数字电路课程设计--简易数字秒表

数字电子技术课程设计题目：电子秒表的设计专业： 08自动化（1）班学号： ************ *名：***完成日期： 2010.12.30 指导教师：姚杰老师数字电子技术课程设计任务书班级：08自动化一班姓名：谢志平指导教师：姚杰 2010年12月28日教研室主任签字：年月日目录1 引言 (4)2 设计方案及系统框图2.1 设计方案 (5)2.2系统框图 (5)3 单元电路设计3.1 消抖电路 (6)3.2 上电复位电路 (6)3.3 微分电路 (7)3.4 0.1秒脉冲电路 (7)3.5 计数器电路 (8)3.6 译码电路 (9)3.7 七段译码管电路 (10)4总体电路设计4.1各单元电路工作原理 (11)4.2 电路工作原理 (11)5课程设计总结 (13)6参考文献 (14)7电子秒表原理图元器件明细表 (15)8总电路图 (16)1 引言随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。

人们对他的认识也逐步加深，不断完善电子秒表的功能，人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。

电子秒表广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验，还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验，同时也是用于对时间测量精度要求较高的场合。

数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高、能强，而且容易实现测量的自动化和自能化。

随着集成计数的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛的渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。

电子秒表用微型电池作能源，电子元件测量显示，可精确至千分之一秒，广泛应用于科学研究、体育运动以及国防等方面。

在当今非常注重工作效率的社会环境中，定时器能给我们的工作、生活娱乐带来很大的方便，充分利用定时器，能有效地加强我们的工作效率。

随着电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际。

数字电路课题设计的进行，使我们我们的动手和实际操作能力得到了一定程度的提升，而不是单纯的学习理论。

数字电子课程设计报告题目名称：电子秒表电路姓名:学号：班级：电子班指导老师：2012年6月一、技术要求：要求设计一个数字表，用于短时间测量，适用于计时使用。

（1）计时范围：0～59秒 （2）显示分辨率为1s 。

（3）用按钮开关控制工作状态，即：暂停、清零。

（4）本身带有，工作时指示灯亮。

二、元件清单：三、详细设计：品名 规格型号 技术要求 每组数量 通用板 10×15（cm 2） 10×15（cm 2） 1共阴极数码管 BS201A/0.5英寸 单个 2 集成显示译码器 CD4511 CD4511 2 集成14位计数器 CD4060 CD4060 1 集成双BCD 计数器 CD4518 CD4518 1 集成双D 触发器 74HC74 74HC74 1 集成逻辑与非门 74HC00 74HC001 电阻器 RJ-22M Ω-1/4W 1/4W 1 电阻器 RJ-200k Ω-1/4W 1/4W 1 电阻器 RJ-300Ω-1/4W 1/4W 14 电容器 CC1-30pF （瓷片） 瓷片2 电容器 CC1-0.01μF （瓷片）瓷片1 石英晶体振荡器 32.768kHz 32.768kHz 1 小型按键单开关 8×8mm 8×8mm 1 集成电路插座 16PIN 16PIN 3 集成电路插座 14PIN 14PIN2 集成电路插座 8PIN 8PIN(两个8PIN 作为16PIN)2焊锡（小卷） 小卷导线单芯 单芯（1）秒脉冲的产生图2-1脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器产生标准频率信号经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。

如晶振为32768 Hz，通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出，电路图如图2-1所示。

（2）秒计数器的设计图2-2 图2-2为秒计数译码电路，秒计数器为M=60的计数器，即显示00～59，采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片，因为10 < M < 100。

简易数字秒表1. 实验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10 ms ）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。

本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。

1.2设计内容：a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义；b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。

1.3设计要求：d) 量程99.99 S ，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。

时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。

十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD 码。

若采用七段码显示器则译码器完成BCD 到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。

综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图1所示）：图 12.单元电路设计：2.1分频、进位功能的实现：数字秒表由四部分组成：精确的时钟源，十进制计数器，译码器，七段码显示电路。

本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲，74ls90芯片具有2-5-10进制功能，由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一片74ls90芯片将直接输入的1000HZ 脉冲源分成100HZ ，后四片74ls90芯片再逐次进行10H 、1HZ 、0.1HZ 的分频工作，与此同时后4片74ls90芯片组成十进制计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接以显示电路输出结果。

74ls90功能表：图2 74ls90管脚图表174ls90 BCD 十进制计数时序CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 0 11KHZ2.2 分频电路如图3：图32.3 计数电路：此电路需要4个十进制计数器，4个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图4。

目录1.引言1.1设计目的-------------------------------------------------------2 1.2设计内容-------------------------------------------------------2 1.3设计要求-------------------------------------------------------2 2．数字电子秒表设计2.1仪器设备-------------------------------------------------------3 2.2设计原理-------------------------------------------------------32.3电路设计及仿真-------------------------------------------------33.电路的硬件验证--------------------------------------------------104.心得体会---------------------------------------------------------125.参考文献---------------------------------------------------------121.引言1.1设计目的：（1）掌握同步计时器74160、74161的使用方法，并理解其工作原理。

（2）掌握74160、74161进行计数器、分频器的设计方法。

（3）掌握用三态缓冲器74244和74160,74138,7448进行动态显示扫描电路设计的方法。

（4）掌握电子秒表的设计方法。

（5）掌握在EDA系统软件MAX+plusII环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定的芯片下载的方法。

（6）掌握用EDA硬件开发系统进行硬件验证的方法。

数字电路课程设计报告——数字秒表一、设计任务与技术指标：设计数字秒表，以实现暂停、清零、存储等功能。

设计精度为0.01秒。

二、设计使用器件：74LS00 多片74163 4片4511 4片NE555 1片二极管1枚LED 共阴极七段译码器 4 个导线、电阻若干三、数字秒表的构成：利用555 设计一个多谐振荡器，其产生的毫秒脉冲触发74LS163计数，计时部分的计数器由0.01s 位、0.1s 位、s 个位、和s 十位共四个计数器组成，最后通过CD4511 译码在数码管上显示输出。

由“启动和停止电路”控制启动和停止秒表。

由“接地”控制四个计数器的清零。

图1 电子秒表的组成框图四、实现功能及功能特点：（1）、在接通电源后秒表显示00：00，当接通计时开关时秒表开始计时。

（2）、清零可在计时条件下也可在暂停条件下进行。

（3）、解决了在使用163清零端和保持端时由于163默认的清零端优先级高于保持端造成的0.01秒位上无法保持到0.09的技术问题。

（4）、增加了数据溢出功能，由于是4位秒表，最多计到一分钟，当秒表到达一分钟时，秒表自动暂停显示在60：00秒处，此时二极管发亮，起警示灯作用。

清零后则可继续计时。

（5）、由于条件有限，我们自己用导线制作了电源、清零、暂停等开关以减少导线的拔插造成的面板的不美观。

下图为完整课程设计的实物图：五、课程设计原理：本课程设计由模6000计数器和其控制电路组成，模6000计数器功能由同步加法计数器74163和与非门74LS00组成。

74163的功能及用法：74163同步加法计数器具有以下功能：（1）、同步清零功能。

当清零端输入低电平，还必须有时钟脉冲CP的上升沿作用才能使各触发器清零，此过程为同步清零。

（2）、同步并行置数功能。

（3）、同步二进制加计数功能。

（4）、保持功能。

综上所述，74163是具有同步清零、同步置数功能的4位二进制同步计数器。

74163的应用：（1）、构成任意模的计数器将74163与少量门电路结合可构成任意模计数器。

数电课程设计秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解秒表的基本工作原理；2. 使学生了解秒表的各个组成部分，如计数器、时钟信号、控制电路等；3. 帮助学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，并能将其应用于秒表设计。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够独立完成秒表的搭建和调试；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组内共同分析问题、解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生积极主动探究数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在设计秒表过程中提出新思路、新方法；4. 培养学生面对困难和挑战时，保持积极的心态，勇于克服困难。

课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生通过设计秒表，将所学的数字电路知识应用于实际项目中，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生已经具备一定的数字电路基础知识，具有一定的动手实践能力和团队合作精神，但可能对复杂的电路设计仍感陌生。

教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养他们解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：复习组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理，强调触发器、计数器等在秒表设计中的应用。

相关教材章节：第二章 组合逻辑电路；第三章 时序逻辑电路。

2. 秒表工作原理及组成部分：讲解秒表的工作原理，分析秒表的各个组成部分及其功能。

相关教材章节：第四章 数字电路应用实例。

3. 秒表电路设计：a. 设计秒表的主体框架，选择合适的计数器、时钟信号等；b. 设计控制电路，实现对秒表的启动、停止、复位等功能；c. 介绍如何将各个部分组合成一个完整的秒表电路。

数电课程设计秒表15页一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握数字电路基础知识，特别是计时器电路的设计原理；2. 学习秒表的基本工作原理，理解秒表电路的组成部分及其功能；3. 掌握使用集成数字电路芯片设计秒表的方法，包括逻辑电路图的设计与实现。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的秒表电路；2. 培养学生动手操作能力，包括焊接、调试和排错数字电路；3. 提高学生的问题分析解决能力，能够对秒表电路进行故障诊断和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 通过团队合作设计秒表，增强学生的团队协作能力和沟通技巧；3. 强化学生对工程实践的责任感，认识到技术发展对社会进步的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标定位于理论与实践相结合，强调在理解基础知识的同时，注重学生实践技能的培养。

目标设定具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中，不仅能掌握数字电路知识，而且能够将理论应用于实践，解决实际问题。

通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，依据教材相关章节，科学系统地组织以下内容：1. 数字电路基础知识回顾：复习触发器、计数器等基本数字电路的工作原理及应用。

2. 秒表工作原理：介绍秒表的计时机制，分析秒表的组成部分，包括时钟源、分频器、计数器、显示及控制单元等。

3. 集成数字电路芯片：讲解集成数字电路芯片的类型，如555定时器、计数器芯片等，及其在秒表设计中的应用。

4. 逻辑电路设计：教授如何利用数字电路设计软件绘制秒表电路图，以及使用面包板搭建实际电路。

5. 电路搭建与调试：指导学生动手搭建秒表电路，学习焊接、调试和排错技巧。

6. 故障分析与优化：培养学生分析电路故障的能力，针对问题提出解决方案，优化电路设计。

教学内容按照以下进度安排：1-2课时：数字电路基础知识回顾及秒表工作原理介绍。

数电课程设计-数字电⼦秒表设计理学院School of Sciences创新课程设计报告学⽣姓名：学⽣学号：所在班级：电⼦092所在专业：电⼦信息科学与技术指导教师：数字电⼦秒表设计1. 引⾔电⼦秒表在⽣活中的应⽤,它可⼴泛应⽤于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可⽤来验证⽜顿第⼆定律、机械能守恒等物理实验,同时也适⽤于对时间测量精度要求较⾼的场合.测定短时间间隔的仪表。

有机械秒表和电⼦秒表两类。

机械秒表与机械⼿表相仿，但具有制动装置，可精确⾄百分之⼀秒；电⼦秒表⽤微型电池作能源，电⼦元件测量显⽰，可精确⾄千分之⼀秒。

⼴泛应⽤于科学研究、体育运动及国防等⽅⾯在当今⾮常注重⼯作效率的社会环境中，定时器能给我们的⼯作、⽣活以及娱乐带来很⼤的⽅便，充分利⽤定时器，能有效的加强我们的⼯作效率。

数字电⼦秒表是利⽤数字电⼦技术把模拟信号转换成数字信号来完成的，具有直观、准确性⾼的特点。

1.1 设计⽬的1.建⽴数字电⼦电路系统的基本概念；2.运⽤CD4060分频器的应⽤，计数器的级联及其计数、译码、显⽰电路的整体配合；3.建⽴分频的基本概念。

1.2 设计要求设计⼀个数字电⼦秒表，该秒表具有显⽰功能和清零、开始计时、停⽌计时等功能。

设计的要求如下：1.以1秒为最⼩单位进⾏显⽰；2.秒表可显⽰0～9秒的量程；3.该秒表具有清零、开始计时、停⽌计时功能；4．除了以上功能，个⼈可根据具体情况进⾏电路功能扩展。

1.3 设计内容1.搭接电⼦秒表的整体设计电路；2.校准0.1秒信号源；3.测试电⼦秒表清零、开始计时、停⽌计时功能。

2. 电路分析图2.1.1 电⼦秒表电路图图2.1.1是电⼦秒表完全的电路图，按功能可以分成四个单元电路进⾏分析，由时钟脉冲发⽣器、计算器、译码器和数码管组成。

其原理⽅框图如图2.2.1所⽰。

2.2.1 时钟脉冲发⽣器555 定时器是模拟 — 数字混合式集成电路，利⽤它可以⽅便地构成脉冲产⽣、整形电路和定时、延时电路。

数字电路课程设计——数字秒表按照数字电路课程设计的要求，我们试验小组于1月4日开始着手，经过5小时的设计、连接与调试，最终调试成功，又经过几次的线路优化和改进，达到了令人满意的效果。

本次电子线路课程设计，将设计并制作出一个简单的电子秒表，来加深对各种电子器件功能的理解．功能简介:此秒表的计时精确度为0.01秒，记时范围为00:00~59:99秒.在此基础上，我们又在电路中加了一个与秒记时位同步的二极管，其可以随着秒记时位的变动来闪烁．各种控制功能如下，启动：此功能来控制计时的开始，并且在计时暂停状态时可用来继续在先前计时的基础上进行累计计时．暂停：此功能可在计时结束时来控制计时停止．清零：此功能用来把秒表的计时置为零，为下次计时做好准备．按键分配及其功能:此电路共使用按钮开关和接触开关各一个：按钮开关用来控制启动／暂停功能，当按一下开关时电路启动，开始计时．再次按开关时停止计时，此时显示器显示所计时间．若在暂停状态再次按此开关，电路在先前计时的基础之上继续计数。

主要元器件：元器件名称：数目：74LS163四位二进制同步计数器 474LS00四2输入与非门 4CD4511七段译码器 4LED七段显示器 4555器件 1电阻8电容 1发光二极管 1工作原理:对电路设计要求进行细致的分析便可知，此秒表总体可分为三个模块：模6000计数器、100Hz脉冲信号发生器和对各种功能的控制线路．模6000计数器可以用同步计数器74LS163级联而成，然后通过CD4511七段译码器译码，最终由七段显示器显示计数结果；100Hz脉冲信号发生器可以由555定时器构成多谐震荡器来实现；控制线路可以通过计数器的各种功能脚来实现，也可以通过控制脉冲的通断等方式来达到控制目的．电路设计方案:⑶.模6000计数器：对于计数器，我们采用四片74LS163通过同步级联（既都使用同一脉冲信号）的方式实现（其部分电路图如下），低位(Ⅰ)通过QA和QB端来控制自身的清零，既当计数到９（其BCD码为1001）时清零，在下个脉冲到来时进行清零．同时,其控制清零端取反之后还要控制其高位变为计数状态,以向高位进位;对于高位(Ⅱ),也采用QA和QB端来进行控制清零，与低位不同的是控制端上要加上低位的清零控制信号，达到只有在本位为9和低位为9同时满足的情况下才清零；端口A和端口B预留做控制线路使用，端口C加脉冲信号，端口D实现向(Ⅱ)的高位输出控制信号，端口E来连接另外两个74LS163的LOAD’脚．由于另外两个计数器可采用同样的方式连接，且工作原理与此两位计数器基本相同,故在此不再进行说明．⑵.100Hz 脉冲信号发生器：脉冲信号发生器可由555定时器构成多谐震荡器来实现，其电路图如右所示。

秒表数电实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过秒表数电实验，使学生掌握数字电路的基本知识和实验技能，培养学生的动手能力和实验素养。

具体目标如下：1.了解数字电路的基本概念和原理。

2.掌握基本逻辑门电路的组成和功能。

3.熟悉常用数字电路芯片及其应用。

4.了解秒表电路的工作原理。

5.能够运用Multisim等软件进行数字电路仿真实验。

6.能够独立完成数字电路实验，并进行故障排查。

7.能够根据实验结果，分析并优化电路性能。

情感态度价值观目标：1.培养学生对科学实验的兴趣和热情。

2.培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。

3.培养学生诚实守信、勇于创新的科学精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电路基本概念和原理。

2.基本逻辑门电路的组成和功能。

3.常用数字电路芯片及其应用。

4.秒表电路的工作原理及设计。

5.数字电路实验操作及故障排查。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解数字电路的基本概念、原理和常用芯片。

2.实验法：通过动手实验，使学生掌握数字电路的组成和功能。

3.讨论法：分组讨论实验结果，培养学生的团队协作能力。

4.案例分析法：分析实际案例，提高学生解决实际问题的能力。

四、教学资源为了保证教学质量，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字电路实验教程》。

2.参考书：《数字电路原理与应用》。

3.多媒体资料：实验操作视频、PPT课件等。

4.实验设备：数字电路实验箱、秒表、逻辑门电路芯片等。

以上教学资源将为实现本课程的教学目标提供有力支持。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置适量作业，评估学生对课堂所学知识的掌握程度。

3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。

4.期末考试：全面测试学生对本课程知识的掌握情况。

电子技术课程设计---秒表数码显示电路数字秒表电路设计一，课题名称秒表数码显示电路数字秒表电路设计二，设计要求1. 设计1MHz时钟：2．完成0~59小时59分59秒范围内的计时：3．通过按键设置计时起点与终点，计时精度为10ms：4. 计时暂停、恢复和清零功能；5. 计时时间报警功能；三，比较和选定设计的系统方案，画出系统框图1.1，课题分析与方案确定本题要求计数至59时59分59秒，所以要用到六个数码管。

计数精度为10ms,及计数分辨率为0.01秒，所以需要相应的信号发生器。

暂停功能和清零功能通过开关进行控制。

最终方案是使用六个74LS160，六个数码管，以及两个VCC来进行设计，总体采用同步预置法。

1.2，总体设计方案及系统框图数字式秒表，必须有数字显示。

按设计要求，必须用数码管来做显示器。

题目要求59时59分59秒，则需要六个数码管。

要求计数分辨率为0.01秒，则需要相应频率的信号发生器。

总体上，采用六个74LS160计数器。

使用同步预置法，实现59时59分59秒的计时。

将两个74LS160组合，并通过同步预置法实现六十进制，六个计数器分成三组，分别对应时、分、秒的功能。

四，单元电路设计、参数计算和器件选择1.1，各个模块单元设计74LS160 芯片同步十进制计数器（直接清零）作用：1、用于快速计数的内部超前进位.2、用于n 位级联的进位输出.3、同步可编程序.4、有置数控制线.5、二极管箝位输入.6、直接清零.7、同步计数.74LS160的功能真值表。

功能表：图20引脚图：图21逻辑符号及其引脚功能图：图2274ls160中的ls代表为低功耗肖特基型芯片。

74160为标准型芯片。

结构功能一样。

2、160为可预置的十进制计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式,其主要电器特性的典型值如表3-1(不同厂家具体值有差别): 异步清零端/MR1 为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。

简易数字秒表1. 实验设计指标及要求：1.1课题说明：在体育比赛、时间准确测量等场合通常要求计时精度到1%秒（即10 ms ）甚至更高的计时装置，数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当此任。

本课题的设计任务设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。

1.2设计内容：a) 数字秒表需求分析，信号及属性定义；b) 电路原理设计、分析、参数计算，画出电路原理图； c) 电路安装与实验测试。

1.3设计要求：d) 量程99.99 S ，计时精度1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；e) 设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；f) 设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止；1.4总体设计思路：数字秒表由4个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。

时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取10毫秒即可。

十进制计数器需要4个，分别对应4个十进制位，输出为BCD 码。

若采用七段码显示器则译码器完成BCD 到七段码的译码，由4位显示电路动态显示结果。

综上所述，数字秒表应具有以下结构（如图1所示）：图 12.单元电路设计：2.1分频、进位功能的实现：数字秒表由四部分组成：精确的时钟源，十进制计数器，译码器，七段码显示电路。

本实验设计时钟脉冲源采用电路板上的1000HZ 脉冲，74ls90芯片具有2-5-10进制功能，由5片74ls90芯片构成分频、计数电路，第一片74ls90芯片将直接输入的1000HZ 脉冲源分成100HZ ，后四片74ls90芯片再逐次进行10H 、1HZ 、0.1HZ 的分频工作，与此同时后4片74ls90芯片组成十进制计数器与四个终端显示由七段译码显示器连接以显示电路输出结果。

74ls90功能表：图2 74ls90管脚图表174ls90 BCD 十进制计数时序CPa Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 0 11KHZ2.2 分频电路如图3：图32.3 计数电路：此电路需要4个十进制计数器，4个计数器由低位到高位连接起来，每一级的输入脉冲是前一级的十分之一，输出则需要正确连接七段码显示电路，其电路如图4。

数电电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电子秒表的基本原理和组成，掌握其工作流程。

2. 使学生掌握数字电子秒表的计数、计时和清零功能，并能运用相关电子元件实现这些功能。

3. 让学生掌握数字电子秒表中各个电子元件的作用，如晶振、计数器、时钟发生器等。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建一个简单的数字电子秒表电路。

2. 培养学生通过编程，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能的控制。

3. 培养学生运用调试工具，对数字电子秒表电路进行调试和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。

2. 培养学生团队合作精神，学会在团队中共同解决问题，共同进步。

3. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。

本课程针对高中年级学生，结合电子技术课程内容，注重实践操作和理论知识相结合。

课程性质为实践性较强的设计课程，要求学生在掌握基本原理的基础上，能够运用所学知识，动手设计和搭建数字电子秒表电路。

通过本课程的学习，学生将能够达到上述课程目标，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合电子技术课程相关章节，组织以下内容：1. 数字电子秒表原理：讲解数字电子秒表的组成、工作原理，涉及晶振、时钟发生器、计数器等关键元件的作用。

2. 电路设计与搭建：学习如何设计数字电子秒表的电路，选择合适的电子元件，并按照电路图进行搭建。

3. 编程与控制：学习编写程序，实现对数字电子秒表的计数、计时和清零功能。

4. 调试与优化：教授学生如何使用调试工具，对搭建的数字电子秒表电路进行调试，找出并解决问题。

具体教学安排如下：1. 第一周：介绍数字电子秒表的原理，讲解相关电子元件的作用，让学生初步了解课程内容。

2. 第二周：详细讲解电路设计与搭建，指导学生动手实践，完成电路搭建。

3. 第三周：教授编程与控制方法，引导学生学习编写程序，实现数字电子秒表的基本功能。

1 设计任务描述1.1 设计题目：秒表1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握秒表的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。

1.2.2 基本要求（1）能进行分、秒、0.01秒计时，有独立的时间显示电路；（2）显示完毕后清零并发出响声。

1.2.3 发挥部分（1）预置定时报警，在秒表满度的时候报警。

（2）秒表可以实现清零，并在清零的时候报警。

（3）秒表显示器可以进行检测,并且显示时还可以继续正常进行计时。

（此功能可以进行照明。

)（4）可以实现两组时间记录并显示。

（5）可以进行9秒倒计时，并且倒计时到0时可以进行报警。

（6）可以记录总共进行了几次时间记录并清零。

2 设计思路我的两组秒表和其他秒表有很大的不同之处，它不仅能够对毫秒和秒进行计时并且有统一的时间显示电路，能对数据进行记忆存储,然后在记忆存储的基础上，能够实现在需要的情况下，显示已经记录的时间。

并且能够进行各位倒计时并报警。

基于以上几点，设计思路如下：1.设计脉冲源。

秒表的最基本功能是计时，要计时准确就要有精确的脉冲源，采用555多谐振荡电路产生脉冲，作为计数基准而且可以通过调整参数，计算得到自己想要的频率。

我设计的秒表最低位为0.01秒，所以输出频率为100HZ，我的555振荡器输出为10kHZ，经过用两个十进制计数器进行100分频后输出100HZ。

2.开关设计。

为了确保准确计时，启动前必须有清零开关。

多数计时器的清零都是高电平有效，如果是低电平有效，直接取反就可以了。

如果不能快速启动，对计时的准确性将造成很大的影响，这里采用开关控制计数器清零端是否接高电平来控制是否清零。

3.分频器设计。

利用计数器实现十进制和六进制，在计数器的输出端接上锁存器就可以对时间进行记录。

4.设计锁存器。

首先把锁存器分组，我把每一个锁存器一端连接两个计数器，另一端接两个译码器，一共两组锁存器，一次记录结果存入一个锁存器，这样我的数据存入不同组的锁存器。

《电子设计自动化》课程设计汇报学校：专业：班级：姓名：指导教师：12 月16 日目录1.课程名称 (2)2.设计任务和规定 (2)2.1设计任务 (2)2.2设计规定 (2)3.措施选择与论证 (2)3.1方案选择 (2)3.2方案论证 (2)4.方案旳原理图 (3)4.1方案原理图 (4)4.2总体电路图，布线图以及阐明 (5)4.3单元电路设计及阐明 (5)5.电路调试 (8)6.收获体会、存在问题和深入旳改善意见 (9)简易数字秒表1.课程名称：《简易数字秒表》2.设计任务和规定2.1设计任务：数字式秒表实现简朴旳计时与显示，按下启动键开始清零计时，按下停止键，计时停止。

具有“ 分”（00—59）“秒”( 00—59）数字显示，辨别率为1 秒。

计时范围从 00分 00 秒到 59 分 59 秒。

2.2设计规定：阅读有关科技文献，上网搜索有关资料，设计多种方案设计，予以论证，最终选择最佳方案。

1、将提供旳1024hz旳方波源转换成1hz 旳方波源。

2、秒表旳范围为0-59分59秒。

3、最终用数码管显示。

3. 措施选择与论证3.1.方案选择在设计之初，我们有两个方案，都实现了59分59秒旳成果，不过通过小组组员旳讨论，一致选定采用方案二，该方案是在Proteus软件环境下实现旳秒表计时功能，就制作上较方案一还是很不错旳。

3.2. 方案论证我们重要采用74LS90芯片和555计时器，74LS90 是二 -- 五十进制计数器，根据进制转换，很好旳实现了六进制旳功能，参照了各有关书籍及网上旳某些资料，我们做好了目前旳电路图，通过仿真，我们到达了预期旳成果。

4.方案旳原理图方案设计一：4.1方案原理框图：4.2总体电路图，布线图以及阐明：阐明：上图是用EWB软件仿真旳简易秒表设计旳总体电路图，主体部分采用4片74LS160芯片构成进位计数器，据其引脚功能连线并设置对应使能和触发端；其中两个与非门是通过反馈输出进行6进制旳控制，两个与门实现高位两片74LS160旳使能控制，到达秒表计数旳功能。

数字秒表电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字秒表电路的基本原理，掌握计时器的工作机制。

2. 学生能够描述集成计时芯片的主要功能及其在数字秒表电路中的应用。

3. 学生能够运用电子元件搭建简单的数字秒表电路，并解释电路中各元件的作用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行简单的电路图设计和电路搭建。

2. 学生能够操作示波器等测试设备，对数字秒表电路进行调试和故障排查。

3. 学生能够通过小组合作，完成数字秒表电路的搭建和测试，培养实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到电子技术在日常生活和科技发展中的重要性，激发对电子学科的兴趣。

2. 学生通过实践操作，培养动手能力、观察力和解决问题的能力，增强自信心。

3. 学生在小组合作中学会沟通、协作，培养团队精神和集体荣誉感。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在帮助学生将理论知识应用于实际操作中，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣和好奇心。

教学要求：教师应结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践，培养其动手能力和团队协作能力。

通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续电子技术课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识：逻辑门、触发器、计数器原理。

- 集成计时芯片介绍：常见集成计时芯片的引脚功能、内部结构及其工作原理。

- 数字秒表电路原理：秒表的计时机制、显示原理。

2. 实践操作：- 电路图设计：学生根据理论知识，设计简单的数字秒表电路图。

- 电路搭建：学生利用电子元件，按照设计好的电路图搭建数字秒表电路。

- 电路调试与测试：学生使用示波器等设备，对搭建的数字秒表电路进行调试和测试。

3. 教学大纲：- 第一课时：数字电路基础知识回顾，集成计时芯片介绍。

- 第二课时：数字秒表电路原理学习，电路图设计。

- 第三课时：电路搭建，小组合作进行实践操作。

数电电子秒表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基本原理，掌握电子秒表的基本组成及工作原理；2. 掌握计数器、定时器等数字电路的应用，能正确运用相关元器件搭建电子秒表；3. 学会分析电子秒表的电路图，并能进行简单的故障排查。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成电子秒表的搭建和调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队合作精神；3. 提高学生运用相关软件（如Multisim、Protel等）进行电路设计和仿真测试的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生学习主动性和积极性；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据，遵循实验操作规程；3. 培养学生团结协作、互相帮助的精神，增强集体荣誉感和责任感。

课程性质分析：本课程为电子信息类学科，旨在让学生通过实际操作，掌握数字电路基础知识，培养实际动手能力。

学生特点分析：学生年级为高中二年级，具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作欲望。

教学要求：结合课程内容和学生的特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养实际操作能力和团队协作精神。

通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路、触发器、计数器原理；2. 电子秒表的原理与设计：秒表的计时原理、秒表电路的组成、各部分功能；3. 常用元器件介绍：集成电路、晶体振荡器、显示屏等；4. 电路图分析：学会分析电子秒表的电路图，理解各部分之间的连接关系；5. 搭建与调试：根据电路图，使用面包板或实验箱搭建电子秒表，并进行调试；6. 故障排查：学会分析搭建过程中可能出现的问题，进行故障排查；7. 仿真测试：运用Multisim、Protel等软件进行电路设计和仿真测试；8. 教学案例分享：分析优秀电子秒表设计方案，学习借鉴经验。

数电课程设计电子秒表一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握电子秒表的基本原理和设计方法。

2. 使学生掌握二进制计数器、触发器等数字电路元件的工作原理与应用。

3. 让学生掌握时钟信号的产生与分频技术，并能运用到电子秒表的制作中。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，能独立设计简单的电子秒表电路。

2. 提高学生的动手实践能力，学会使用面包板进行电路搭建、调试和故障排查。

3. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、探讨解决方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探索、积极进取的学习态度。

2. 培养学生的创新意识，鼓励学生在设计过程中提出新思路、新方法。

3. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程，确保实验安全。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生动手能力和创新能力。

2. 学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，对电子制作感兴趣，但实践经验不足。

3. 教学要求：结合课本知识，注重实践操作，引导学生学会分析问题、解决问题，培养学生的团队合作意识。

1. 理解并掌握电子秒表的基本原理和设计方法。

2. 独立搭建并调试简单的电子秒表电路。

3. 提高团队协作能力和创新能力，形成严谨的学术态度。

二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识回顾，包括逻辑门、触发器、计数器等基本元件。

- 电子秒表的原理及设计方法，重点讲解时钟信号的产生与分频技术。

- 教材章节：第二章“数字电路基础”，第三章“时序逻辑电路”，第四章“脉冲电路”。

2. 实践操作：- 电子秒表的电路设计，包括选择合适的计数器、触发器等元件。

- 电路搭建与调试，学会使用面包板进行电路连接，观察并分析电路运行情况。

- 故障排查与优化，针对电路中可能出现的问题进行调试和改进。