目录
1 设计框图与方案选择 (1)
1.1 设计思路 (1)
1.2 方案的选择与论证 (1)
2 单元电路的分析与设计 (3)
2.1 脉冲电路设计 (3)
2.2显示电路设计 (4)
2.2.1 计数器的设计 (4)
2.2.2 显示单元电路 (5)
2.2.3  控制电路 (6)
3 总体电路设计 (7)
4 系统调试与仿真 (8)
5 实物制作与调试 (10)
结束语 (11)
参考文献 (12)
1 设计框图与方案选择
1.1 设计思路
90设计网
首先，本次电子秒表的设计任务要求计数精度可达百分之一秒，因此基准脉冲应该获得频率为100HZ 的脉冲信号。要求可显示时间99.99秒，因此每一位都为十进制位。控制部分可用三个控制键分别进行启动、暂停、清零功能。分别实现以上模块功能，即可设计出符合要求的电子秒表。
图1 原理方框图
1.2 方案的选择与论证
方案一  基于十进制计数芯片74LS90的设计
显示部分 译码器 计数电路 启动暂停清零电路 多谐振荡电路
题目要求达到可计数99.99秒，则需要四个数码管；要求计数分辨率为0.01秒，那么我们需要相应频率的信号发生器。可采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。秒表核心部分使用四个74LS90计数器级联而成，这种连接方式简单，使用元器件数量少。
图 2 74LS90引脚图
方案二基于十进制计数芯片74LS160的设计
由555定时器组成的多谐振荡器作为秒脉冲发生器，74LS160作为计数器，使用四个74LS90计数器级联而成。74LS48作为译码器，再与数码管连接来显示。
图3 74LS160引脚图
比较两种方案，两套方案均可以达到设计目的，但是使用74LS90的计数芯片将会使设计变得更为简洁容易，也便于系统的连线，且在平时的实验中使用过LS90芯片，便于查问题，我们最终选用74LS90来制作实物连线。
2 单元电路的分析与设计
2.1 脉冲电路设计
设计采用555定时器作为脉冲发生器。
图 4 555定时器引脚图                  图 5 多谐振荡电路
充电时间
11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+      （1）    放电时间
222ln 20.7T R C R C =≈            （2）
矩形的振荡周期
121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+  （3）
因此改变1R 、2R 和电容C 的值，便可改变矩形波的周期和频率。
当矩形波的频率f=100 Hz 时，振荡周期T=0.01s 。当取C=1µF,Ω=K R 3.41，若使T=0.01s ，那么，Ω=K R 52。
2.2显示电路设计
2.2.1 计数器的设计
基准脉冲通过四级计数器，“秒”十分位、百分位、个位、十位的计时。由方案可知计数器可以采用74LS90。 通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能，而且还可借助R0(1),R0(2)对计数器清零，借助S0(1),S0(2)将计数器置9，其具体功能详述如下：
1)计数脉冲从CP1输入，QA 作为输出端，为二进制计数器
2)计数脉冲从CP2输入，QDQCQB 作为输出端，为异步五进制加法计数器
3)若将CP2和QA 相连，计数脉冲由CP1输入，QDQCQBQA 作为输出端，则构成异步8421码10进制加法计数器
4)若将CP2和QA 相连，计数脉冲由CP1输入，QDQCQBQA 作为输出端，则构成异步5421码10进制加法计数器
5)清零功能：当R0(1),R0(2)均为“1”，S0(1),S0(2)中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA=0000
6)置9功能：当S0(1),S0(2)均为“1”，R0(1),R0(2)中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA=1001
本次设计用到上述的3）、5）功能，对应的连线如下：
表 1 74LS90接线表 译码器
D6  C2 B1 A7 计数器
11D Q  8C Q  9B Q  12A Q
1.本设计中NC 悬空
2.按照功能3）接线构成10进制

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