方案設(shè)計:
數(shù)字跑表的核心部件是計數(shù)器,給出合理的時鐘脈沖從而實現(xiàn)最低位的計數(shù)以及對高位的進(jìn)位。時序脈沖源由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器,設(shè)置特定的參數(shù)可以產(chǎn)生頻率為100Hz的時序脈沖,為計數(shù)器提供時序脈沖,使之進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)器由3對74LS390雙十計數(shù)器芯片組成,通過芯片間的連接實現(xiàn)百分秒、秒、分計時電路,量程在00分00.00秒~~59分59.99秒,把小數(shù)點后面的兩位設(shè)計成一百進(jìn)制的計數(shù)器,秒數(shù)和分鐘數(shù)分別設(shè)計成60進(jìn)制的計數(shù)器數(shù),計數(shù)器輸出連接譯碼器,譯碼器再連接7位數(shù)碼管顯示的數(shù)碼管,從左到右分別為分十位,分個位,秒十位,秒個位,百分秒十位,百分秒個位。邏輯門控制構(gòu)成RS觸發(fā)器,通過實現(xiàn)電路的通斷控制計數(shù)器的啟動/暫停及清零。
接通電源后,直接顯示計時器啟動,SW1處于低點平,SW2處于高電平。開關(guān)SW2接高電平(上端),電路即開始計時,將開關(guān)SW2接低電平(下端),電路就暫停計時,清零開關(guān)SW1接高電平(下端),計時清零且停止,顯示器顯示“0”。這樣就實現(xiàn)了數(shù)字跑表的各項基本功能。
設(shè)計要求:
1. 量程在00分00.00秒~~59分59.99秒即時間以1小時為一個周期;
2. 具有‘分’、‘秒’、‘1/100秒’的十進(jìn)制數(shù)字顯示;
3. 要有外部開關(guān),控制計數(shù)器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)計時功能;
4. 用7位數(shù)碼管顯示分、秒;
5. 畫出部分和整體的電路圖,以及元器件及參數(shù)選擇。
工作原理:
1.利用555計時器構(gòu)成能產(chǎn)生特定脈沖的多謝振蕩器,產(chǎn)生100Hz的脈沖信號,滿足數(shù)字跑表的脈沖需求;
2.用多功能計數(shù)器產(chǎn)生一百進(jìn)制和六十進(jìn)制,實現(xiàn)數(shù)字跑表的計數(shù)功能;
3.利用各種門電路的組合,實現(xiàn)數(shù)字跑表的啟動、暫停和清零;
4.利用譯碼器和數(shù)碼管實現(xiàn)譯碼及顯示功能。
系統(tǒng)框圖:
Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下: