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电子秒表电路实验报告

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精选 电子技术课程设计报告

设计题目： 电 子 秒 表

院 （部）： 物理与电子信息学院

专业班级： 电子信息工程

学生姓名:

学 号:

指导教师:

摘 要.

精选

秒表应用于我们生活、工作、运动等需要精确计时的方面。它由刚开始的机械式秒表发展到今天所常用的数字式秒表。秒表的计时精度越来越高，功能越来越多，构造也日益复杂。

本次数字电路课程设计的数字式秒表的要求为：显示分辨率为1s/100，外接系统时钟频率为100KHz；计时最长时间为60min，五位显示器，显示时间最长为59m59.99s；系统设置启／停键和复位键。复位键用来消零，做好计时准备、启／停键是控制秒表起停的功能键。

针对上述设计要求，先前往校图书馆借阅了大量的数字电路设计方面的书籍，以及一本电子元件方面的工具书，以待查阅各种设计中所需要的元件。其次安装并学习了数字电路设计中所常用的Multisim仿真软件，在课程设计过程的电路图设计与电路的仿真方面帮助我们发现了设计电路方面的不足与错误之处。

关键字：555定时器 十进制计数器 六进制计数器 多谐振荡器

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精选 目 录

1.选题与需求分析 .................................................................................................................... 1

1.1设计任务 ..................................................................................................................... 1

1.2 设计任务 .................................................................................................................... 1

1.3设计构思 ..................................................................................................................... 1

1.4设计软件 ..................................................................................................................... 2

2.电子秒表电路分析 ................................................................................................................ 3

2.1总体分析 ..................................................................................................................... 3

2.2电路工作总体框图 ..................................................................................................... 3

3.各部分电路设计 .................................................................................................................... 4

3.1启动与停止电路 ......................................................................................................... 4

3.2时钟脉冲发生和控制信号 ......................................................................................... 4

3.3 设计十进制加法计数器 ............................................................................................ 6

3.4 设计六进制加法计数器 ............................................................................................ 7

3.5 清零电路设计 ............................................................................................................ 8

3.7 总体电路图： .......................................................................................................... 10

4 结束语与心得体会 ............................................................................................................. 12

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精选 1.选题与需求分析

1.1设计任务

电子秒表在生活中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。

1.2 设计任务

1、秒表由六位七段LED显示器显示，其中一位显示“min”，四位显示“s”，

其中显示分辨率为0.01s，计时范围为0～59分59秒99毫秒；

2、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等功能；

3、控制开关为两个；启动（继续）/暂停计时开关和复位开关。

1.3设计构思

电子秒表需要一个脉冲产生电路，可以由LM555芯片实现，同时需要2个六进制和4个十进制的加法计数器，构成两位毫秒显示、两位秒数显示和两位分钟显示，由74LS160芯片实现。同时由于有六进制电路，所以需要与非门。同时需要六个译码显示数码管显示数字。 .

精选 1.4设计软件

Multisim是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。

Multisim是以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

我们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样我们无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

此次课程设计采用此软件进行设计和仿真。

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精选 2.电子秒表电路分析

2.1总体分析

该电路需要2个六进制和4个十进制的加法计数器，一个555定时器组成的多谐振荡器。由555多谐振荡器产生100Hz的时钟脉冲作为脉冲源（即0.01s为周期），通过与启动停止电路的作为信号源输入至第一个十进制计数器即0.01s位的计数器。然后进位至0.1s位的十进制加计数器，以此类推逐个进位。以此实现显示分辨率为1s／100，计时最长时间为60min，六位显示器，显示时间最长为59m59.99s，最后通过6个译码七段显示LED数码管输出。

2.2电路工作总体框图

电子秒表电路主要由以下几部分构成，如图2.2 所示，有启动停止电路，脉冲电路，十进制计数电路，六进制计数电路，清零电路，译码显示电路。

译码显示

六进制计数器 十进制计数器

六进制计数器

十进制计数器

十进制计数器

十进制计数器

脉冲源 分十位 分个位 秒十位 秒个位 0.1s 0.01s

启动停止电路 与非 清零

合集下载

秒表实验报告_2

秒表实验报告_2

实验八 秒表

一、实验目的：

1、了解数字秒表的工作原理。

2、进一步熟悉用VHDL语言编写驱动七段数码管的代码。

3、掌握VHDL编写中的一些小技巧。

二、实验要求：

实现数字秒表功能，要求有分，秒，1%秒显示，该秒表能够随时控制启/停，清零重

新计时功能。

三、实验原理

秒表的工作原理与多功能数字电子钟大致相同，唯一不同的是，由于秒表的分辨率为0.01秒。所以整个秒表的工作时钟是在100HZ的时钟信号下完成的。假设该秒表的应用场合小于1小时，秒表的显示格式为mm~~ss~~xx(mm表示分钟：0~59；ss表示秒：0~~59；xx表示百分之一秒：0~~99)。

四、实验步骤

1、 用VHDL语言编写出秒表电路程序，通过QuartusII 进行编辑、编译、综合、适配、仿真测试。给出其所有信号的时序仿真波形。

2、 按实验要求锁定管脚，重新综合。

3、 在EDA6000软件中建立实验模式。

4、 下载设计文件，硬件验证秒表工作性能。

五、实验结果

1、 调试的过程记录

在仿真图正确后开始用EDA6000进行检验，所有的管脚都连接好后，通入100Hz的脉冲，秒表开始工作

2、 实验结果

经过调试得到了正常工作的秒表，每一个环节的跳转过程都是正常的

最终的波形图：

3、 实验程序

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity stopwatch is

port(clk,rst,en:in std_logic;

minh,minl,sech,secl,msh,msl:out std_logic_vector(3 downto 0));

end entity;

architecture behav of stopwatch is

简易秒表设计实验报告

简易秒表设计实验报告

实 验 报 告

系别 信工系 专业 班级 姓名 学号

课题名称:

简易秒表设计

实验目的：

1、 熟悉Keil C51软件的使用方法及proteus仿真软件的使用；

2、 综合运用所学的理论知识（数码管、按键）,通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。

3、 通过本次试验，增强自己的动手能力。认识单片机在日常生活中的应用的广泛性,实用性。

设计要求：

制作简易秒表，用三个按键分别实现秒表的启动、停止与复位，利用两位共阴级的数码管显示时间。

设计思路：

硬件设计：数码管部分采用2位共阴极的数码管,在P0口接上拉电阻,公共端低电平扫描.按键电路部分，将按键一侧与单片机任一I/O口相连.

软件设计：模块化思想，使用定时器T0的工作方式1,编写显示子程序,延时子程序,初始化程序，主程序设计时注意按键消抖。

原理图：

源代码：

#include〈reg51。h>

#define uint unsigned int

＃define uchar unsigned char

sbit key1=P3^0; //定义”启动"按钮

sbit key2=P3^1; //定义"停止"按钮

sbit key3=P3^2； //定义"复位"按钮

sbit wei1=P2^6； //定义位选

sbit wei2=P2^7;

uchar aa；uchar temp;uchar shi；uchar ge;

uchar code table[]={

0x3f,0x06，0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f，0x6f,0x77，0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71｝； //共阴极数码真值表

void delay（uint z）

电子秒表实验报告

电子秒表实验报告

电子秒表实验报告

电子秒表实验报告

引言：

电子秒表是一种常见的计时工具，广泛应用于实验室、体育比赛和日常生活中。本实验旨在通过对电子秒表的使用和测量，深入了解其工作原理和准确性。

实验目的：

1. 理解电子秒表的工作原理；

2. 掌握正确使用电子秒表的方法；

3. 比较电子秒表与传统秒表的准确性。

实验材料和方法：

1. 实验材料：电子秒表、传统秒表、计时器、待测物体；

2. 实验方法：

a. 将电子秒表和传统秒表校准至同一起点；

b. 使用电子秒表和传统秒表分别计时待测物体的时间；

c. 重复多次实验，记录数据并计算平均值；

d. 比较电子秒表和传统秒表的准确性。

实验结果与讨论：

通过多次实验，我们得到了以下数据：

实验次数 | 电子秒表计时（s） | 传统秒表计时（s）

---------------------------------------

1 | 10.23 | 10.20

2 | 10.21 | 10.18 3 | 10.25 | 10.22

4 | 10.24 | 10.19

5 | 10.22 | 10.21

通过计算平均值，我们可以得到电子秒表的平均计时为10.23秒，传统秒表的平均计时为10.20秒。可以看出，两者的计时结果非常接近，差距在0.03秒以内。

这个结果表明，电子秒表在准确性方面与传统秒表相当。其准确性主要依赖于内部的计时装置，通常采用晶体振荡器，其频率非常稳定。而传统秒表则依赖于人工操作，容易受到人为因素的影响，如反应时间和手动操作的误差。

此外，电子秒表还具有其他优点。首先，它可以提供更精确的计时结果，小数点后几位的精度可以满足实验的要求。其次，电子秒表通常具有计时、计数、暂停和复位等功能，更加灵活方便。最后，电子秒表还可以记录多次计时结果，并进行平均值计算，提高数据的可靠性。

电子秒表实验报告 2

电子秒表实验报告 2

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. 目 录

1绪论 .............................................................. 2

1.1课题背景 ..................................................... 2

1.2秒表的发展趋势 ................................................ 2

1.3本课题研究容 .................................................. 3

2研究方案与预期成果 ................................................. 3

2.1研究方案 ..................................................... 3

2.2预期成果 ..................................................... 3

3设计任务与思想 ..................................... 错误!未定义书签。

3.1设计任务 ..................................... 错误!未定义书签。

3.2设计目的 ..................................... 错误!未定义书签。

3.3设计总体思想 ..................................... 错误!未定义书签。

4系统硬件设计 ....................................................... 6

4.1系统硬件设计框图 .............................................. 6