数电课程设计--带proteus仿真的电子秒表设计.docVIP

. . 沈阳工业大学 课程设计 课 程： 数电课程设计 题 目： 电子秒表 专业班级: 通信工程1003班 学 号: 100404308、309、315 学生姓名: 张路、刘智佳、吴开来 指导教师: 赵柏山 完成时间: 2013年6月25日 目录 TOC \o 1-1 \h \u 第1章 设计要求 第2章 设计方案 第3章 总电路设计思路 第4章 分解电路的设计及说明 第5章 电路的仿真 第6章 设计总结及心得体会 参考文献： 附录： 第1章 设计要求 结合数字逻辑电路知识，设计或分析下述功能电路，利用Proteus软件对电路进行功能仿真，并基于仿真结果对电路进行功能改进。给出仿真机及分析过程及结果。 设计参数： 1.设计可控的计数器（定时器）、分频器、键去抖电路和动态扫描显示电路； 2.设计系统顶层电路； 3.进行功能仿真和时序仿真； 4.对仿真结果进行分析，确认仿真结果达到了设计要求： 1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2.确定合理的结构方案，对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 第2章 设计方案 方案一：实现秒表的功能有很多种，该方案采用的是用555定时器产生一个1000HZ的秒脉冲，然后通过分频电路接到延时电路上，跟一个去抖电路连接在一起，输出给74160做触发信号，与另一个74160连接组成，然后把输出端分别连接到7448译码器上，通过共阴极七段数码管来显示结果，算选用的器件便宜，精度小于5%，可实现0-59秒的计时，另有启动、暂停、和清零三个功能。但在电路仿真过程中不是很顺利，仿真结果与自己的设想有所出入，故方案一仅在设计总结及评估中提及。 方案二：利用555定时器产生一个100HZ脉冲；设计秒逻辑电路实现时间的正确显示功能；设计秒校时电路对电子秒表显示时间进行基本校正，经7448译码后通过共阴极七段数码管来显示结果。该电子秒表可以准确的显示00.00-99.99s，可手动启动、暂停、清零等。 第3章 总电路设计思路 该数字式秒表电路的工作原理：由555定时器产生100Hz脉冲信号,作为10毫秒的计时脉冲；10毫秒计数器计满10后，向100毫秒计数器产生进位脉冲；100毫秒计数器计满10后，向1秒计数器产生进位脉冲；1秒计数器计满10后，向10秒计数器产生进位脉冲。计数器的输出经显示译码器译码后送显示器显示。该电路设置两个控制键“SW1”,“SW2”。键“SW1”控制电路的清零功能，键“SW2”控制电路的暂停功能。 显示器显示器显示器显示器 显示器 显示器 显示器 显示器 译码器译码器译码器译码器 译码器 译码器 译码器 译码器 计数器计数器计数器计数器 计数器 计数器 计数器 计数器 脉冲发生器清零暂停 脉冲发生器 清零 暂停 图3-1 数字式秒表电路的结构框图 第4章 分解电路的设计与说明 eq \o\ac(○,1)100HZ脉冲发生器的设计 时钟发生器是模拟 — 数字混合式集成电路。用555定时器构成的自激式多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。 555组成的脉冲信号发生器 T1=(R1+R2)Cln2=0.7(R1+R2)C; T2=R2Cln2=0.7R2C; T=T1+T2; 输出脉冲的占空比q为， q=T1/T2=(R1+R2)/(R1+2R2) 我选用的参数为：R1=2.05K+2K=4.05K R2=5.1K, C=1u，f=1/0.7（R1+2R2）C=100HZ eq \o\ac(○,2)计数器的设计 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时,分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能. 计数器种类很多.按构成计数器中的各触发