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数电课程设计 触摸式计数器

来源:http://www.ncoweb.com 作者:贵港市一氧化碳报警器有限公司 时间:2020-03-11 22:37

  数电课程设计 触摸式计数器_工学_高等教育_教育专区。数字电子技术课程设计报告 题目:触摸式计数器 班 级: 姓 名 触摸式计数器 一、设计内容及要求 ? 1.1 程设计应达到的目的 1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设课 题

  数字电子技术课程设计报告 题目:触摸式计数器 班 级: 姓 名 触摸式计数器 一、设计内容及要求 ? 1.1 程设计应达到的目的 1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设课 题; 2、通过查阅手册和相关文献资料,培养学生独立分析和解决问 题的能力; 3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性,并掌握合理 选用器件的原则; 4、学会电路的安装与调试; 5、进一步熟悉电子仪器的正确使用; 6、学会撰写课程设计的总结报告; 7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度 ? 1.2 本课程设计课题任务的内容和要求 1、触摸时或遮挡时的距离应小于感应距离。 2、能计数到最大值 999。 3、LED 数码管显示计数值。 4、具有提示功能。 二、方案设计及论证 ? 2.1 基本思路 我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑, 进行方 案设计。 第一、触摸信号的采集,能否被接收会产生不同的信号,将 其转换成高低电平; 第二、计数器记录高低电平的变化, 实现计数功能并响一 声; 第三、将计数用数码管显示; ? 2.2 方案 方案满足设计的基本要求,用光敏二极管做触摸传感器,接 收对管判断是否有物体触摸,并且当物体触摸时输出一个高电 平,雅迪电动车报警器灵敏度分几档然后触发后面的加法计数器,使其加一,为简单起见,计数 器为一组 BCD 码输出, 输出由 BCD-七段数码管译码器译码, 输 入至数码管显示。在该方案的具体器件选择上,又有许多方案, 如脉冲发射 电路中采用的振荡器有多种选择,可以采用元件构成, 也 可以采用集成电路构成,为简化电路, 本设计采用 555 构成的 多谐荡器, 其结构简单, 便于调试。 在计数器方面也有多种选择, 计数器种类繁杂,有同步的,有异步的;有十进制的,有 十六进制的,在满足要求的基础上,为尽量简化电路,减小各模 块之间的联系,本设计采用三块 74LS161 进行级联, 实现模一 千计数器。在显示电路方面采用 74ls48 和数码显示管进行。 当电源接上 5V 电源时,触摸部分 2 脚与 6 脚相连,构成一 个施密特触发器,当无遮挡时,触摸部分(D1=5.7kΩ)与电阻 R1, R2 串联, 光敏电阻的电压为 1.4V, 此时 C1 充电, NE555 2,6 脚的电压2/3VCC,因此 3 脚输出为低电平, 所以触发同步计数模 十部分,74LS161 的个位计数 2 脚的 CP 为低电平,数码管不具 有计数功能; 反之,当有遮挡物时,触摸部分(D1=58kΩ),此时 C1 放电, 维持 R1 和 R2 电阻上的电压, NE555 2,6 脚的电压1/3VCC, 此时 3 脚输出为高电平,继而触发同步计数模十部分,同时个位 的 2 脚 CP 为高电平,产生数码管进位信号,周而复始,计数器 部分显示到 1000. 方框图 触摸检测 十进制计数器 BCD 码 数码管 BCD 码—七 段译码器 三、各单元电路设计与分析 1.信号采集电路 如图可知信号采集电路是由一个光敏电 阻作为采集器,其输出信号在无物件遮挡住光线时, 其电压较 低, 再有物件遮挡光线时,电压产生较高, 因此控制后续计数 电路。 2.计数电路 计数电路主要采用计数器统计信号采集电路输出的脉冲个数, 实 现对物件计数的功能。 为了使电路简单化, 减少其它器件的使 用, 通过查看各种计数器芯片的技术手册,选取 74LS161 为该 电路的计数器 74LS161 是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,他 可以灵活的运用在各种数字电路, 以及单片机系统种实现分频器 等很多重要的功能。 计数电路 3.数码显示电路 计数电路输出两组 BCD 码,为了使电路简单,应选用 BCD 码— 七段数码管译码驱动器, 而七段数码管的选择与之配套。 译码 器无特殊功能要求。这里选用了常用的 74LS48 共阴数码管驱动 器,配套选取共阴八段数码管,但小数点位不用。74LS48 为内 部有上拉电阻的 BCD—七段数码管译码器 / 驱动器,输出端为 高电平有效,可用于驱动缓冲器或共阴数码管。其功能表如表 所示。根据功能表,将 BI / RBO、RIB、LT 接高电平, A0 ~ A3 接计数电路的 D 0 ~ D 3 ,其余同理,该部分电路简单,只要 根据功能表将相应端口连接起来可完成功能,如图所示 功能表 74LS48 管脚图 7 段共阴极数码显示管 数码显示电路 4.脉冲产生电路 当接到电源时,构成的是施密特触发器,当无光照时,光敏阻值 很小,又因为其与电阻串联,此时 C1 电容在充电,NE555 2、6 脚的电压大于 2/3 VCC,因此输出为低电平。反之,输出为高电 平。 四、总体电路原理图及元器件清单 1.原理图 2.元器件清单 NE555 NE555 1 R2 电阻(22K) 1 R1 电阻(50K) 1 C1 电容(10μ F) 1 C2 电容(0.01μ F) 1 fengmingqi 蜂鸣器 1 kaiguan 拨动开关 1 VCCGND 电源接口 1 5101AS 数码显示管(共阴) 3 D1 光敏电阻 1 五、PCB 图 通 过 原 理 图 装 换 成 PCB 图 , 如 下 六、电路功能测试方案与测试结果 电路焊接完毕后, 对照原理图检查是否有漏焊、 错焊之处, 别要检查电源 引线是否短路。 确认无误后, 上电调试,先查 看感觉各元器件是否正常工作, 是 否有异味发烫等, 如有即 及时断电检查; 若无,测试电路是否完成相应功能。 焊接时, 每焊接完一个模块都要进行调试。 不要把所有的电 路全部焊接完了再进行调试,否则如果出现问题将会很难查出 来,而且还会给修改电路带来不必要的麻烦。 芯片的管脚要正 确读取, 接电源的管脚和接地的管脚不搞反了。万能板上的电 源线和地线要分清楚,焊接时千万不要搞错了。 然后分模块进行调试,经测试,电路正常工作,相关功能完 全实现: 用手触摸一次光敏管,记一次数,蜂鸣器响一次。 七、作品照片图 八、结论与心得体会 经过本次设计,我们受益非浅,不仅使我们复习了数电的很多知 识,而且锻炼了我们理论与实践相结合的能力、团队协作能力。 这次课程设计不仅是对所学知识的复习巩固, 更是对将凌乱知识 系统化的能力提出了挑战。当问题出现的时候,要想办法解决, 并且有的还不止一种解决方案。 通过这种方式可以培养我们的创 造性思维,将知识学活。在今后的学习过程中将更加努力,提高 自己的创新能力和实践能力,以适应社会和时代发展要求 九、参考文献 1) 《电子技术基础 数字部分(第五版)》 康华光 高等教育出 版社 2) 《电子技术基础 模拟部分(第五版)》 康华光 高等教育出 版社 3) 《 计数器及其逻辑设计》 蔡雅铮 高等教育出版社 4) 《电子技术课程设计指导》 彭介华 高等教育出版社 5) 《电子电路基础》 童诗白 高等教育出版社 6) 《电子电路基础》 谢沅清 人民邮电出版社 7) 《数字电子技术基础》 侯建军 高等教育出版社 8) 《电子技术基础实验、 综合设计实验与课程设计》 侯建军 高 等教育出版社 9) 《实用电子电路设计制作 300 例》 刘修文 中国电力出版社 10) 《数字电子技术基础》鬲淑芳 陕西师范大学出版社

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