迎宾机器人

福州大学电气工程与自动化2010级电子技术综合实验报告

迎宾电路的设计与分析

学号

姓名

指导老师杨晶菁

实验时间2012.06.15

一实验任务

1 设计一个迎宾电路，能识别进出，并用指示灯表示

2 能统计“进店人数”和“店内人数”并用数码管显示

3 统计范围在0~99人

4 要有复位键

二实验目的

1 掌握电路板焊接技术

2 学习调试系统电路，提高实验技能

3 熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理

4 了解迎宾电路的工作原理及其结构

三器件清单

四管脚图

74LS192引脚图管脚及功能表

74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

（a）引脚排列 (b) 逻辑符号

图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下：

输入输出

MR P

3P

2

P

1

P

Q

3

Q

2

Q

1

Q

1×××××××0000 00××d c b a d c b a 011××××加计数011××××减计数

表5-2 74LS192的功能表

74ls161引脚图与管脚功能表资料

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，：

<74ls161引脚图>

管脚图介绍：

时钟CP和四个数据输入端P0~P3

清零/MR

使能CEP，CET

置数PE

数据输出端Q0~Q3

以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)

输入输出

C R CP L

D EP ET D3D2D1D0Q3 Q2Q1Q0

0 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 0

1 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a

1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q0

1 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q0

1 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1

从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器

五电路设计

1、判断电路

用此电路图进行判断，当上面一片555的3号脚送高电平时，通过与非门反馈到第二片555的4号脚，让第二片不工作，

同理第二片也可以反馈到第一片，以此来判断是进入还是出去

2、计数电路

上面两片161串联起来组成100进制记录进店人数，下面两片192串联起来组成100进制记录店内人数

3、脉冲电路（电路板上没用到）

电容用0.01uF，两个电阻都用1.2K的，产生的脉冲频率就约为38KHz

六电路仿真

仿真图如上图所示

七电路调试

在实验室把所有线路接好后，给板子上电，一开始数码管显示乱码，所以使用复位键让其复位到零（161是接地复位，192是接高复位）, 给进店信号加低，161就会加1，同时，192也加1，一直给脉冲，进店人数有一定值，店内人数与进店人数一样，再给出店信号加低，192减一，而161不变。当连续给第一片和第二片555加信号时，只能读取前面的信号

八总结及分析

分析总结通过这三天的学习，我学会了很多东西。首先，我进一步熟悉数字电路课程和模电课程的知识，并将其应用于实际，并且掌握了几种常用芯片的工作原理，熟记他们的真值表。更深刻地了解了74LS161，74LS192等芯片的使用，主要是管脚的连接。了解一般科学实验的基本步骤，学会用科学精神去处理实际问题，初步培养了科学严谨的工作作风和实事求是的工作态度。其次，电路的调试是一个十分重要的环节。大部分电路图接好后都不会一次性成功，都会或多或少的存在一些问题，毕竟理论和实际是有差距的。这时就要调试电路，首先应该根据错误初步估计出错的地方和原因，是线路连接错误还是芯片或板子本身是坏的，当然还有别的原因，然后有针对性的检查电路，对错误进行改正。这里有必要说明一点，电路本身存在一个安全稳定性问题,所以在板上接线时，尽量用一根导线将输出和输入接通，因为导线中间每断一次都是电路的一个安全隐患。当完成这次课程设计后，感觉很有成就感，因为从电路设计到电路仿真，接线，测试都是自己独立完成。第一次真正体会到将所学知识运用到实践中的快乐，最终得到了完美的结果，但是最重要的是经历一次如此难忘的过程。设计电路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去，只要坚持自己的观点和判断，就一定能实现，即便最后发现走进了死胡同，但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。在完成这次设计的过程中，我也有参考相关的设计课题，甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计，以至于后来被束缚住，对自己的设计没有了头绪。学习吸收别人的长处是应该的，但是不能完全沉浸进去，要有自己的思路和观点，并且努力去实现。这就是快乐的最大源泉。在完成设计的过程中自己不断解决了一个个的难题，要通向最后的成功，绝不会一蹴而就，饭要一口一口地吃，路要一步一步地走，做事要踏实，实事求是，不能好高骛远。在电路接线过程中，也出现了很多问题，问题多并不可怕，可怕的是在反复的受挫中没有革新，不能改进自己的方法和思路。通过这次课程设计，我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解，也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。这是一次获益匪浅的实习。