纯硬件打造数字秒表

一直以来就很喜欢那种把想法变成现实的感觉，尤其是把想的东西变成可以看得见摸得着的东东，就有一种成就感。在最后一次数字电路的实验中，和同学亲手打造了一个秒表，纯硬件，在此记录一下实验原理。

材料

数码管两个，74ls47或74ls247两片，74ls160两片，74ls00两片，10uf电容一个，0.01uf电容一个，上拉电阻14个，555定时器一片。

工作原理

74ls47原理

由功能表可看出，若要显示数字0~9可以将3,4,5管脚置为高电平，且输入端的D，C，B，A（对应6,2,1,7）管脚可以将输入的0~9的二进制数据转换到数码管的显示。

数码管原理

 数码管分为共阳极与共阴极，这里我们用的是共阳极，即输入低电平有效。

74ls160原理

从时序图中可以看出，当QA，QB，QC,QD脉冲为1001（数字9）时，输出位输出一次高电平，此时前面经历了从0000到1001的变化，总共进行了十次计数。因此称其为十进制计数器。并且在计数时，CLR、LOAD、ENP、ENT都一直保持高电平。可以将十进制计数器进行改造，可以将其改成其他进制计数器，例如六进制计数器。原理就是，当计数器要进行第七次计数的时候使其归零，从而从新开始计数。利用74ls00便可以实现此功能

利用此片的1,2,3引脚，计数方式0000---0001---0010---0011---0100---0101---0110---0111---1000---1001，且从左往右依次为Qd，Qc，Qb，Qa。若改位六进制，即进行0000---0001---0010---0011---0100---0101这个循环，遇到0110归零即可，此时利用74ls00的1,2引脚连接Qb，Qc即可达到目的。连接1,2引脚后，第三引脚可以接74ls160的清零端，从而开始从新计数

555定时器

除了上边的部件外，还需要一个时钟脉冲源，以用来产生稳定的脉冲。这里我们选择了555定时器
555定时器由两个电压比较器，一个RS触发器等构成。我们可以在加入两个电容和两个电阻构成多谐振荡器。如图

其中第二个电阻我们使用的是可调电阻为了改变脉冲强度（在6和7之间的电压），左边的电容10uf。3引脚为脉冲输出，利用其产生的脉冲来实现计数。

一张电路原理图。

附注

上面的原理图以上的图片多是为了分析原理而从网上找的图片

总结

学习硬件动手很重要，有的东西如果明白了原理在动手实验的话，往往会达到事半功倍的效果。、

 

有两张大图放不下，请移步 tuteng.github.com