简易数字秒表(数字电路）

数字秒表的设计与实现 数字秒表是一种精确的计时仪表，可以担当高精度计时任务。该课程设计的主要任务是设计一个以数字方式显示的计时器，即数字秒表。下面是该设计的详细介绍： 一、设计需求分析 数字秒表需要满足以下要求：量程 99.99 S，计时精度 1%秒，计时结果动态显示，十进制格式；设置启动、清除信号，清除信号使输出结果，使电路复位到初始状态；设置暂停、停止信号，暂停、停止时均保持当前结果，直到清除信号有效时止。 二、总体设计思路 数字秒表由 4 个部分组成：精确的时钟源、十进制计数器、译码器、七段码或液晶显示电路。时钟源产生符合精度要求的基准时钟，本设计中取 10 毫秒即可。十进制计数器需要 4 个，分别对应 4 个十进制位，输出为 BCD 码。若采用七段码显示器则译码器完成 BCD 到七段码的译码，由 4 位显示电路动态显示结果。 三、具体电路设计 （1）基本计时功能图 基本计时电路由 5 片 74ls90 芯片构成分频、计数电路，第一个 74ls90 用来将实验箱上的 1kHz 基准时钟脉冲十分频得到 100Hz 时钟脉冲，从而达到题目要求的测量精度 1%秒，后四个 74ls90 级联后用来计数，逢十进一，共有四位，故该秒表最大量程为 99.99 秒。 （2）启动、暂停功能图 启动、暂停电路只要能控制基准时钟脉冲的加入就能实现秒表的启动和暂停，故可选用与门，将一个开关与基准时钟脉冲相与。当开关接高电平时，脉冲加入，正常计数，秒表工作；当开关接低电平（地）时，脉冲截止，停止计数，秒表暂停。 （3）清零功能图 清零电路由于 74ls90 有置零端，故实现秒表清零功能比较简单，只需将四个计数用 74ls90 的置零端连在一起，由一个开关统一控制即可。 （4）自动停止功能图 自动停止电路考虑到该秒表的最大量程为 99.99 秒，当计时到 99.99 秒时计数器会重新计数，也即秒表会从 00.00 秒开始自动重新计时，这有违正常的秒表功能，故到 99.99 秒时应该停止计时，并维持在 99.99 秒的读数不变，直到人工清零并重新开始计时。 四、所用元器件 该设计中所用元器件包括 74ls90 五个，74ls08 一个，74ls10 一个，74ls20 一个，74ls04 一个。其中核心元器件是 74ls90，下面重点介绍其构成及功能。 五、设计心得 通过对数字秒表的设计，我从其中学习到了很多东西。当我们拿到一个课题时，一定要先仔细分析要求，然后做出总体设计方案，再进一步细化各单元电路，最后将整个电路组合在一起，画出最终的电路图。