基于數(shù)字電路的電子秒表資料分享

ID:714640 · 發(fā)表于 2020-12-30 15:45

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷�，掌握必要的電工電子知識(shí)已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生特別是理工類大學(xué)生必備的素質(zhì)之一。電子秒表是日常生活中比較常見的電子產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)基于簡(jiǎn)單易行的原則，秒表顯示以0.1s為最小單位，最大量程為9.9s，采用七段數(shù)碼管作為顯示部分，以此來(lái)達(dá)到基本設(shè)計(jì)要求.我門設(shè)計(jì)的秒表，是以555定時(shí)器為核心，以分頻、計(jì)數(shù)與譯碼顯示模塊為主要構(gòu)成部分的電子秒表的設(shè)計(jì)方案，充分利用數(shù)字電路的計(jì)數(shù)、譯碼、顯示的優(yōu)良特性，使整個(gè)設(shè)計(jì)達(dá)到了比較滿意的效果�；倦娐分饕袝r(shí)基產(chǎn)生電路、電源電路、分頻電路、計(jì)數(shù)與譯碼電路（包括顯示電路）、開關(guān)按鈕電路。所設(shè)計(jì)的電子秒表達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能擴(kuò)展，系統(tǒng)具有隨時(shí)啟動(dòng)、停止以及清零功能。這次設(shè)計(jì)中不但對(duì)以前的知識(shí)進(jìn)行鞏固，而且學(xué)會(huì)了更多的新知識(shí)，提高思維、強(qiáng)化動(dòng)手能力，能夠更好地適應(yīng)和走上工作崗位，為以后的就業(yè)打下一定的基礎(chǔ)。
引言
電子秒表在生活中的應(yīng)用,它可廣泛應(yīng)用于對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的速度、加速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn),還可用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律、機(jī)械能守恒等物理實(shí)驗(yàn),同時(shí)也適用于對(duì)時(shí)間測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合.測(cè)定短時(shí)間間隔的儀表。有機(jī)械秒表和電子秒表兩類。機(jī)械秒表與機(jī)械手表相仿，但具有制動(dòng)裝置，可精確至百分之一秒；電子秒表用微型電池作能源，電子元件測(cè)量顯示，可精確至千分之一秒。廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、體育運(yùn)動(dòng)及國(guó)防等方面在當(dāng)今非常注重工作效率的社會(huì)環(huán)境中，定時(shí)器能給我們的工作、生活以及娛樂帶來(lái)很大的方便，充分利用定時(shí)器，能有效的加強(qiáng)我們的工作效率。
數(shù)字電子秒表是利用數(shù)字電子技術(shù)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)來(lái)完成的，具有直觀、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。
1.1 設(shè)計(jì)目的
1.建立數(shù)字電子電路系統(tǒng)的基本概念；
2.運(yùn)用CD4060分頻器的應(yīng)用，計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)及其計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路的整體配合；
3.建立分頻的基本概念。
1.2 設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子秒表，該秒表具有顯示功能和清零、開始計(jì)時(shí)、停止計(jì)時(shí)等功能。設(shè)計(jì)的要求如下：
1.以1秒為最小單位進(jìn)行顯示；
2.秒表可顯示0～9秒的量程；
3.該秒表具有清零、開始計(jì)時(shí)、停止計(jì)時(shí)功能；
4．除了以上功能，個(gè)人可根據(jù)具體情況進(jìn)行電路功能擴(kuò)展。
1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.搭接電子秒表的整體設(shè)計(jì)電路；
2. 電路分析圖 2.1.1 電子秒表電路圖
2.校準(zhǔn)0.1秒信號(hào)源； 3.測(cè)試電子秒表清零、開始計(jì)時(shí)、停止計(jì)時(shí)功能。
2.2 電路分析
圖2.1.1是電子秒表完全的電路圖，按功能可以分成四個(gè)單元電路進(jìn)行分析，由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、計(jì)算器、譯碼器和數(shù)碼管組成。其原理方框圖如圖2.2.1所示。
2.2.1 時(shí)鐘脈沖發(fā)生器
555 定時(shí)器是模擬 — 數(shù)字混合式
集成電路，利用它可以方便地構(gòu)成脈沖
產(chǎn)生、整形電路和定時(shí)、延時(shí)電路。用
555定時(shí)器構(gòu)成的自激式多諧振蕩器，
是一種性能較好的時(shí)鐘源。調(diào)節(jié)電位器
Rp ，使在輸出端3獲得頻率為50HZ
的矩形波信號(hào)。
（一）555 定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)及其功能
圖2.2.2為 555 定時(shí)器的內(nèi)部邏輯電路和外引腳圖，從結(jié)構(gòu)上看， 555 電路由 2個(gè)比較器、 1 個(gè)基本 RS 觸發(fā)器、 1 個(gè)反相緩沖器、 1 個(gè)集電極開路的放電晶體管和 3 個(gè) 5kΩ 電阻組成分壓器組成。

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