电子技术课程设计三评分:体育运动计时数字电子表班级:学号:姓名:日期:年5月31日一、设计要求设计一个体育运动计时数字电子秒表要求:能在60分钟内显示计时时间,精确到0.01秒。按下启动按键后,即可开始计时,计时过程中按暂停键可使数字显示暂停(计时仍然进行),再次暂停键,可恢复显示。利用复位键可随时将计时过程及显示复位。二、设计方案分析与选择体育运动计时数字电子秒表按功能可分为:计数器,寄存器,脉冲信号源,暂停和复位功能部分。(1)计时器由74LS161组成。(2)寄存器由74LS194双向移位寄存器组成。(3)脉冲信号源选择100Hz,5V脉冲源。(4)暂停和复位由单刀双掷开关通过高低电平的转换实现。三、设计原理1、计数原理计数部分由六片74LS161组成,小数部分、秒和分各两片。(1)秒小数部分计数器小数部分的两片74LS161连成10进制计数器,串联在一次,成为100进制。将它们的QA和QD经与非门连接到同步置数端DL,4321DDDD均接地。(2)分、秒整数部分计数器分和秒的个位片也按小数部分连接,连接成10进制计数器;十位部分将QA和QC经与非门连接到DL上,形成六进制计数器。4321DDDD均接地,这样分和秒的整数部分均为60进制计数器。2、计时暂停工作原理将计数器的输出端与寄存器的输入端相连,将寄存器的输出端连接到数码显示管的引脚上。在计时的情况下,寄存器的S1、S0均接高电平,此时寄存器工作在并行输入的状态,输出和计数器的输出保持一致,在数码管上显示时间;按下暂停键,6个寄存器的S1、S0经过单刀双掷开关连接到低电平上,此时为保持状态,寄存器的输出不会改变,但计数部分依然在计时;再次按暂停键,寄存器的S1、S0接到高电平上,寄存器工作在并行输入状态,寄存器的输出又与计数器的输出保持一致,LED数码管恢复显示。3、计时复位工作原理将六片74LS161的复位端Cr连接到单刀双掷开关上,计时状态下连接到高电平上,按下复位键时,连到低电平上,使计数器复位。四、元器件选择74LS1616片74LS1946片74LS003片100Hz,5V脉冲信号源LED数码显示管6个单刀双掷开关2个五、用Multisim10.0软件实现的电路图一计时状态图二暂停状态图三复位状态本电路必须先点运行,再闭合s2,即从低电平切换到高电平上,才可以正常计数。若先闭合s2,再运行,除了秒的个位之外的其他5位,会出现立刻进1的现象。六、设计总结1、调试中遇到的问题及解决办法(1)用反馈复位法连接161,后,无法利用Cr复位。解决方法:利用同步预置功能实现十进制或六进制,将Cr连接到一起,以实现复位功能。(2)线路连接好后无法运行。解决办法:仔细检查电路,发现电路里有一根线连错了,连到相邻的那根线上了,改过来就可以正常运行了。2设计心得和体会有的时候小的错误往往容易忽视,例如连错某根线这种问题,最初电路运行不了时,以为是原理有错误的地方,但是经过查资料发现是正确的,于是排查线路。以后在学习、工作中,都要保持细心严谨的态度,避免犯这类低级错误。同时在进行工作前,要有整体的规划,这次没有考虑到Cr和DL的功能分配问题,直接把十、六进制的复位连接到了Cr上,导致最后重新连了一次。每一次设计都是一次进步,相信在这前进的过程中所积累的经验将有助于我以后在学习工作中的进步。