数字记步器

课程设计说明书

课程设计名称：数字逻辑课程设计

课程设计题目：数字计步器

学院名称：信息工程学院

专业：计算机科学与技术班级： 080611

学号： 08061107 姓名：曹启斌

评分：教师：叶榛

20 10 年 9 月 15 日

摘要

本课题是为了实现对移动步数的累计，在人体移动时水平位置发生变化从而触动水银开关使电路实现间断性的接触，从而产生脉冲信号使计数电路实现累计，达到记录人体移动步数的目的。

在设计该电路时，由于要实现对移动步数的累计故要用计数器来计数。为了清楚的知道自己任何时候走了多少步采用了LED数码管来显示数据并用BCD七段译码器来驱动数码管。故该电路由输入电路，计数电路，译码电路三部分构成。其中，输入电路由一个脉冲计数产生电路和一个置零电路组成；记数电路由四块74HC160连接而成；译码电路是通过四片TC5022BP和电阻以及LED数码管连接组成。

通过此次试验，更进一步了解什么是电子技术，知道如何设计电路来实现某些具体的功能。此次试验为以后的学习奠定了坚实的基础。

关键字：记步器，译码，数码管

目录（结构有问题）

前言

第一章设计要求

第二章系统组成和工作原理

2.1系统组成

2.2系统工作原理

第三章系统单元电路的设计

3.1

3.2

第四章系统调试及测试结果分析

结论

参考文献

附录

注意每一章节新起一页

前言 (4)

第一章计步器的概述

1.1记步器的特点及应用 (5)

1.2设计任务和具体要求 (5)

1.3系统组成 (5)

第二章设计方案及工作原理

2.1 工作原理 (7)

2.2 设计方案 (7)

第三章调试及结果分析 (8)

第四章

总结 (9)

参考文献 (10)

附录一 (10)

附录二 (12)

附录三 (13)

前言

开设本次电子课设，就是为了锻炼我们对记数器知识的了解和应用，以及培养我们对实际问题的解决能力，以利于我们今后的学习和工作。

为了实现数字进位记步，我们选用按扭开关来模拟人走路，同时加上大电阻和大电容，以保护电路，不被烧坏，同时消除电路中的干扰，这点非常重要。同时该电阻和电容构成的积分电路解决了开关的抖动问题从而就解决了信号的输入问题，使得信号的累加和进位更加准确。用74HC160就可以实现0-99的进位为实现0-9999的进位再加上四片TC5022BP译码器和四个LED数码管就可以将74HC160输出的数字显示出来。

本次设计型实验让我们初步的了解了电子技术的意义，让我们初步的了解到如何将平时所学到的知识运用到现实生活中也就是让我们体会到生活中的许多科技产品就是用我们所学的简单知识通过综合制造出来的。此次实验在一定程度上锻炼了同学们的实际动手能力和解决实际问题的能力，为我们今后的学习和工作作了铺垫。

第一章记步器的概述

1.1 记步器的特点及应用

随着社可或缺的核心地位。会文明的进步和科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域占有不。如今计数器广泛应用于各种电子产品中，譬如，时钟、心率表、运动腕表、手表、全自动电子血压计、温度湿度计、气预报计等等。记步器中也用到了计数器。

记步器的特点是它可以将人走完一段路程所走的步数记录下来，记步器被应用于健身器材上，它可以定量记录每天运动的多少。记步器可以显示步数、运动时消耗的热量和调节灵敏度。

1.2设计任务和具体要求

设计要求：用四位数字显示器显示步数，传感器用水银开关，人走一步时，开关闭合一次。

原理：和计数器相同。

设计电子计步器能够实现0—9999的计数、清零功能。

1.3系统组成

电路的结构大致可分为4部分：

（1）计数部分

单独的一个74HC160芯片能够起到十进制计数功能，其引脚如图1所示：1、2为脉冲输入端，3、4、5、6为输入信号部分，9为电压输入端，7、10为使能端，11、12、13、14为输出端，15为进位端；

（2）译码器驱动部分

芯片TC5022BP引脚如图所示，实现四线七段译码功能，1为进位端，2为电压输入端，3接地，4、5、6、7为输入端，9、10、11、12、13、14、15为输出端；

(3) LED显示部分

单独的一个LED显示器能够显示0-9数字的变化，逢9向高位进1，四个LED显示器实现0—9999的计数功能。

(4)输入部分

直接接入实验箱提供的CP连续脉冲，驱动计数器正常计数工作。

第二章设计方案及工作原理

2.1 工作原理

74HC160是一种10进制计数器，只要能够完成进位功能就可以用足够多的74HC160计数比较大的数据。实验需要完成0----9999的计数，所以由4个74HC160即可完成实验。

计数器的输入信号由脉冲信号提供，显示部分由LED显示管显示。可以说实验的重要部分就是如何用十进制计数器来完成进位的任务。

输入部分由手动开关和脉冲信号来完成均可。

2.2设计方案：

74HC160是一种10进制计数器，就是说计数是从“0”到“9”。到“9”的时候就产生进位信号。。利用这个信号，可以用2个74HC160做成100进位的计数器，用3个74HC160可以做成1000进位的计数器。现在要求计数到9999，也就是10000进位的计数器，所以需要使用4个74HC160。计数器原理参考教材计数器，进行设计。

按照原理图连接实验电路，开启计数开关将输入信号改为电路板上的秒脉冲，电子计步器计数值能够显示0—9999的变化全过程，使用复位开关也清楚地看到显示部分能够从某一特定值清零。