毕业设计（论文）电子秒表设计.doc

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1、目录第一章.电子秒表结构设计与设计方案1第二章.电子秒表单元电路的设计22.1 秒表的设计思路22.2脉冲源的设计22.3电路直接置位、复位功能的设计32.4 电路清零功能的设计42.5计数及译码显示功能设计52.6 译码驱动及显示单元62.7电子秒表工作原理6第三章. 元器件介绍83.1 元器件清单83.2 元器件介绍83.2.1 555定时器83.2.2七段显示译码器9一相关设计方案及抉择111.1方案一111.2方案二112理论设计-单元电路与总电路设计132.1 5V电压源电路设计132.1.1 降压电路132.2 1s信号源设计：142.3 计数器电路设计：162.3.1 74ls1

2、90管脚图及功能简介162.3.2 电路连接概述182.4 显示电路192.5报警电路212.6 控制电路223仿真调试233.1 软件介绍233.2 调试过程233.2.1 倒计时及停止电路调试234实验中出现的问题及解决方法25附录27电子秒表总电路图27总体电路图27元器件清单27摘要在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式，它利用不同发光段的组合，可以显示09等阿拉伯数字充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表

3、示00：0099：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：00-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。先按一下按钮开关2，此时电子秒表不工作，再按一下按钮开关1，则计数器清零后便开始计时，观察数码显示管计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下按钮开关K2，计时立即停止

4、，但数码管仍保留所计时之值。利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。经调试，结果与预测结果相同，达到了预期的目的。第一章.电子秒表结构设计与设计方案充分运用芯片74LS90的逻辑功能，用四片74LS90芯片实现秒表示00：0099：99秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器（低电平直接触发）实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。电路图如图1.1所示。图1.1 总电路图第二章.电子秒表单元电路的设计 2.1 秒表的设计思路用四个LED数码管显示“秒表”，显示时间为00：0

5、0-99：99秒，每厘秒自动加一。电子秒表分为脉冲源、秒计数、厘秒计数、译码驱动电路和显示电路。另外设计控制电路，使秒表启动、停止、复位。框图如2.1所示。 图2.1秒表总体框图2.2脉冲源的设计振荡器是电子秒表的核心，振荡器产生脉冲。振荡器的频率精度决定了电子秒表计时的准确程度，通常选用石英晶体构成的振荡器。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。用555定时器构成的多谐振荡器如图2.2.1。 图2.2.1 多谐振荡器电路图2.2.2 多谐振荡器的工作波形接通电源后，电容C被充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使Vo为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，Vc下降。当Vc

6、下降到Vcc/3时，Vo翻转为高电平。电容器C放电所需时间为： (1)当放电结束时，T截止，Vcc将通过R2、Rp、R1向电容C充电，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3，所需时间为： （2）当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波，电路的工作波形如上图3.2.2所示，其振荡周期为： （3） f = 1/T = 100Hz （4） 输出方波占空比为： （5） 脉冲源电路的职能是为秒表提供脉冲源以驱动芯片74LS90工作。2.3电路直接置位、复位功能的设计电路的直接置位、复位功能利用集成与非门构成的基本RS触发器实现，属于低电平直接

7、触发的触发器，有直接置位、复位的功能。如图2.3所示。图2.3 由基本RS触发器构成的具有直接置位、复位功能的逻辑电路它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出 Q作为与非门的输入控制信号，控制脉冲源CP的放行与禁止。按动按钮开关K2（接地），则门1输出1；门2输出Q0，K2复位后Q、状态保持不变。再按动按钮开关K1 ,则Q由0变为1，门5开启, 为计数器启动作好准备。由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。2.4 电路清零功能的设计电路清零功能利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器实现。其逻辑电路图如图2.4.1所示图2.4.1

8、 微分型单稳态触发器 而图2.4.2为其各点的波形图。单稳态触发器的输入触发负脉冲信号vi 由基本RS触发器端提供，输出负脉冲vO 通过非门加到计数器的清除端R。静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻ROff 。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的RP 和CP 。 单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号 图2.4.2 单稳态触发器波形图 图2.5.1 74LS90引脚排列2.5计数及译码显示功能设计计数功能主要利用二五十进制加法计数器74LS90来实现。因要求电子秒表显示时间为00：0099：99秒，

9、因此需四片74LS90芯片，其与译码显示单元的相应输入端连接，可显示00：0099:99秒。图2.5.1为74LS90引脚排列。通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零，借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。其具体功能详述如下：(1)计数脉冲从CP1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。(2)计数脉冲从CP2输入，QDQCQB作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3)若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。(4)若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输

10、入，QA、QD、QC、QB作为输出端，则构成异步5421码十进制加法计数器。(5)清零、置9功能。a)异步清零当R0(1)、R0(2)均为“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA0000。b)置9功能当S9(1)、S9(2)均为“1”；R0(1)、R0(2)中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA1001。74LS90芯片功能表如表2.5.1所示。由四片74LS90芯片构成的计数器电路如图2.5.2所示。74LS90构成的计数器与相应的译码显示器相连构成电子秒表显示电路。表2.5.1 74LS90芯片功能表 清 0置 9时 钟QD QC QB QA

11、R0(1)、R0(2)S9(1)、S9(2)CP1 CP21100 0000清 00011 1001置 90 00 0 1QA 输 出二进制计数1 QDQCQB输出五进制计数 QAQDQCQBQA输出8421BCD码十进制计数QD QAQDQCQB输出5421BCD码十进制计数1 1不 变保 持 图2.5.2 74LS90构成的计数器2.6 译码驱动及显示单元计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用CD4511作为显示译码电路，选用LED数码管作为显示单元电路。2.7电子秒表工作原理接通电源后，按

12、动按钮开关K2（接地），则门G1输出1；门G2输出Q0，K2复位后Q、状态保持不变。再按动按钮开关K1 ,则Q由0变为1，门G5开启, 为计数器启动作好准备。由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。门G5开启时，脉冲信号CP被放行，因此芯片74LS90（0）开始工作，由于该芯片计时精度为0.01s，因此变化很快，看不清数字逐渐从0加到9，但理论上可知，当该芯片计时到9时，此时74LS90的输出端QDQCQBQA=1001，进位输出，因此74LS90（1）芯片开始工作。该芯片计时精度为0.1s，因此也不能看到数字从0加到9，但理论上，当该芯片计时到9时，该芯片输出端QDQBQCQA=1001

13、，进位输出，因此芯片74LS90（2）开始工作，该芯片计时精度为1s，可以观察到数字逐渐从1累加到9，然后驱动芯片74LS90（3）工作，如此进行下去，直到显示99：99秒。在计数期间，如不需要计时或暂停计时，按动一下开关K2，此时Q由1变为0，门G5关闭，脉冲信号CP被禁止，但数码管仍保留所计时之值。再按一下开关，则可继续计时。如计时停止后需重新开始计时，按动开关K1，则实现清零，再按动开关K2，计时开始。如此循环。 第三章. 元器件介绍3.1 元器件清单元器件清单下表所示名称型号数量备注计数器74LS904译码器CD45114LED数码显示管LG5011AH4集成与非门74LS002开关2

14、555定时器1滑动变阻器1电阻7电容4导线若干3.2 元器件介绍 3.2.1 555定时器内部电路由分压器、电压比较器C1和C2、简单SR锁存器、放电三极管以及缓冲器G构成，其内部结构如图8.4.1所示。三个5千欧的电阻串联组成分压器，为比较器C1、C2提供参考电压。当控制电压端（5）悬空时，比较器C1和C2的基准电压为2Vcc/3和Vcc/3。 图4.2.1.1是其电路结构图。 图3.2.1.1 555定时器电路结构图 图3.2.1.2 555定时器管脚排列VI1是比较器C1的信号输入端，成为阈值输入端；VI2是比较器C2的信号输入端。如果控制电压端（5）外接电压VIc，则比较器C1和C2的

15、基准电压就变为Vic 和Vic/2。比较器C1和C2的输出控制SR锁存器和放电三极管T的状态。放电三极管T为外接电路提供放电通路，在使用时，该三极管的集电极（7）脚一般都要外接上拉电阻。为直接复位输入端，当为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出端vo即为低电平。当VI12Vcc/3,VI2Vcc/3时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，简单SR锁存器Q端置0，放电三极管T导通，输出端vo为低电平。当VI12Vcc/3,V I2Vcc/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，简单SR锁存器置1，放电三极管T截止，输出端vo为高电平。当VI1Vcc/3时，简单SR锁存器R=1，S

16、=1，锁存器状态不变，电路保持原状不变。综合上述分析，可得555定时器功能表，如表3.2.1.1所示表3.2.1.1 555定时器功能表3.2.2七段显示译码器在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式，它利用不同发光段的组合，可以显示09等阿拉伯数字。普遍使用的七段式数字显示器发光器件有发光二极管和液晶显示器，这里主要介绍前者。发光二极管构成的七段显示器有两种，共阴极和共阳极电路。共阴极电路中，七个发光二极管的阴极连在一起接低电平，需要某一段发

17、光，就将相应的阳极接高电平。共阳极显示器的驱动则刚好相反。为了使数码管能显示十进制数，必须将十进制数的代码经译码器译出，然后驱动相应的段。译码器的功能是，对应于某一组数码输入，相应的几个输出端有有效信号输出。常用的集成七段显示译码器有两类，一类译码器输出高电平有效信号，用来驱动共阴极显示器，另一类输出低电平有效信号，以驱动共阳极显示器。比如CD4511七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。CD4511译码器是8421BCD码锁存七段译码器，驱动共阴极LED数码管，其中DA、DB、DC、DD为BCD码输入端，OA-OF为译码输出端，输出高电平有效，用来驱动共阴极LED管。LT为调试

18、输入端，当为0时，输出全为1；BI为消隐输入端，当为0时，输出全为0。EL为锁存端，当其为1时译码器处于锁定状态，当其为0时，正常译码。因此CD4511要正常译码，应使LT=1，BI=1，EL=0。译码器还有拒伪功能，当输入超过1001时，输出全为0，数码管熄灭。 一相关设计方案及抉择1.1方案一555定时器74 ls192741s48LED-RED控制电路声响电路七段显示数图1.1倒计时定时器总结构图如图1.1信号由555定时器产生频率为1HZ，占空比1/2的信号，由190构成 15进制计数器，由JK触发器控制190和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路。图1.2 -总体电路

19、截图1.2方案二555定时器74 ls192741s48LED-RED控制电路声响电路七段显示数码管图1.3倒计时定时器总结构图如图1.3信号由555定时器产生频率为1HZ，占空比为1/2的信号，由192构成15进制的计数器，由JK触发器控制192和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路图1.4-总体电路截图2理论设计-单元电路与总电路设计2.1 5V电压源电路设计2.1.1 降压电路直流电压源的输入端接220V 的交流电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和交流电压有效值相差较大，因而需要电源变压器进行降压。在对交流电压进行降压处理时，电路采用变压器直接变压的方法，输出16V

20、交流电压。2.1.2 整流电路 整流电路一般分为半波整流和全波整流。半波整流相对于全波整流而言，在相同的变压器的副边电压下对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用。其中桥式整流最为常用，单相桥式整流电路课将变压器副边电压从交流转变为直流电压。鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流的方法。2.1.3 滤波电路电容滤波电路是最常见并且最简单的滤波电路，在整流滤波电路的输出端（即负载电阻两端）并联一个电容即得到电容滤波电路。滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。滤波电路需要4.7uF、1000uF、100uF、2.2uF电容

21、各一个。2.1.4 稳压电路稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等多种类型。为使电路简单化、高效化、稳定化，我们采用了集成7805稳压器型稳压电路进行稳压，为后面的一切电路提供了稳定的5V直流电压。综上所述，整体电源设计思路为：220V/50HZ交流电源 16V电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路 输出+5V直流电压。图2.1- 5V电压源电路2.2 1s信号源设计：利用555集成定时器，构成占空比为50%的多谐振荡器，用于产生周期为1s的矩形方波。 图2.2 555定时器管脚图2.2.1 555定时器的引脚排列：其中管脚1（GND）为接地端；管脚2（TR）为低电

22、平触发端（2/3Vcc）,也称阀值端；管脚7（D）为放电端；管脚8（Vcc=5V18V）电源端。 表1：555定时器功能表 2.2.2 555定时器的几种功能： 1）只要RD=0,无论两个触发端为何状态，输出端Vo=0。2）当RD=1,高电平触发端TH2/3Vcc，低触发端TR1/3Vcc时，D放电管导通，输出端Vo=0。3）当RD=1，低触发端TR1/3Vcc，D放电管截止，输出端Vo=1.。4）当RD=1，而低触发端TR和高电平触发端TH的电平在1/3Vcc到2/3Vcc之间时，输出保持不变。 2.2.4 555定时器制成多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器，接通电源后不需外加触发便能产生

23、矩形脉冲图2.4 -多谢振荡器我们用555定时器构成多谐振荡器的原理很简单,只要将施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回输入端即可。当接通电源以后,因为电容上的初始电压为0,所以输出为高电平,并开始经电阻R向电容C充电,当充到输入电压为Vi=Vt+时,输出电压跳变为低电平,电容C又经过电阻R开始放电。当放至Vi=Vt-时,输出电位又跳变为高电平,电容C重新开始充电,如此周而复始,电路便不停的振荡.由Vc的波形求得电容C的充电时间T1和放电时间T2各为 T1=（R1+R2）CLn【(Vcc-VT-)/(Vcc-VT+)】=(R1+R2)CLn2 T2=R2CLn【(0-VT+)/(0-VT-

24、)】=R2CLn2 振荡周期为T=T1+T2=(R1+2R2)CLn2 振荡频率为f=1/T=1/【(R1+2R2)CLn2】通过改变R和C的参数即可改变振荡频率。输出脉冲的占空比为q=T1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)。为了得到占空比为50%的脉冲，可采用占空比可调的可调电路。电容的充电电流和放电电流流经不同的路径，充电电流只经过R1，放电电流只经过R2，因此电容充电时间变为T1=R1CLn2 而放电时间变为T2=R2CLn2，故输出脉冲占空比为q=R1/（R1+R2）取R1=R2则可得到占空比为50%的信号源。经以上分析及计算R1=R2=72k,C=10uF。同时考虑到实际中不可能

25、存在两个阻值完全相等的电阻，因此在R1和R2之间可加入一个10k的电位器，通过调节电位器已达到R1、R2阻值完全相等的目的。图2.5 -1s信号源电路图2.3 计数器电路设计： 利用1片74ls190芯片和一个发光二极管实现十五进制倒计时功能。 2.3.1 74ls190管脚图及功能简介74ls190为同步十进制加/减计数器，它的引脚图及功能如下： 图2.6-74ls190引脚图190的预置是异步的。当置入控制端（）为低电平时，不管时钟端（CP）状态如何，输出端（Q0Q3）即可预置成与数据输入端（D0D3）相一致的状态。190的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当计数控制端（）

26、为低电平时，在CP上升沿作用下Q0Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当计数方式控制（/D）为低电平时进行加计数；当/D为高电平时进行减计数。只有在CP为高电平时和/D才可以跳变。190有超前进位功能。当计数上溢或下溢时，进位/借位输出端（CO/BO）输出一个宽度约等于CP脉冲周期的高电平脉冲；行波时钟输出（）输出一个宽度等于CP低电平脉冲。利用端可级联成N位同步计数器。当采用并行CP控制时，则将接到后一级；当采用并行控制时，则将 RC接到后一级CP。表2：74ls190的功能表2.3.2 电路连接概述根据功能表可知，当U/D为1，PL=0且CLK=1时，对应CLK脉冲上升沿，

27、74LS190进行十进制减法运算。故在计数开始前先将PL接JK触发器的输出端Q，计数开始时为满足电路开机预置数的要求，通过调节拨码开关以置数。在计数过程中，当个位片减到0时，便会产生一个借位信号，借位端通过一个非门与十位片的技术控制端TCD连接，十位片减1，从而在CP脉冲的作用下，计数器进行下一个减法循环。最后倒计时到0时，计数器十位片的TCD端为低电平，通过与门与信号源相与后仍为低电平来控制各位片的CPD（减法计数器时钟输入端）使计数器停止工作。 图2.7 -计数器及停止电路2.4 显示电路电路显示部分主要用到译码器和数码管。译码器选用74HC4511（相当于CD4511），它是一个BCD七

28、段译码启动器。另外，显示器电路的设计用七段显示数码管来显示译码器输出的数字，主要分为两种：共阳极或共阴极显示器。74HC4511译码器对应的显示器是共阴极显示器（译码输出为“1”时，字段点亮，输出为“0”时字段熄灭）。利用译码器将二十进制（BCD）码转换成七段信号，在驱动器的作用下驱动显示器的a、b、c、d、e、f、g七个发光段，推动七段显示数码管（LED）进行显 图2.8 74HC4511管脚图 图2.9七段显示数码管（LED）其中，四个输入端DA、DB、DC、DD分别接8421 码的响应输入端（DD为最高位）；七个输出端OAOG接共阴七段显示数码管的对应端以驱动对应端亮。LT、LE、BI是

29、三个附加控制端，当附加控制端LT、LE均为1，BI为0，电路实现正常译码，译码输出为高电平的字锻亮。若LT为0,无论BI、LE为何值时，A、B、C、D为何状态，ag各段输出均为1，数字管的七段全亮。在LT=1的前提下，若BI=1且ABCD为0000，则译码器的各断输出均为0，显示器熄灭。（如果要正常显示“0”字，则需使BI=0）。当作为输入端使用时成灭灯输入，只要BI=1，无论其他输入端状态如何，被驱动的数码管各段同时还是熄灭；作为输出端使用时，成灭零输出。74HC4511LS48电路结构决定，只有当ABCD为0，且BI=0时，译码器才会给出低电平。显示器采用七段显示数码管,它可直接显示出译码

30、器输出的十进制数。如果输入的频率较高时,显示器所显示的数字可能出现混乱或很快改变的结果,这时可在计数器的后面加一级锁器；如果显示器所显示的数字暗淡,可加一级缓冲器。 为了能正常工作，在74HC4511与数码管之间应串联1k左右电阻。图2.10-显示电路2.5报警电路根据任务书的要求，设计电路应具有最后3秒报时功能，即要求响半秒、停半秒共三下。这一功能实现的思路是：最后三秒响，那么就将最后三秒的信号取出；其半秒信号的报时可由信号源控制，因为信号源是一个占空比为50%的1s信号源，其波形中1秒的周期内有半个周期T即半秒的时间是高电平，那么高电平就可以驱动蜂鸣器报警。所以报时电路是由2个或非门、3个

31、与门以及2个与非门组成。其中一个双线或非门接个位片的Q3、Q2端，另一个双线或门接个位片的Q1、Q0端，其中的一个双线或门的输出和信号输入一个双线，另一或门的输出接一个与非门之后输出M，其中一个JK触发器的输出和一个高电平接入另一个与非门的输入，输出与M 接剩下的一个双线与门，上述的两个双线与门的输出接剩下的一个与门，输出接蜂鸣器。实现报警功能。图2.11-报警电路2.6 控制电路 控制电路由JK触发器构成的T触发器来来给出复位信号。图2.12-控制电路3仿真调试3.1 软件介绍Proteus软件是一种低投资的电子设计自动化软件，提供可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件和多达30多个元件

32、库。Proteus软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。此外，Proteus还提供图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响，Proteus软件提供丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能，同时可以仿真单片机和周边设备，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件库，有RAM、ROM、键盘、马

33、达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。3.2 调试过程3.2.1 倒计时及停止电路调试根据理论设计，仿真后及得如下截图结果。即从15开始倒计时，在0处停止倒计时，保持0状态。至至 4实验中出现的问题及解决方法一、NE555定时器模块 故障：线路连接好后3输出端没有预设的脉冲 报警不标准占空比没达到1/2 调试：用万用表测得NE555输出端电压为零，说明可能芯片没有导通，换 了 片结果与预想的脉冲符合，正确。 经查阅数字电子技术基础教材得知只加电阻的NE555定时器是无法接成任务书要求的12占空比，需要在R2后面接上一个反向二极

34、管，然后再用一个二极管与二者正向并联，如下图所示二、用74LS76JK触发器做成的门控电路模块 故障：线路连接好后反复按下开关输出端没高低电平的翻转 调试：检查线路无误后，将开关取下来测得开关关上与断开时两端的电阻都无穷大，此现象说明开关是坏的，于是换了一片好的开关装上。接通电源后输出端还是没有高低电平的反转，再次检查线路才发现芯片没有插牢，芯片被完全按下去后，在此接通电源，反复按下开关后输出端有了高低电平的翻转，此现象与预期的现象相符，该模块已成功完成。三、两片74LS192级联做成的倒计时模块 故障：按照电路图将倒计时模块连接好后，接上电源送入脉冲后数码显 示管没有反应，漆黑一片。 正常倒

35、计时后数码管显示不全 调试：数码管无任何显示说明其没有接上电源，在通电的情况下先用万用表测电源插在面包板的两个引脚看是否为正常的五伏电源，结果为零伏。取下电源的两根导线后测得五伏，从而得出五伏电源是正常的，可见当电源的两个引脚插上面包板两引脚之间的电压为零伏是面包板被短路造成的，将电源直接连到地线上了。将该模块接地的几根导线全部断开，再次测得插在面包板上的电源引脚正常，说明猜想正确，最后将地线逐一插上个个排除，最后确实检查出有一条电源线被误接到地线上去了，将其改动接通电源后数码管有了显示。 接通电源加上脉冲后个位数码管显示不全，但从不全显示的数码管中可以看出倒计时从09是正常的，于是怀疑可能是

36、数码管出了问题或是数码管的一个抑或是几个引脚没有被正常接上。于是换了一片正常的管子，可是上述现象并没有因此改变，于是排除一种可能，接着检查线路，果然在检查中发现个位数码管的9引脚没任何连线，接上后，数码管开始正常倒计时，正常。四、 倒计时开始灯亮结束灯灭模块故障：线路按图纸接好后灯一直不亮 调试：检查线路无误后将二极管取下检测正常，最终发现原来是二极管的正负极插反了。五、 最后三秒报警模块 故障:按图接好接通电源后1310秒也开始报时 调试： 蜂鸣器是接在一个二与门上，该与门的两个端子一个作用是保证在数码管个位在显示出现3、2、1时该端子有脉冲其余时刻为低电平，另一个端子在此的作用为保证在十位

37、数码管显示为零时该端子为高电平其余时刻为低电平，最终实现最后三秒报警。数码管显示1310时报警器发出声响说明二与门上述的第一个端子正常，在排除与门正常后，将第二个端子的接线取出来接到发光二极管上进行检测，测得在整个倒计时中发光二极管一直发亮，此现象表明该端子一直为高电平并没有起到应有的作用，顺着此错误的接线检查发现该端子被误接到电源上了，线路正常连接后报警正常。六、模块衔接后整体出现的问题 故障：倒计时归零后没有停止而是自循环 偶尔几次开关不起作用 调试：74LS192的减法输入端是由有一个二与门被接入，该与门的一个端子是提供脉冲用的，另一个端子是在两数码管全为零时提供给与门一个低电平的作用。

38、出现上述故障得出两种可能一：与门出问题； 二：提供低电平的端子有问题。检查与门没问题后，沿着提供低电平的端子检查去发现该端子被接到了电源上，本应是接到十位74LS192的借位端，改正后电路正常。 开关偶尔几次不起作用说明其接触不良，检查后发现开关确实没有接牢固，接牢固后开关正常。附录电子秒表总电路图总体电路图图6.0总体设计电路图元器件清单元器件名称个数555定时器1个JK触发器2个74LS1901个74HC45111个七段数码显示管1个蜂鸣器1个发光二极管1个74LS08（与门）3个74LS02（或非门）1个74LS00（与非门）1个电阻68.2k(1个),69.5K（1个),1k(9个)电

39、容10u(2个)、1u(1个) 、4.7u（1个）、2.2（1个）、1000（1个）、100（1个）变压器1个桥式振荡器1个78051个开关1个74LS00管脚图NE555管脚图74LS08管脚图七段数码显示器管脚图 74LS190管脚图74LS76管脚图参考文献【1】康华光.电子技术基础数字部分（第五版）.高等教育出版社，2006【2】闫有运.电子技术实践.中国矿业大学出版社.2007 【3】数字电子技术实验指导书实验一，实验三，实验四，实验六以及实验七的相关内容。【4】模字电子技术基础课本【5】数字电子技术基础课本【6】上百度网站查阅相关芯片的工作情况，引脚图和功能表。致谢现代社会的电子技

40、术日新月异，这就要求我们要独立思考，理论联系实际，而此次数字电子技术课程设计为我们提供了这个机会。此次设计主要考查了对数电技术基础知识的综合运用，通过设计和动手制作来考查我们的运用能力和动手能力，把在课堂上学到的理论知识运用到实际实践中来，巩固我们在课本上学到的理论知识，提高我们的逻辑思维能力和创新意识。电子技术课程设计是电子技术基础这门课程的一个实践环节，是对所学电子技术理论知识的一次综合运用。在本次设计过程中，要求我独自查阅资料，设计电路，完成课程设计说明书，这样可以在实践中训练我的工程素质，培养我的动脑、动手能力，提高我的综合能力。本次设计的电路还可以进行一些改进，可以在多谐振荡电路和计

41、数电路之间加一个分频计，这样有利于信号的稳定。总之，此次课程设计充分锻炼了我的设计能力，给我们注入了一些全新的认识，为我以后的设计和实验奠定了基础，也为引导我以理论结合实践起到重要意义。通过本次实习，将书本上学到的知识应用于实践，学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。 电子实习，是以学生自己动手动脑，并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，。作为信息时代的

42、大学生，仅会书本理论是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 通过三个星期的学习，使我对电子工艺的理论有了更深的了解。这些知识不仅在课堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。通过本次实习培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。最主要的是收获颇丰，具体如下： 1. 熟悉了有关软件Proteus的使用，能够熟练使用普通万用表。 2.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查找资料，查阅有关的电子器件图书等。 另外在这次实验中我们遇到了不少的问题，最终一一解决了遇到的问题。在我们遇到不懂的问题时，利用网上和图书馆的资源，搜索查找得到需要的信息。和队友之间相互讨论，明白了团队合作的重要性。这次的制作也让我们感受到，我们在电子方面学到的只是很小的一部分知识，我们需要更多的时间来自主学习相关知识。