数字计步器

课程设计(论文)

题目名称数字运动计步器

课程名称电子技术课程设计

学生姓名

学号

系、专业

指导教师

2015年6 月5日

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名学号

系专业班级

题目名称数字运动计步器课程名称单片机原理及应用

一、学生自我总结

学生签名：年月日二、指导教师评定

评分项目平时成绩论文答辩综合成绩

权重30 40 30

单项成绩

指导教师评语：

指导教师（签名）：年月日

注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录

摘要 ............................................. .. (6)

1 引言............................................ . (7)

1.1 设计目的 (7)

1.2 基本功能 (7)

2 方案设计.......................................... .. (8)

2.1 方案一 (8)

2.2 方案二 (8)

3 系统方框图.... .. (9)

3.1 总方框图 (9)

3.2 方框图介绍 (9)

4 电路设计.................................. (10)

4.1 74LS390引脚功能介绍 (10)

4.2 CC4017逻辑功能介绍...................... (10)

4.3 74LS390功能表 (11)

4.4 74LS390推荐工作条件及电性能 (11)

4.5 74LS48和7段数码管介绍 (12)

4.6 计数模块 (13)

4.7 显示模块 (14)

4.8 清零电路 (14)

4.9 设计仿真图 (15)

4.10 工作原理 (15)

5总结 (16)

5.1 成品评测 (16)

5.2 制作体会 (17)

5.3 制作回顾 (17)

参考文献........................................ .. (18)

致谢......................................... .. (19)

摘要

本课程设计是设计数字运动计步器，要求采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，佩戴者走一步的时候，开关闭合一次，由于实验室缺少水银开关，设计时用可秒脉冲代替，通过脉冲频率调节计步快慢，同时该计步器还应具备清零的功能。实验通过74ls390的四个级联，进行计数，再通过74ls48和共阴数码管显示在数码管上。整个课程设计过程从提出多套方案开始，先进行方案分析及比较，确定一套较好的方案后进行Protues软件仿真，确定无误之后进行组装调试，最终达到课题要求实现可控制计步。

通过本课程设计，可以让我们掌握面对一个比较大的问题，通过把它划分成几个模块进行分别调试。同时让我们更加熟悉本课程的内容，提高动手能力，为以后的学习工作打下基础

关键词：数字显示；计步；级联；清零

1 引言

当今社会，人们往往在办公室电脑前工作长时间，对于就餐也往往是在一些快餐店吃，而快餐店买的东西是高卡路里，导致肥胖人群越来越多 ,很多人会选择跑步来消耗多余的卡路里 ,跑步跑了多少?消耗多少卡路里?这是很难通过简单的靠路程可以计量的,在100米的路程中,有些人步幅较小可能需要500步,有些人可能200就够,当然他们消耗的卡路里不一样。还有就是在一些体育活动中，像竞走，人们往往需要计算运动员的频率，通过测量计算知道运动员在什么样的频率下是最节省体力，最快的到达终点。

人体运动时会有相对的振动，振动引起水银开关的断开闭合，当水银开关闭合时，产生电流，不断地振动产生类似于cp脉冲的信号，再将产生的cp脉冲连接到74ls390上，74ls390用于计数，将四个74ls390级联起来，达到四位计数功能，再将输出端连接到74ls48和bs201a上，以此达到显示目的。将四位的清零端连接到逻辑开关上，以此控制电路的清零。

数字化时代的到来，数字计步器在人们日常生活中逐渐占据很大地位，满足大多数人的要求，有很大的发展前景。

1.1 设计目的

（1）培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。

（2）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

（3）学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。

（4）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

1.2基本功能

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。

2方案设计

2.1方案一

图 1 方案一

水银开关闭合时，产生电流，不断地振动产生类似于cp脉冲的信号，再将产生的cp脉冲连接到74161上，四个74161芯片级联形成计数部件用于计数，再将输出端连接到74ls48和bs201a上，以此达到显示目的。将四位的清零端连接到逻辑开关上，以此控制电路的清零。

2.2方案二

水银开关闭合时，产生电流，不断地振动产生类似于cp脉冲的信号，再将产生的cp脉冲连接到74ls390上，74ls390用于计数，将四个74ls390级联起来，达到四位计数功能，再将输出端连接到74ls48和bs201a上，以此达到显示目的。将四位的清零端连接到逻辑开关上，以此控制电路的清零。

考虑到复杂程度、精确性和器材配置，我们最终决定取第二个方案。