信息工程学院

2013 / 20##学年 第 一 学期

课程设计报告

课程名称：      数字电子技术课程设计     

    

班  级  学  号  电信1201班 12610103151093

学  生  姓  名           常鹏飞        

指  导  教  师           候传教            

1、目的、任务及要求

1.1 目的：

通过本次课程设计和电路装调实践，验证所学专业理论，加深概念理解，培养

和提高学生的综合应用能力。

1.2 任务：数字秒表设计

 

1.3 电路装配要求：

(1) 熟悉器件功能、管脚及应用参数。

(2) 熟悉电路结构、原理及工作特性。

(3) 掌握电路的静态测试方法，包括：电路所用原件测试和芯片的测试。

(4) 动态测试：用发光二极管和数码管测试输出结果。

(5) 故障分析、定位及排查。

1.4 设计报告要求：

(1) 画出完整的电路图，简述工作原理及涉及的核心知识点。

(2) 装调电路前进行电路特性仿真、得出电路仿真图形。

(3) 测试结果并记录。

(4) 总结本次课程设计的收获、体会。

2、意义

 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，渗透到人们日常生活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大学生特别是理工类大学生必备的素质之一。

电子秒表是日常生活中比较常见的电子产品，通过秒表的实训练习，我们可以更好的掌握这种素质。这次设计中不但对以前的知识进行巩固，而且学会了更多的新知识，提高思维、强化动手能力，能够更好地适应和走上工作岗位，为以后的就业打下一定的基础。

3、方案

电子秒表主要有分频器、计数模块、功能控制模块、势能控制模块和显示输出模块组成。系统框图如图1所示。

根据设计要求，误差范围为0.1秒，为减小计时误差，依次脉冲源产生100Hz信号。此信号用

   555计时器构成的多谐振荡器产生。根据公式频率f=1.44/[（R₁+2R₂）C₁设置合适的阻容参数，使脉冲源产生100Hz的脉冲信号。

    (2). 计数及译码显示

     二—五—十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元，首先用一个74LS90对多谐振荡器产 生的100Hz的脉冲信号进行十分频，然后，将输出端QD 取得周期为0.1S的矩形脉冲送入图二中右边 的计数器中，图中两计数器都接成8421码十进制 形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1～0.9秒；1～9.9秒计时。

    (3). 控制部分

节拍信号发生器选用一片74LS195构成的三位环形计数器来实现。74LS195为四位单向移位寄存器,环形计数器的输出Q0、Q1、Q2分别作为计数部分的清零信号、计时信号和停止信号。~CLR端外接的R、C加电清零电路，当接通电源时，由于电容C两端的电压不能突变，故为低电平，环形清零。随后UC被充电到+5V，清零信号撤消。电路中增加一个或非门使电   路具有自启动功能。 一个开关控制三种工作态。

(4).脉冲发生器

由基本RS触发器构成的单脉冲发生器为节拍信号发生器提供时钟脉冲。每按动一次开关，Q端就产生一个单脉冲，用以控制三种工作状态的转换。用集成与非门构成的基本RS触发器。属低电 平直接触发的触发器,有直接置位、复位的功能。按动按钮开关A（接地），则    输出 ＝1；B复位后Q、 状态保持不变。再按动按钮开关A ,则输出由0变为1，使移位寄存器置入0001, 为计数器清零。再次按动B、A使移位寄存器向右移位，经与多谐振荡器产生的脉冲相与后开    始计时，再次按动B、A，移位寄存器的QC置1，使计数器停止计数。

4、单元电路设计

1.基本RS触发器

第一步：按动按钮开关K2（接地），则门1输出  ＝1；门2输出Q＝0，K2复位后Q、  状态不变。

第二步：再按动按钮开关K1 ,则Q由0变为1，门5开启, 为计数器启动作好准备。 由1变0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。

第三步：基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表工作

单稳态触发器的输入触发负脉冲信号Vi 由RS触发器端  提供，输出负脉冲VO通过非门加到计数器清除端R。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。

 

3.时钟发生器

 

 555定时器构成多谐振荡器,是一种性能较好时钟源。

    调节电位器，使在输出端获得矩形波信号。

    当基本RS触发器Q＝1时，门5开启，此时50HZ脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器①的计数输入端CP2。

4.计数及译码显示

 

    二—五—十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。

    计数器①接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD 取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。

计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1～0.9秒；1～99秒计时。

计数器①接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD 取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。

    计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示0.1～0.9秒；1～99秒计时。

计数器①接成五进制形式，对频率为50HZ的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD 取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。

计数器②及计数器③接成8421码十进制形式，

其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端

连接，可显示0.1～0.9秒；1～99秒计时。

五、EDA仿真图

六、电路组装

    1 按照主电路和信号流向顺序布置各级集成电路和晶体管。

    2 其它元件应围绕各级的集成块和晶体管。

    3 第一级输入线与末级输出线，强弱电信号线，高频与低频线应分开走，并有足够的距离，以避免相互干扰。

4 要有合理的接地。

..

七、 电路调试

    1.对照电路图，按一定顺序逐级进行检查。

    2.在没有外加输入信号条件下，测量调试电路各点的电位。

    3.调试好所需电源电压值后，通电进行观察，看有无异常气味、器件发烫等现象。然后再测量各集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。

4.调试信号幅值、波形、频率等

。

八、 遇到的问题及解决办法

在此次实训中遇到了波形图无法显示的问题。

我先对照电路图逐级检查，未发现错误，之后又通过万用表检查线路和芯片，发现芯片有故障（芯片有可能被烧坏），造成了断路，最后更换了新的芯片排除了故障，显示出了矩形波。

九、 结论体会

     1 、通过这为期一周的实训，不仅把课本上的只是转化成了动手能力，而且是我了解了计数器、译码器的原理，熟练了掌握555芯片、74LS90芯片、和74LS48芯片使用方法。最重要的是把课本上学看来的知识运用到了实践中去，我感觉受益匪浅。

   2、虽然在实践过程之中，遇到了好多故障。但是通过自己一次次的仔细检验克服了种种困难使得自己用一种收获颇丰的感觉。在生活中也一样我们都要勇敢的面对任何的困难。

  

十、 展望

     在这次课程设计过程中，光有理论知识是不够的，必须懂一些实践中的知识。所以在课程设计的实践中，我们应将实验课与课堂还教学结合起来，锻炼自己的理论联系实际的能力和实际动手能力。虽然我们自己动手完成的电子表在做工上很粗糙，但是我非常期待能给我下一次的实训机会，来逐步的完善改进它，我相信有了这次的经验我会做出更完美的电子表。

 

十一、    参考文献

1. 1.  电子线路CAD实用教程 （第三版）  潘永雄 沙河 主编

2．王永军，李景华.数字逻辑与数字系统（第 3 版）.北京：电子工业出版社，2005.2 

3.阎石，《数字电子技术基本课程》，清华大学出版社

4.谢自美.《电子线路设计·实验·测试》武汉：华中科技大学出版社

 

第二篇：数电实验报告格式

实验报告

实验名称______________________

课程名称 电子技术实验（数字）

院 系 部:                        专业班级：

学生姓名：                       学    号:

同 组 人:                         实验台号:

指导教师：                     成    绩：

实验日期:

华北电力大学（北京）

实验报告要求：

一、实验目的及要求

二、仪器用具

三、实验原理

四、实验步骤（包括原理图、实验结果与数据处理）

五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。）

  六、实验原始数据

附页1

附页2

                             实验原始记录 

                                                     指导教师签字：

                                                年    月    日