药片计数器数电课程设计

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1、电子课程设计---药片计数器学院：电子信息工程学院专业：电子信息工程专业班级：电子131502班姓名：许鹏学号：201315020232指导教师：黄庆彩2015年12月目录一、设计任务与要求11.1任务与要求1二、总体框图12.1总体框图12.2模块设计内容1三、选择器件23.174LS147十进制数-BCD优先编码器23.274ls47BCD-7段数码管译码器驱动器43.374ls04非门63.474ls160同步可预置数加法计数器73.574ls854位二进制数值比较器83.6共阳数码管103.7555定时器11四、功能模块124.1标准量编码/译码/显示控制电路

2、124.2计数电路134.3数值比较电路144.4计数脉冲电路15五、总体设计电路图165.1总体电路原理图及仿真结果165.2硬件实验结果17药片计数器一、设计任务与要求1.1任务与要求设计一个药片装瓶计数的控制电路，使药片在装瓶时能够自动计数，达到设定量后自动停止，并开始第二瓶计数。当药瓶装瓶时，挡住了光线的照射，使计数器获得一个计数脉冲，计数器计数加1。第二片到来时，计数器再加1，随着药片的增加，获得数字A，用数字A和标准量B进行比较，当A=B时，计数器停止计数。同时控制传动皮带使第二瓶进行装片（计数）。二、总体框图2.1总体框图计数脉冲显示译码计数显示译码标准

3、量控制数值比较图2-1药片计数器控制电路的电路框图2.2模块设计内容方案一：基于数字电子技术的设计先使用编码器进行编码，接着将编码内容通过译码器译码并通过数码管显示，从而得到标准量的控制部分；计数部分使用十进制计数芯片，同样通过译18码器译码并通过数码管显示计数的值；标准量与计数值最后通过比较器进行比较，并用比较信号来控制传送皮带；计数脉冲部分使用555定时器组成单稳态电路，是否遮光来决定是否产生触发沿。方案二：基于51单片机的设计通过编程来控制单片机，继而控制标准量与计数量的比较，比较结果用来控制传送皮带，并且要控制数码管显示部分。此方案电路简单、实用，但是此次课程

4、设计是对数字电子技术课程的进一步了解和应用，以及对所学内容的考核，所以我们采用方案一。方案一的总体电路框图如图2-1，标准量控制电路部分可以直接用二进制置数，但考虑到实际生产中用二进制置数不方便，容易造成错误而造成重大损失，因此在这部分用按键来实现编码，编码采用十进制数-BCD优先编码器74ls147,然后采用74ls47进行译码，数码管显示电路部分采用共阳极数码管来实现，此设计更为直观化，也更容易被采用。在计数电路中，有可预置数同步可逆加减十进制计数器74ls190、同步十进制双时钟加减计数器74ls192以及同步可预置数4位的十进制加法计数器74ls160可供我们

5、选择，考虑到我们不需要减法计数部分，所以我们采用两片加法计数器74ls160进行同步级联组成100进制的计数器。数值比较电路中，基于我们设计的标准控制电路和计数电路，我们要两位十进制进行比较，即8位二进制数值比较，所以我们用两片集成的4位比较器74ls185进行级联，组成8位二进制数值比较器。计数脉冲电路中，采用555定时器组成的单稳态电路，当遮光时触发端TR产生高电平,OUT产生低电平；未遮光时触发端TR产生低电平，OUT产生高电平，形成触发沿使计数时钟有效（在计数电路中我们使用的74ls160为下降沿有效）。三、选择器件3.174LS147十进制数-BCD优先编码

6、器18图3-1十进制数-BCD优先编码器74ls147具有优先编码功能，即在同时输入多个数字时，只对最大数字进行编码。图3-1为其逻辑符号，该编码器具有9个低电平有效的输入端，没有0输入端，当所有9个输入都无效时就是对0进行编码；具有4个低电平有效的输出端，允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码，编码为优先权最高数字的反码。其内部由一系列的门电路组成，内部原理图如图3-2所示，表3-1为十进制数-BCD优先编码器74ls147的真值表。表3-1十进制数-BCD优先编码器74ls147的真值表输入输出0XXXXXXXXX010110XXXXX

7、XX0111110XXXXXXX10001110XXXXXX100111110XXXXX1010111110XXXX10111111110XXX110011111110XX1101111111110X11101111111110111018图3-23.274ls47BCD-7段数码管译码器驱动器图3-374LS47，它的逻辑符号如图3-3，是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用，它内部有门电路构成，其内部原理图如图3-4。表3-2列出了74LS47的真值表，表示出了它与数码管之间的关系。74LS47是BCD-7段数码管译码器/驱动