《数字电子技术》课程设计报告

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1、《数字尅子技术》课程设计题目学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成吋间光敏计数器电气工程学院****2013年12月8日1课程设计的目的12课程设计的任务与要求13设计方案与论正23.1力-案一23.2方案二33.3方案三54设计原理及功能说明65单元电路的设计75.1元器件说明75.2单元电路设计96制作与调试117总结12参考文献15附录—：总体电路原理图16附录二：元器件清单181课程设计的目的现今人们在生活、学习和工作中，经常需要对某种物品进行数量统计。而在学校的教学中，也吋常要对教室或实验室里的人数进行统计，以便了解需要准备的教学仪器或是参考资料的数口。常

2、规的机械计数和人工计数不仅麻烦,而且极为浪费时间和资源。随着社会自动化的不断普及，人们日渐需求一种自动计数的装置。在学习了脉冲数字电路的基础上，笔者设计了一种利用光线的通断來统计数目的光控计数器。其主要系统组成为：光电转换模块、整形模块、吋序控制模块、计数译码模块和显示模块，通过对光电的转换，由时序逻辑电路控制，达到自动计数的功能。此产品简单方便，非常易于用于实际生活中,有教高的实用价值。2课程设计的任务与要求本设计主要是在《数字电子技术》的基础上利用光线的通断来统计计数。本电路的指导思想是设计电路光控电路，放置在流水线旁。当有产品通过光电门吋，都会先触发光控电路，根

3、据光控电路产牛触发脉冲令计数器进行加计数。要求通过后面的编码芯片和译码芯片在数码管上显示数据，要求计数器的最大计数容量为99o3设计方案与论正3.1方茱一的产品数量，因此可以在内部存储器空间定义它的显示缓存区，用來暂存数码管显示的当前值。系统在初始化程序之中，设置外部屮断0产生屮断标志TO,并初始化值为Oo当有外部屮产生吋，相应的中断置1。当外部中断0产生中断时，在主程序中扫描TO是否为1。当TO为1时，调用光电计数子程序，将显示暂存变量加l,o每当通过光电门的产品数量达到12时，蜂鸣器响一声，并清零缓存，继续计数。设计原理图如图3・2工作原理：由于光电技术电路需要在

4、数码管上显示通过光电门U.J-3.2方案二设计构思图如图3-3图3-3构思图设计原理图如图3-4图3-4丿京理图工作原理：首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，经由555定时器组成的施密特触发器整形和555定时器组成的单稳态触发器触发脉冲，输出计数脉冲信号。再通过计数器和译码器,在数码显示管上显示数R的增加或减少，实现口动计数的功能。3.3方案三设计构思如图3-5图3-5构思图设计原理图如图3-6R1DIVCCVCC165$iVCCOi10<0TDMWISWU!RB!LT▼=±C27吃QA0QCQDRoll)腑腑酬gCKB跑4--?-^^RsrTffiDEC(VO

5、LTTRIGOHGM)RSTvtc1HRDISCCVOLTTRIGorrGXDLS15S5HLiAObAlc.42dA3ef制eILioT15.・MlDP炳Rg£CBHBOVOCRBILTaA0bAlcA!dA)eIIJ_101_Ls[K2图3-6原理图工作原理：首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，经施密特触发器整形触发脉冲，输出计数脉冲信号。再通过计数器和译码器，在LED数码显示管上显示数口的增加或减少，实现自动计数的功能。3.4方案的确认经过小组成员的多次仿真和商议，决定，方案一的电路利用了单片机的原理与本次的《数字电子技术》实训的要求不符所以直接放弃。方案

6、二的电路经多次仿真和调试没冇实现预期结果也由于电路功能过于复杂不适合初学者制作也放弃。所以最后决定使用方案三。4设计原理及功能说明设计原理：光电转换电路用于将光信号转换为系统所需的电信号。由于需要进行数目的加和减的运算，此部分需要两个相同的光控电路。每个电路的组成为：一个发射管，一个接收管以及一个三极管，同时还有一个20欧姆和一个20K欧姆的电阻。接通电源后，接收管接收到发射管射来的红外光线。当冇人通过两个二极管间吋，三极管电流增大，内阻减小，集电极输出低电平，送至施密特触发器。本课题中选用的是555双D触发器，用于和其它芯片一起构成时序逻辑电路。由于555是上升边沿

7、触发的边沿D触发器，电路结构是维特一阻塞型的，所以又称维特一阻塞触发器。它要求控制端D的信号应超前CP脉冲上升边沿2Tpdl时间建立，并要求在CP脉冲触发边沿到来后继续维持lTpdl吋间（此处的Tpdl是TTL门的平均传输延迟时间）。信号传输到后面的编码和译码部分。计数和译码由两个个计数器、两个译码器和两个数码管来完成，用于接收计数脉冲信号并将其转化成单独的信号输出并显示。在本课题中选用了74LS192加减计数器、CD4511译码器和共阴极LED数码显示管。功能说明：木电路的指导思想是设计光控电路，放置在流水线旁。当有产品通过光电门吋，都会先触发光控