基于multisim的电子秒表仿真设计报告.doc

1. 不要删除行尾的分节符，此行不会被打印X课程设计报告目 录1.设计任务 12.设计原理及方案 22.1 设计方案 22.2 设计原理 23.设计步骤和结果 33.1振荡器 33.2 计数器 33.3控制电路 44.总电路图 55.课程设计总结 66.设计体会 7参考文献 8 - 9 -数字电子技术课程设计报告1.设计任务电子秒表是测定段时间间隔的仪表，由振荡电路、计数器、译码器、显示电路等部分组成，其中振荡器组成标准秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统技术要求:1、采用中、小规模数字集成电路实现2、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能3、可以准确显示00.00-99.994、由七段LED显示器显示5、控制开关两个:启动(继续)暂停计时开关和复位开关6、利用Multisim (或EWB)进行电路仿真与调试2.设计原理及方案2.1 设计方案该方案采用的是用555振荡器产生一个100HZ的脉冲，送入十进制加法计数器74LS290，通过共阴极七段数码管来显示结果，可以准确显示00.00-99.99秒的计时，并且能够通过控制电路实现启动、暂停、和清零功能。

设计流程图如图2.1 图2.1 流程图2.2 设计原理由555振荡器产生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控制“S1”,“S2”键“S1”控制电路的清零功能，键“S2”控制电路的暂停功能3.设计步骤和结果3.1振荡器振荡器是数字秒表的核心振荡的稳定度及频率的精度决定了数字式秒表的精确度，一般来说振荡器的频率越高，计时精度也越高555定时器构成的555振荡器如图3.1 图3.1 555振荡电路多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路， R1，R2和C1是外接定时元件，电路中将高电平触发端（TRH脚）和低电平触发端（TRI脚）并接后接到R2和C1的连接处，将放电端（DIS脚）接到R1，R2的连接处由于接通电源瞬间，电容C1来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平时，电源经R1，R2对电容C1充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平。

3.2 计数器本次实验所用的计数器为74LS290芯片功能如下：74LS290计数器是一种中规模二-五-十进制异步计数器，R01、R02是计数器置0端，同时为1有效；R91和R92为置9端，同时为1时有效；若用A输入，QA输出，为二进制计数器；如B为输入，QB-QD可输出五进制计数器；将QA与B相连，A做为输入端，QA-QD输出十进制计数器；若QD与A输入端相连，B为输入端，电路为二-五混合进制计数器由于秒表要实现计时00.00-99.99秒的功能，要用到四个十进制计数器所以将74LS290的QA与B相连，A做为输入端，QA-QD输出十进制计数器；十进制计数器如图3.2所示图3.2 十进制计数器3.3控制电路开始/清零键（S1）：将计数器部分的每片74LS290的ＲＯ1与ＲＯ２端相连，如图3.3所示设置一个单刀双掷的开关，开关的一控制端接地，另一控制端接高电平，有74LS290功能表可知：当开关A置于接地端时，计数器开始计数,当开关A置于高电平端时，计数器清零暂停键(S2)：在555振荡器输出端接或门芯片7408N的一端，另一端设置一个单刀双掷的开关，开关的一控制端接地，另一控制端接高电平。

当开关B置于低电平端时，计数器暂停图3.3 控制电路4.总电路图电子秒表总电路图如图4.1所示在Multisim 14仿真软件中点击运行，当按下开关S2计数器开始计时；当按下开关S1时，计数器清零并停止运行图4.1总电路图5.课程设计总结 这次课程设计中，我们做的是电子秒表这次课程设计能够顺利，离不开指导老师的答疑解惑以及同学之间的配合沟通这次课程设计，由于理论知识的不足，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手然后通过查阅资料，以及老师的耐心讲解，渐渐的有了眉目这次的课程设计作品的制作让我对multisim 14有了更加深入的了解通过查阅资料，对74LS290芯片以及555组成的振荡器能够熟练的使用在做课程设计的过程中，会因为接线错误或者数据的问题而运行出错，就需要一级级排查问题所在，所以一定要有细心和耐心，以及同学之间的配合，才能顺利的完成课程设计6.设计体会在实际的操作过程中，遇到了各种各样的问题，这也直接反映了在专业知识方面的不足虽然整个过程都是使用软件进行模拟的，但是有时候一个小小的问题就可能导致设计的暂停、毫无眉目，还好在老师的耐心讲解和同学们的相互配合下，才得以继续，以致与到最后设计的完成。

在设计电路的过程中，也锻炼了我们独立思考的能力，提高了我们解决问题的能力，学会了在设计中独立解决问题，也包括怎样去查找问题似乎所有的事都得自己新手去操作才会在脑海中留下深刻的印象，这个小小的课程设计让我可以熟练的操作Multisim软件，也了解了不少器件的功能的应用，加深了对数字电路认识和理解 这一周的课程设计中感觉比较辛苦，但也学会了很多东西，知道了如何与同学有效的交流与沟通，也锻炼了自己的耐心与细心，达到了预期的目标不过也认识到自己知识的不足，在今后的学习生活中，要学好专业知识，提高自己的动手能力，达到学以致用的效果 参考文献[1] 李景宏，马学文.电子技术实验教程.沈阳：东北大学出版社.200[2] 王永军，李景华.数字逻辑与数字系统.北京：电子工业出版社.2002[3] 阎石，王红.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社.2016[4] 康华光.电子技术基础.北京:高等教育出版社.课程设计考核意见及成绩评定指导教师考核意见及成绩评定考核意见：成绩（百分制或优、良、中、差）： 指导教师签名：年 月 日学院考核意见考核意见：主管院长签名：学院签章年 月 日2. 不要自己写，要利用word来自动生成。

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