題目:電子秒錶的設計與製作
設計任務：
一、 概述
該專案設計是在模擬電子技術和數字電子技術課程的基礎上進行的乙個系統性的實踐，通過對電子秒錶電路的設計，把所學的知識有機的聯絡起來，應用典型電路和一些器件功能相結合，構成一套完整的實用電路系統，使理論知識得到實際運用；通過本次實踐，將為今後專業課程學習和專業知識的應用打下良好的基礎。
二、 實踐目的
1． 學習數位電路中積體電路的應用與設計方法；
2． 理解電路功能要求，學習電子秒錶電路的設計；
3． 學習數位電路中器件的布局、焊接與功能除錯。
三、 設計指標要求
1． 具有顯示0~99秒的計時功能，計時器為遞增計時，計時間隙1s；
2． 設計外部操作開關，控制計數器的復位、暫停和連續功能；
3． 具有計時某一特定定值（要求為自己學號的最後兩位）時自動停止，並自動發出光電報警。
四、 電路方案框圖
本方案擬用定時電路ne555等構成多諧振盪電路，產生連續的秒脈衝（方波），用乙個可調電路，使電路的輸出方波訊號週期為1s；利用的四位二進位制可預置的同步加法計數器74ls161作為本電路的計數功能模組，其輸出為8421碼。輸出端分別為qa、qb、qc、qd，系十六進製制計數器，本方案必須將其轉化為十進位制計數器；計數結果送到解碼器，經解碼器鎖存、解碼後送至led顯示器顯示，由於顯示器選用共陰led，因此解碼器選擇七段數碼管解碼器驅動器74ls48。控制計數器的復位、暫停和連續功能將選用與非門74ls00來實現，聲光報警電路將分別由三極體構成的驅動電路來完成，當電路計數到預定值時，即發出報警聲並發光顯示。
五、 各部分電路設計
1． 秒脈衝發生器
用定時電路ne555等器件構成，輸出為連續的方波，其中rp為充放電時間可變電阻，c1為電解電容，由積體電路的第三腳輸出，電路和輸出波形如圖1所示：
2． 門控電路
用二輸入端四與非門的74ls00構成rs觸發器電路，圖2所示，由q端的高低電平來控制計數器的輸入脈衝，f1為同一片整合塊，應避免k1、k2同時按下。當k1按下時，q為低電平，門控電路處於關閉狀態，f1的第8腳無秒脈衝輸出，計數器處於停止狀態。當k2按下時，q為高電平，門控電路處於開啟狀態，f1的第8腳輸出秒脈衝，計數器處於連續計數狀態。
74ls00引腳圖見圖3。
74ls00積體電路邏輯功能表如表1
表1rs觸發器電路邏輯功能表如表2
表23 . 計數器
利用可預置的四位二進位制的同步加法計數器74ls161作為本電路的計數器。74ls161是8421碼十六進製制計數器，應把它轉化為十進位制計數器，轉化方法是將其輸出端qa和qd分別接入乙個兩輸入端的與非門的兩個輸入端，與非門的輸出反饋至預置端ld，當計數器的輸入端d1、d2、d3、d4均接地時，則輸出實現0000~1001轉換，亦即實現了十進位制。74ls161引腳圖及禁止轉化電路如圖4所示。
74ls161邏輯功能表如表3
表34. 解碼器
考慮到顯示器選用共陰led，因此解碼器選擇七段數碼管解碼器驅動器74ls48，其引腳圖如圖5所示。輸入端a、b、c、d分別接計數器74ls161的四個輸出端qa、qb、qc、qd , 當輸出a~g都為高電平時，共陰led七段數碼全亮，顯示 。ld反為燈測試輸入端（低電平有效），rbi反為脈衝消隱輸入端（低電平有效），bi反/rbo反消隱輸入（低電平有效）、脈衝消隱輸入端（低電平有效）。
74ls48解碼器驅動器的邏輯功能如表4.
表45. 顯示器
採用共陰七段數碼管led顯示器，其內部結構和外部引腳如圖6所示。
6. 聲光報警
根據要求，本電路設計計數器具有在計數到「11」時，發出報警聲，同時發光二級光點亮。由於計數到「11」時，計數器的各位和十位的輸出端都出現在qa端，這兩端分別接到兩輸入端與非門的輸入端，計數器的ctt和ctp全部接到該與非門的輸出端，與非門的輸出端經過非閘電路後接到蜂鳴器的驅動電路，非門的輸出端接乙個發光二極體顯示。具體電路如下：
7. 清零電路
六、 總圖
七、電路pcb板設計與製作
八、元件清單
1. 電阻
r1= 10k r2=20k r3=r4=10k r5=3k r6=1k r7=1k 數碼管限流電阻100ω
2. 電容
c1=10uf c2=0.01pf
3. 二極體 d2為 in4007
4. 發光二極體 d1
5. 三極體 t為9013
6. 四角按鍵 k1 k2 k3共三個
7. 電位器 rp=100k
8. 積體電路
74ls00二片、ne555一片，74ls161二片，74ls48二片
9. 數碼管共陰led二只
九、參考文獻
.1. 電子技術基礎（模擬電子部分） 第五版華中科技大學電子技術課程組編
高等教育出版社出版
2. 電子技術基礎（模擬電子部分） 第五版華中科技大學電子技術課程組編
高等教育出版社出版
3. 電子技術實驗指導書福州大學電氣工程與自動化學院
十、設計實踐心得
電子技術設計性實訓是一門實踐性很強的基礎實踐課，它是我們電氣類各專業學生學習的必不可少的課程，是電氣工程及其自動化專業教學計畫中重要的基礎性實踐教學環節。本課程實踐從基本電子元器件的識別、典型單元電路組成、功能的分析、電路元件引數的確定、電路板的總體布局（pcb板的設計與製作），焊接技術以及安裝除錯等，增強我們對所學知識的運用能力，培養我們發現問題與解決問題的能力，同時也增強我們的創新思維，培養我們創新能力、綜合運用能力。通過這次設計性訓練，發現了自身運用知識能力還有很大的差距，亟待今後進一步提高，實踐過程中我們得到老師精心講解、指導和支援，在次我向老師們表示衷心的感謝。
福大工程技術學院《電子技術設計實訓---電子秒錶》元件清單
1. 電阻（暫不買）
r1= 10k r2=20k r3=r4=10k r5=3k r6=1k r7=1k r8=100ω
2. 電容
c1=10uf/16v 100只
c2=0.01pf 100只
3. 二極體 in4007 200只
4. 發光二極體直徑5mm 紅色 100只
5. 三極體 9013 100只
6. 四角按鍵 （小型） 300只
7. 電位器 rp=100k （小型藍色長方體） 100只
8. 積體電路
74ls00 100片
ne555 50片
74ls161 100片
74ls48 100片
9. led共陰數碼管 100只
10．導線單股銅芯徑0.5mm 3捆（200公尺 / 捆）
11．焊錫 1 捆（1kg / 捆）
12．（萬能）印刷板沒個焊盤2個孔 50片
注：第三週星期一開始實訓（一周）
林雪健2023年2月25日
電子秒錶的設計一
一 設計的內容及要求 設計乙個電子秒錶，使其能實現從0 9999的計數功能 二 電路的工作原理 實現從0 9999計數是通過四片74160的級聯，當輸入時鐘脈衝時，輸出便不斷計數，直到計數到最大範圍9999，每一片74160在有脈衝訊號輸入的條件下，都可以從0 9連續變化，故用四片74160就可以實...
電子秒錶的設計與製作
利用數電課程中學習的單元邏輯電路和邏輯門，設計電子秒錶，了解計數器 顯示器 解碼器 觸發器 單穩電路 多諧振盪器的原理及應用，熟悉儀器設計 安裝 除錯的基本方法和步驟。1 設計要求 a 利用邏輯電路設計兩位電子秒錶，實現9.9秒計時。b 設計兩個按鈕，控制 啟動 和 停止 操作。也可設計單按鈕，按一...
秒錶課程設計
微控制器技術 課程設計說明書 數字式秒錶 院 部 電氣與資訊工程學院 學生姓名 劉貝貝 指導教師 肖冬瑞職稱講師 專業 電氣工程及其自動化 班級 電氣本1305班 學號 1330120504 完成時間 2016年6月 湖南工學院 微控制器技術 課程設計課題任務書 學院 電氣與資訊工程學院專業 電氣工...