成品計數(shù)器設(shè)計報告DOC

1、1如按鄉(xiāng)悅實(shí)驗(yàn)報2013 至2014學(xué)年度第1學(xué)期課程名稱：數(shù)字電子課程設(shè)計系別：電氣工程系班級：電氣工程及其自動化二班學(xué)t=r. 號 :1109141117姓名：呂輝指導(dǎo)教師：王開全22實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱設(shè)計成品計數(shù)電路實(shí)驗(yàn)學(xué)時一周實(shí)驗(yàn) 地點(diǎn)個人電腦11、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計、調(diào)試方法;1、掌握相關(guān)集成電路的工作原理及使用方法;2、理解集成電路的兼容性和接口電路的應(yīng)用。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 將自動生產(chǎn)線上流過的成品轉(zhuǎn)換成脈沖信號送給成品計數(shù)電路后可對成品的數(shù)量 進(jìn)行自動計數(shù)。具體要求如下:1、成品計數(shù)電路的輸入為一路脈沖信號，脈沖當(dāng)量為1,即每輸入一個脈沖,顯示的數(shù)值增1。

2、2、顯示系統(tǒng)以十進(jìn)制格式顯示成品數(shù)量， 最大容量為四位十進(jìn)制數(shù)，并具有滅零功能，即無效零不得顯示。3、成品計數(shù)電路采用異步清零方式。4、計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼管等集成電路必須選型，如果所選集成電路輸出電平不兼容（即集成電路類型不同），還必須設(shè)計接口電路。5、畫出顯示系統(tǒng)的原理圖、設(shè)計方案的方框圖以用各集成電路的外引腳圖。6、設(shè)計信號轉(zhuǎn)換電路和整形電路。7、寫出設(shè)計說明書。8也可選擇其它課題。計數(shù)是一種最簡單基本的運(yùn)算，計數(shù)器就是實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算的邏輯電路，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能，同時兼有分頻功能，計數(shù)器是由基本的計數(shù)單元和一些 控制門所組成，計數(shù)單

3、元則由 一系列具有存儲信息功能的各類 觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、 D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，如在電子計算機(jī)的控制 器中對指令地址進(jìn)行計數(shù)，以便順序取出下一條指令，在運(yùn)算器中作乘法、除法運(yùn) 算時記下加法、減法次數(shù)，又如在數(shù)字儀器中對脈沖的計數(shù)等等.計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測量、計數(shù)和控制 的功能，同時兼有分頻功能，計數(shù)器是由基本的計數(shù)單元和一些控制門所組成，計數(shù)單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，如在電子計算 機(jī)的控制器中對指

4、令地址進(jìn)行計數(shù)，以便順序取出下一條指令，在運(yùn)算器中作乘法、 除法運(yùn)算時記下加法、減法次數(shù)，又如在數(shù)字儀器中對脈沖的計數(shù)等等。計數(shù)器可 以用來顯示產(chǎn)品的工作狀態(tài)，一般來說主要是用來表示產(chǎn)品已經(jīng)完成了多少份的折 頁配頁工作。它主要的指標(biāo)在于計數(shù)器的位數(shù)，常見的有3位和4位的。很顯然，3位數(shù)的計數(shù)器最大可以顯示到 999, 4位數(shù)的最大可以顯示到9999。狹義的計數(shù)器是指一些常用計時器，例如體育比賽中測試時間的計時器等，但本詞 條所要介紹的并不是這種計時器，要介紹的是應(yīng)用更為廣泛的時序邏輯電路中的計 數(shù)器。關(guān)鍵字：光敏三極管、計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼顯示器錯誤！未定義書簽。具體電路實(shí)現(xiàn)錯誤！未定義書簽。

5、1.信號轉(zhuǎn)換電路2.脈沖整形電路3.計數(shù)器鏈接電路4.譯碼環(huán)節(jié)105.顯示環(huán)節(jié)11總電路圖12心得體會13參考文獻(xiàn)13元器件清單.14設(shè)計框圖脈沖產(chǎn)生/脈沖整形/計?數(shù)器/譯碼器/數(shù)碼顯示器<1根據(jù)三極管的光學(xué) 特性采集信息利用555時基電路 組成整型電路使用74LS162構(gòu)成計數(shù)環(huán)節(jié)將計數(shù)器的輸出進(jìn) 行譯碼數(shù)據(jù)顯示三、具體電路實(shí)現(xiàn)1. 信號轉(zhuǎn)換電路本設(shè)計的信號采集環(huán)節(jié)使用光敏三極管來完成。在生產(chǎn)線的兩側(cè)分別放置光源 和光敏三極管，當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過時讓產(chǎn)品遮住光源，這樣就能是光敏三極管的工作狀態(tài) 改變，當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過時為無光狀態(tài)，輸出為高電平；無產(chǎn)品經(jīng)過時為感光狀態(tài)輸出為低電平。具體電路如下圖1：

6、go s'S2 s&u圖2為所用光敏三極管3DU5C勺技術(shù)參數(shù)，其中配值電阻的參數(shù)計算如下:R=Vcc-V。1 =6v -0.4v =i867q 2k1光電流3mA設(shè)輸出的低電平Vol <0.4V，電源電壓Vcc=6V）貝如 3DU5C：最高丁作電壓30 V 暗電流< 0-2 gA 光電流 > 3 m A (1 (MIO Ix 卜 崢 波 K: 900 nni2. 脈沖整形電路本設(shè)計的脈沖整形電路采用由555時基電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器。電路如圖 3 所示：UoGNDVccTLCtOUTTHVc1234I 87 "6 "5555圖4為555時

7、基電路引腳圖。圖5為施密特觸發(fā)器的輸入與輸出的波形圖。 可以看出施密特觸發(fā)器可以將正 弦波轉(zhuǎn)換為電平脈沖，同理可以將幅值達(dá)到一定值的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)換規(guī)則的脈沖波 形。V%耳(a)3. 計數(shù)器鏈接電路根據(jù)設(shè)計要求，要是計數(shù)器的技術(shù)范圍為09999,可以用四片模十計數(shù)器組成，也可用四片模十六計數(shù)器變換而成， 本設(shè)計使用四片模十六74LS161計數(shù)器變 換構(gòu)成。74LS161計數(shù)器為中規(guī)模集成的4為同步二進(jìn)制計數(shù)器，該計數(shù)器為二進(jìn)制加 法計數(shù)，同步預(yù)置數(shù)、異步清零。這里使用該芯片的異步清零功能，采用反饋置零 法將其變換為十進(jìn)制計數(shù)器。電路如圖 6所示:四片計數(shù)器的連接方式有串行進(jìn)位和并行進(jìn)位兩種方式，

8、這里我們選用串行進(jìn) 位，如圖7所示:5.顯示環(huán)節(jié)數(shù)值經(jīng)譯碼器譯碼后,就可送至顯示器顯示，這里選用的是BS201。BS201 為共陰極顯示管，帶小數(shù)點(diǎn)D.P。圖9為其外形圖和等效電路。圖9131912二 1-3-4f*總電路圖豆I荃S曰*呂eiT-J- I I *»- ； 卜WSa 金£? ah FPPh HT 二Pl 0|于Pl利三琶 |=|口：匕匕匕旦二1二巨a1:,:I=,：=II _上討 3丄fp< mee尸丹U 苓-Z-J E-J <-j-|_”二 B書。FEFn=TJ J、J:£f nl -£矽劃m】1n上上匕匕匕一千卜卜FFia

9、G W &一 ”Bl含口I簾FFI三N習(xí)耳S蘭0 W afTPF> 卜 1 十-|=1養(yǎng)1 口】Icbbk段討二一匸斗卜|s T：f K-Il牙鬥刁0訐0|希 =二曲圖10心得體會本周我們進(jìn)行了數(shù)電電子技術(shù)的課程設(shè)計， 通過此次課程設(shè)計，我對數(shù)字電子 電路有了比較深刻的認(rèn)識，體會到數(shù)字電子電路設(shè)計的不易， 加深了對這門課的理 解。當(dāng)然，在設(shè)計中，遇到過不少的困難，但是，通過網(wǎng)上查找相關(guān)資料，及參考 書本，得到了意想不到的結(jié)果。通過這次課程設(shè)計，我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的， 只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，才能提高自己的實(shí)際動手 能力和獨(dú)立思考的能力。實(shí)踐能更好的檢驗(yàn)理論的正確與否， 實(shí)踐能更好的幫助我 們探求自身的不足，實(shí)踐能更好的鞏固我們的知識。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老 師的辛勤指導(dǎo)下，終于迎刃而解。同時，在老師的身上我們學(xué)也到很多實(shí)用的知識， 在此我們表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和老師表示忠心的感謝參考文獻(xiàn)1、數(shù)字電路閻石主編.高等教育出版社第四版1999。2、集成電路手冊3、新標(biāo)準(zhǔn)電氣識