基于单片机的数字电子秒表设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

基于单片机的数字电子秒表设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

图 312 74LS48引脚图 （ 2） 74LS48引脚功能表 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 12 页 共 24 页 74LS48芯片中 DCBA , 为译码器的输入端 , ga~ 为输出端 ,BI /RBO为灭灯输入 /灭零输出端， RBI为灭零输入端 ,LT 为试灯输入端，它们是为了便于使用而设置的控制信号，管脚排列如图 312所示。 只要灭灯输入信号（ BI /RBO）和试灯输入信号（ LT ）为高电平（ BI /RBO也可悬空，下同），就可对输入为十进制数 1～ 15的二进制码（ 0001～1111）进行译码。 如果 LT 、 RBI 和 BI /RBO均为高电平，则译码器对输入十进制数 0的二进制码（ 0000）进行译码。 当灭灯输入（ BI )直接接低电平时，不管其他各输入端为何状态，各段输出 a～ g均为低电平，数码管所有发光段均熄灭。 当灭零输入（ RBI ）和 DCBA , 输入端为低电平，而灯测试输入（ LT ）为高电平时，所有各段输出 a～ g均为低电平，使数码管全灭，不显示 0字形，同时灭零输出（ RBO）变为低电平（响应条件），用以指示译码器正处于灭零状态。 当灯测试输入（ LT ）加入低电平，并且BI /RBO端为开路或保持高电平时，所有各段输出 ga~ 均为高电平，数码管显示数字“ 8”。 利用这一功能可用来检查 74LS48 和数码管七个发光段的好坏。 其功能表如表 33所示。 表 33 74LS48功能表 十进制 或功能 输 入 BI /RBO 输 出 LT RBI A B C D a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 3 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 5 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 6 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 7 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 10 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 11 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 12 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 13 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 13 页 共 24 页 14 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 灭灯 BI 0 0 0 0 0 0 0 0 灭零 RBI 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 试灯 LT 0 1 1 1 1 1 1 1 1 （ 1）七段显示数码管引脚 图 313 数码管引脚图 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。 如图 313是共阴数码管。 如果把 7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把 abcdefg 这 7个发光二极管的负极连接在一起并接地 ；它们的 7个正极接到 7段译码驱动电路 74LS48的相对应的驱动端上（也是 abcdefg ）。 此时若显示数字 1，那么译码驱动电路输出段 bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。 如果 7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。 本设计采用与共阴极数码管与 74LS48相匹配。 （ 2）真值表 FJS5101AH 由七条线段围成 8型，每一段包括 一个发光二极管。 外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。 只要按规律控制各发光段的亮灭，就可以显示各种字形或字符号。 比如，当输入 8421码 DCBA=0100时，应显示 4，即要求同时点亮 gfcb , 段，熄灭 eda ,段，故数码管输入应为 a～ b=0110011。 具体工作如表 34所示。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 14 页 共 24 页 表 34 七段译码器真值表 输 入 输 出 LE BI LI D C B A a b c d e f g 显示 X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 消隐 1 1 1 X X X X 锁 存 锁存 按照数码管真值表的电平输入，就可以得到所要显示的数值。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 15 页 共 24 页 第 4 章 整机电路及工作原理 已知数字电子秒表的整机电路原理图如附录一所示。 其 工作原理如下： 当电路接通时，键盘开关 S1 中开关 1 为置数端，开关 3 为清 0 端。 首先闭合键盘开关 S1的 3 开关，断开 1开关，再闭合 S0 键盘开关中的 4 开关 ，断开 3开关。 在 S2 中闭合 1开关断开 3开关， 555 定时器构成的多谐振荡器开始工作由 R1 R1 RW、C455决定了它的 3 脚输出为秒脉冲 ，数码管开始加 00－ 99s 的加法计数，且同秒表同步。 先闭合键盘开关 S1 中的 3开关，断开 1开关，再闭合键盘开关 S0 的 3开关，断开 4 开关。 S2中闭合 1 开关断开 3 开关， 555 定时器构成的多谐振荡器 3脚输出为秒脉冲 ，数码管开始加 99－ 00s 的减法计数，且同秒表同步。 先闭合 S1 中的 3 开关，断开 1开关，再闭合 S0 键盘的 4开关，断开 3开关。 对开关 S2 中闭合 3开关 断开 1开关。 开关 S3 的 3开关闭合， 555 定时器构成的多谐振荡器 3脚输出为 的秒脉冲 ，数码管开始加 － 的加法计数，且同秒表同步。 先闭合 S1 的 3开关，断开 1 开关，再闭合键盘开关 S0 的 4 开关，断开 3开关。 S2 中闭合 1 开关断开 3 开关， S3的 1 开关闭合， 555 定时器构成的多谐振荡器 3脚输出为 秒脉冲 ，数码管开始加 － 的减法计数，且同秒表同步。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 16 页 共 24 页 第 5 章 电路仿真与调试 仿真与 调试方法 本次设计中，调试是一个重大的过程。 本毕业设计方案的调试包括仿真和调试。 在设计电子 秒表的过程中，利用 multisim10 软件进行仿真。 仿真调试时先分模块进行。 操作过程中，应从电源开始调试。 电源是整个设计首先要解决的问题，主要是看电源电路的输入输出是否正常，是否是 +6V，当电压的波动较大时，要看整流电路是否正确，否则电压过大电路可能仿真效果不明确。 时基电路产生脉冲的调试。 555 定时器是否产生所需的 10Hz 或 1Hz 频率脉冲，关系到电子秒表的精确度，所以此部分的设计很关键。 计数部分与译码电路的调试。 74LS192 加减计数器通过 74LS48 译码器译码后转向共阴数 码 管段码，然后显示。 控制电路 的调试。 这部分的调试工作有两方面，第一是要调试启动、停止按钮是否能实现，第二要调试 74LS192 能否正常受开关控制，要达到复位，置位功能。 各单元电路测试正常后，按总图把几个单元电路连接起来，进行电子秒表的总体测试。 先按一下停止按钮，此时电子秒表不工作，再按一下启动按钮，则计数器清零后便开始计时，观察数码管显示计数情况是否正常，如不需要计时或暂停计时，按一下停止按钮，计时立即停止，。