数字电路课程设计的报告new

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1、电子技术课程设计报告题目：数字计步器院系：物理与电气信息工程学院专业：电气工程及其自动化组长：郭天朋学号：20120604046组员1：吕殿鹏学号：20120604047组员2：马奔腾学号：20120604048组员3：马冲学号：20120601007组员4：刘晓坦学号：20121401045指导教师：蔡文霞2014年6月25日电子技术课程设计报告一、选题目的和意义：人们越来越注重自己的健康,跑步成为一种方便而又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情况。它的主

2、要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算行走的路程。步幅信息可通过行走固定的距离如20m来计算或是直接输入,高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。本课题的设计有深远意义，尤其是对那些老年人以及一些待复健康的病人来说是一个非常好的辅助医疗设备。要实现检测步数首先要对人走路的姿态有一定了解。行走时,脚、腿、腰部,手臂都在运动,它们的运动都会产生相应的加速度,并且会在某点有一个峰值。从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不方便以及实验室水银开关的诸多不便，我们用一个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每一次走

3、步所引起的振动。本课设主要是运用了逻辑元件74LS161的计数功能，把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来，已达到用4个数码管显示4位有效数字的计步器，并且可以按照十进制向高位进位。通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。第一个74LS161元件的CP接入逻辑开关，输出接入第二元件的脉冲信号接入口，依次将四个元件级联。本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能，和计数器的功能相似。数字计步器在日常生活中主要运用在医疗健身等电子产品中，如数字跑步器、计步器等诸多相关电子设备。该设计可以合理运用

4、到大范围的产品设计中，提高现代电子产品水平，更好的服务于社会，有着很广大的发展前景和用途。学生姓名任务分工学生姓名任务分工学生姓名任务分工郭天朋仿真马冲调试马奔腾资料吕殿鹏录入刘晓坦录入9二、主要研究内容：基本要求：采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次。系统组成：四个逻辑元件74LS161依次连接构成计步器的主要部分，逻辑开关为输入信号，四个元件74LS160的输出端连接到数码显示管显示所记步数。程序框图：图1系统框图工作原理：逻辑开关按下，向第一个元件74LS160输入连

5、续不断的信号，该元件开始计数并在“A“数码管显示个位，当达到10便产生进位信号，信号输入下一个74LS161，并开始计数，依次产生进位信号使后面两个74LS160工作；打开逻辑开关，信号中断，元件停止工作计数；在第一个74LS160的脉冲信号输入端输入一个负脉冲则可清除之前的计数。三、设计的方法及步骤：本设计主要采用逻辑元件74LS160构成计步器，所以首先必须要了解该原件的功能、管脚和使用方法。 74LS16为可预置的十进制同步计数器160的清除端是异步的。当清除端/CR 为低电平时，不管时钟端CP状态如何

6、，即可完成清除功能。160的预置是同步的。当置入控制器/LD为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0－Q3与数据输入端D0－D3一致160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当P、T均为高电平时，在9CP上升沿作用下Q0－Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。160有超前进位功能，当计数溢出时，进位输出端（OC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0的高电平部分。在不外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。管脚图：引出端符号：           Oc           进位输

7、出端    T            计数控制端 P            计数控制端 Q0~Q3       输出端CP           时钟输入端（上升沿有效）Cr           异步清除输入端（低电平有效）LD          同步并行置入控制端（低电平有效）功能表：9说明：     H—高电平     L—低电平     X—任意 表1-1 74LS160 功能表74LS160级联计数模块： 计数先从低位开始，进行逐一的累加，当低位累加完成一个计数循环后，低位归0，同时向高位进1，并能在高

8、位逐一累加和计数循环，继而再向更高位进位，计数器的级联扩展也就和人类的计数进位相类似，用i个十进制计数器扩展成10i进制计数器；或者，用i个十六进制计数器扩展成16i进制计数器。级联扩展中，首先，应排列好集成计数器高低位的顺序（就象定义算盘珠串的高低位）；其次，在每一个集成计数器中找到一个低位向高位的进位信号，要求这一进位信号在低位集成计数器完成一个计数循环时发出，并在一个计数循环中只出现一次；最后