1、 數字電子課程設計報告題目名稱：電子秒表電路 姓 名: 李 美 柳 學 號： 1003741104 班 級： 電子101班 指導老師： 劉 純 天 2012年6月（1）計時范圍：059秒（2）顯示分辨率為1s。（3）用按鈕開關控制工作狀態(tài)，即：暫停、清零。（4） 本身帶有，工作時指示燈亮。二、元件清單：三、 詳細設計：（1） 秒脈沖的產生cd4060由一振蕩器和14級二進制串行計數器位組成，振蕩器的結構可以是rc或晶振電路，cr為高電平時，計數器清零且振蕩器使用無效。所有的計數器位均為主從觸發(fā)器。在cp1(和cp0)的下降沿計數器以二進制進行計數。在時鐘脈沖線上使用斯密特觸發(fā)器對時鐘上升和下降

2、時間無限制。 圖2-1 脈沖發(fā)生器是數字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數字鐘的質量，通常用晶體振蕩器產生標準頻率信號經過整形、分頻獲得1hz的秒脈沖。石英晶體振蕩器的特點是振蕩頻率準確、電路結構簡單、頻率易調整。如晶振為32768 hz，通過15次二分頻后可獲得1hz的脈沖輸出，電路圖如圖2-1所示。（2） 秒計數器的設計十進制同步加法計數器cd4518cd4518/cc4518是二、十進制（8421編碼）同步加計數器，內含兩個單元的加計數器，其功能表如真值表所示。每單個單元有兩個時鐘輸入端clk和en，可用時鐘脈沖的上升沿或下降沿觸發(fā)。由表可知，若用enable信號下降沿觸發(fā)，觸發(fā)信號

3、由en端輸入，clk端置“0”；若用clk信號上升沿觸發(fā)，觸發(fā)信號由clk端輸入，enable端置“1”。reset端是清零端，reset端置“1”時，計數器各端輸出端q1q4均為“0”，只有reset端置“0”時，cd4518才開始計數。cd4518采用并行進位方式，只要輸入一個時鐘脈沖，計數單元q1翻轉一次；當q1為1，q4為0時，每輸入一個時鐘脈沖，計數單元q2翻轉一次；當q1=q2=1時，每輸入一個時鐘脈沖q3翻轉一次；當q1=q2=q3=1或q1=q4=1時，每輸入一個時鐘脈沖q4翻轉一次。這樣從初始狀態(tài)（“0”態(tài)）開始計數，每輸入10個時鐘脈沖，計數單元便自動恢復到“0”態(tài)。若將第

4、一個加計數器的輸出端q4a作為第二個加計數器的輸入端enb的時鐘脈沖信號，便可組成兩位8421編碼計數器，依次下去可以進行多位串行計數。引腳功能： 引腳符號功能1 9clock時鐘輸入端7 15reset消除端2 10enable計數允許控制端3 4 5 6q1a-q4a計數輸出端11 12 13 14q1b-q4b計數輸出端8 vss地16vdd電源正 圖2-2圖2-2為秒計數譯碼電路，秒計數器為m=60的計數器，即顯示0059，采用中規(guī)模集成電路雙十進制計數器至少需要2片，因為10 < m < 100。它的個位為十進制，十位為六進制。本電路采用兩片cd4511實現。當個位計數至

5、1010時，通過 74hc00 二輸入與非門連至清零端達到清零，當達到0000時，產生上升脈沖送給十位。十位計數至0110時清零。cd4511是一個用于驅動共陰極 led （數碼管）顯示器的 bcd 碼七段碼譯碼器，特點：具有bcd轉換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅動功能的cmos電路能提供較大的拉電流。可直接驅動led顯示器。cd4511 是一片 cmos bcd鎖存/7 段譯碼/驅動器，引腳排列如圖 2 所示。其中a b c d 為 bcd 碼輸入，a為最低位。lt為燈測試端，加高電平時，顯示器正常顯示，加低電平時，顯示器一直顯示數碼“8”，各筆段都被點亮，以檢查顯示器是否有故障。bi為消

6、隱功能端，低電平時使所有筆段均消隱，正常顯示時， b1端應加高電平。另外 cd4511有拒絕偽碼的特點，當輸入數據越過十進制數9(1001)時，顯示字形也自行消隱。le是鎖存控制端，高電平時鎖存，低電平時傳輸數據。ag是 7 段輸出，可驅動共陰led數碼管。另外，cd4511顯示數“6”時，a段消隱；顯示數“9”時，d段消隱，所以顯示6、9這兩個數時，字形不太美觀 圖3是 cd4511和cd4518配合而成一位計數顯示電路，若要多位計數，只需將計數器級聯(lián)，每級輸出接一只 cd4511 和 led 數碼管即可。所謂共陰 led 數碼管是指 7 段 led 的陰極是連在一起的，在應用中應接地。限流

7、電阻要根據電源電壓來選取，電源電壓5v時可使用300的限流電阻。cd4511引腳圖其功能介紹如下：             bi：4腳是消隱輸入控制端，當bi=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數字。            lt：3腳是測試輸入端，當bi=1，lt=0 時，譯碼輸出全為1，不管輸入 dcba 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”

8、。它主要用來檢測數碼管是否損壞。             le：鎖定控制端，當le=0時，允許譯碼輸出。 le=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在le=0時的數值。            a1、a2、a3、a4、為8421bcd碼輸入端。            

9、; a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。（3）完整的設計電路四、設計的結果與分析： 本次實驗基本達到了老師的要求，實現了數字秒表功能。五 、設計總結：（1） 實驗中遇到的問題及解決方法實驗中遇到了很多意想不到的問題，從一開始的設計原理圖到最后的電路板焊接，一直都是在發(fā)現問題和解決問題中度過。還好自己一路堅持了下來，把問題一一解決。設計的時候，畫原理圖經常會連錯線，元件的位置擺放得不好，經常出現線交叉的情況，這樣就要從整個原理圖出發(fā)去放置元件，以及連線。剛開始不知道數碼管的管腳排列的順序，問了好幾個人，再加上自己用萬能表測了才搞清楚。還有其它的問題，比如，仿真時候，元件的值選多少；焊板時燙到了，怎么辦；調試時，數碼管沒反應，又該怎么辦其實這些都不是問題，只要我們有耐心，夠細心，都可以把它們解決。（2 ） 設計體會 以前看別人的一個電子秒表賣十幾塊錢，心里面有點憤憤不平，現在，自己做過一個電子秒表，才發(fā)現，其中的不容易，還有艱辛。其實做其他的事情也是一樣，都會經過很多的困難，