攀枝花学院本科毕业设计（论文）
电子秒表的原理
电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示.由555定时器构成多谐振荡器，用来产生50Hz的矩形波。第Ⅰ块计数器作5分频使用，将555输来的50Hz的脉冲变为0.1秒的计数脉冲，在输出端Qd取得，作为第2块计数器的始终输入，第2、第3块计数器QA与CP2相连，都已接成8421码十进制计数电路 ，第4块接成六进制形式，其输出端与译码显示器的相应输入端连接，可显示0.1-0.9s,1-9s,10-60s。
多谐振荡器 计数器
数码显示器 译码器 图1-1 电子秒表的原理图
1.1 时钟信号发生单元
ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。ne555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插 8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555。555内部结构及引脚如下图所示：
图1-2 555内部结构及引脚图
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1.2记数单元
74LS90是一种较为典型的异步十进制计数器。它由1个一位二进制和1个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由CP1端输入，输出由QA端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲CP2端输入，输出由QA～QD端引出即得五进制计数器；如果将QA与CP2相连，计数脉冲由CP1输入，输出由QA～QD引出，即得8421码十进制计数器。因此，又称此电路为二——五——十进制计数器。 它的引脚功能如下：
图1-3 74LS90引脚图
图1-4 电子表秒计数单元电路
1.3 .译码显示单元
74HC160N是BCD码到七段码的显示译码器，它可以直接驱动共阴极数码管。它的管脚图如图5所示。 显示器用DCD_HEX共阴极LED显示器。 DCD_HEXU1
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图1-4 DCD_HEX共阴极LED显示器引脚功能图
LED显示屏（LED panel），是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
1.4 控制单元
1.4.1启动/暂停记时开关
用集成与非门构成基本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。
它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出作为与非门的输入控制信号。按动按钮
开关J1（接地），则门1输出=1；门2输出Q=0，J1复位后Q、状态保持不变。再按动按钮
开关J2，则Q由0变
为1，门5开启，为计数器启动作好准备。由1变为0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工
作。基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
1.4.2异步清零开关
只要S9（1）×S9（2）=0，R0（1）=R0（2）=1，就可使QAQBQCQD=0000，即异步清0。
4.1、基本RS触发器
图1中单元I为用集成器与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接复位的功能。 它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一端从输出Q作为与非门5的输出控制信号。
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、状态保持不变。再按动开关K1，则Q由0变到1，门5开启，为计数器启动做好准备；由1变为0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
4.2、单稳态触发器
图1中单元II为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器，检验单稳态各点波形图。 单稳态触发器的输入触发负脉冲信号Vi由基本RS触发端端提供，输出负脉冲V0通过非门加到计数器的清楚端R0。
静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻Roff。定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。单触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度，可以省去输入微分电路的Rp和Cp。
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。
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4.3、时钟发生器
图1中单元III为555定时器构成的多谢振荡器，是一种性能较好的时钟源。 调节电位器Rw，使在输出端3获得频率为50Hz的矩形波信号，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作为计数器脉冲驾驭计时器①的计数输入端CP2。
4.4、时钟发生器
二-五-十进制加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元，如图1中单元IV所示。其中计数器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8421BCD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0.1~9.9s计时。
4.5、集成异步计数器74LS90
74LS90是异步二-五-十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。 图2为74LS90引脚排列图 74LS90引脚排列图 表1为其功能表 表1 输入 清0 R0(1),R0(2) 1 1 置9 R9(1) .R9(2) 0 X X 0 时钟 X X 65
输出 QD QC QB 功能 QA 0 0 0 0 清0
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