最后，在分析时序仿真结果的基础上，对设计电路进行进一步的修改和完善，已达到对设计电路正确运行且学会运用 Multism 电路设计与仿真的目的。操作步骤与解释：（1）启动仿真电路，可观察到数字时钟的秒位开始计时，计数到 60 后复位为 0，并进位到分计时电路。（2）观察到数字时钟的分位开始计时，计数到 60 后复位为 0，并进位到时计时电路（3）开关 J1 可控制时计时电路的方式选择。（4）控制键可控制秒脉冲直接引入时、分计数器。（5）出现整点，即时计数器发生变化。关键词：计数器；555 定时器；多谐振荡器；课程设计21 原理分析电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示,其中：(1)时钟发生器：利用 555 定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生 100HZ 的脉冲;(2)记数器：对时钟信号进行记数并进位,分和秒之间 60 进制,时和分之间 60 进制;(3)译码器：对脉冲记数进行译码输出到显示单元中； (4)显示器：采用 6 片 LED 显示器把各位的数值显示出来，是秒表最终的输出，有时、分和秒位；(5)控制器：控制电路是对秒表的工作状态（记时开始/暂停/继续/复位等）进行控制的单元，可由触发器和开关组成 。 1.1 时钟发生单元时钟发生器可以采用 555 定时器构成的多谐振荡器，555 定时器是一种性能较好的时钟源，切构造简单，采用 555 定时器构成的多谐振荡器做为电子秒表的输入脉冲源。图 1-1 555_VIRTUAL 引脚图555 定时器是一种功能强,使用灵活,应用广泛的集成电路,通常只要外接少量的外围元件就可以很方便的构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器等多种电路,被广泛应用于电子控制,电子检测,仪器仪表,家用电器等方面.因输出要求为 100HZ 的，选择占空比为 55%，可根据 T=（ ）Cln2=0.01 可选择的电阻进行连接可在输出端 3 获得频率为 100HZ 的矩形波信号，即 T=0.01S 的时钟源，当基本 RS触发器 Q1 时，门 5 开启，此时 100HZ 脉冲信号通过门 5 作为计数脉冲加于计数器的计数输入端CP2。1.2 记数单元记数器 74HC160N 等都能实现十进制记数，本