数电课程设计 触摸式计数器
触摸开关数电课程设计
触摸开关数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电路基础知识，掌握触摸开关的原理与设计方法；2. 使学生掌握触摸开关电路中的主要元器件及其功能；3. 让学生了解触摸开关在生活中的应用，认识到数字电路在实际生活中的重要性。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，学会使用面包板搭建触摸开关电路；2. 提高学生的问题解决能力，能够分析触摸开关电路故障并进行排除；3. 培养学生的团队协作能力，通过分组合作完成触摸开关电路的设计与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生学习热情；2. 增强学生的环保意识，让学生认识到触摸开关在节能方面的优势；3. 培养学生的创新精神，鼓励学生勇于尝试，敢于挑战。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，通过触摸开关电路的设计与制作，使学生将所学知识应用于实际操作中。
学生特点：学生具备一定的数字电路基础知识，动手操作能力强，但对触摸开关等新型数字电路元件的了解有限。
教学要求：教师需结合学生实际情况，以引导为主，讲解为辅，鼓励学生动手实践，培养其创新意识和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生达到具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、触发器、计数器等基本概念与功能；2. 触摸开关原理：电容式触摸原理、电阻式触摸原理及其在数字电路中的应用；3. 触摸开关电路设计：电路原理图绘制、元器件选型、电路搭建与调试；4. 触摸开关电路制作：使用面包板搭建触摸开关电路，进行实际操作；5. 故障分析与排除：分析触摸开关电路可能出现的故障，学习排除故障的方法；6. 触摸开关在实际应用中的案例分析：如智能照明、家电控制等；7. 课程总结与拓展：对触摸开关电路进行优化设计，探讨其在其他领域的应用。
教学内容安排与进度：1. 数字电路基础知识回顾（1课时）；2. 触摸开关原理（2课时）；3. 触摸开关电路设计（3课时）；4. 触摸开关电路制作（3课时）；5. 故障分析与排除（2课时）；6. 触摸开关在实际应用中的案例分析（2课时）；7. 课程总结与拓展（2课时）。
数电课程设计 触摸式计数器
数字电子技术课程设计报告题目：触摸式计数器班级：姓名触摸式计数器一、设计内容及要求● 1.1程设计应达到的目的1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度● 1.2 本课程设计课题任务的内容和要求1、触摸时或遮挡时的距离应小于感应距离。
2、能计数到最大值999。
3、LED数码管显示计数值。
4、具有提示功能。
二、方案设计及论证● 2.1 基本思路我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑，进行方案设计。
第一、触摸信号的采集，能否被接收会产生不同的信号，将其转换成高低电平；第二、计数器记录高低电平的变化，实现计数功能并响一声；第三、将计数用数码管显示；● 2.2 方案方案满足设计的基本要求，用光敏二极管做触摸传感器，接收对管判断是否有物体触摸，并且当物体触摸时输出一个高电平，然后触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组 BCD码输出，输出由 BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。
在该方案的具体器件选择上，又有许多方案，如脉冲发射电路中采用的振荡器有多种选择，可以采用元件构成，也可以采用集成电路构成，为简化电路，本设计采用 555 构成的多谐荡器，其结构简单，便于调试。
在计数器方面也有多种选择，计数器种类繁杂，有同步的，有异步的；有十进制的，有十六进制的，在满足要求的基础上，为尽量简化电路，减小各模块之间的联系，本设计采用三块 74LS161进行级联，实现模一千计数器。
在显示电路方面采用74ls48和数码显示管进行。
当电源接上5V电源时，触摸部分2脚与6脚相连，构成一个施密特触发器，当无遮挡时，触摸部分（D1=5.7kΩ）与电阻R1，R2串联，光敏电阻的电压为1.4V，此时C1充电，NE555 2,6脚的电压>2/3VCC,因此3脚输出为低电平，所以触发同步计数模十部分，74LS161的个位计数2脚的CP为低电平，数码管不具有计数功能；反之，当有遮挡物时，触摸部分（D1=58kΩ），此时C1放电，维持R1和R2电阻上的电压，NE555 2,6脚的电压<1/3VCC,此时3脚输出为高电平，继而触发同步计数模十部分，同时个位的2脚CP为高电平，产生数码管进位信号，周而复始，计数器部分显示到1000.方框图三、各单元电路设计与分析1.信号采集电路如图可知信号采集电路是由一个光敏电阻作为采集器，其输出信号在无物件遮挡住光线时，其电压较低，再有物件遮挡光线时，电压产生较高，因此控制后续计数电路。
触摸式计算器的设计
触摸式计算器的设计作者：刘川来源：《职业·中旬》2012年第03期一、硬件设计本设计的硬件电路包括：电源电路、显示电路、A/D转换电路及触摸屏接口电路。
电源电路为整个系统提供稳定的电压和电流，显示电路显示按键值和运算结果，A/D转换电路实现数据采样，触摸屏接口电路实现触摸屏与A/D转换芯片的连接。
1.电源电路设计该电源电路设计采用的是9V交流电源输入，整流桥采用2W08M，其最高耐压值是800V。
经过滤波电容C1、C3后直接接到三端稳压管输入端，然后三端稳压管的输出端就可以输出5V的稳定电压，最后接上一个LED发光二极管作为电源接通指示。
这样就完成了本设计的基本电源电路设计。
2.最小系统与外存扩展设计本设计所用到的外围电路都是在51单片机的最小系统基础上扩展的，对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括单片机、晶振电路、复位电路。
MCS-51单片机有四个I/O口，共32条口线，但由于系统扩展的需要，真正能作为数据I/O使用的就只有P1口和P3口的部分口线。
3.显示电路设计本设计的显示电路采用七端数码管，显示方式是静态显示。
MCS-51单片机串行口方式0为移位寄存器方式，外接6片74LS164作为6位LED显示器的静态显示接口，把8051的RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。
74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。
其中A、B（第1、2脚）为串行数据输入端，两个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接。
T（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的TXD端。
每一个时钟信号的上升沿加到T端时，移位寄存器移一位，8个时钟脉冲过后，8位二进制数全部移入74LS164 中。
R（第9脚）为复位端，当R=0时，移位寄存器各位复0；只有当R=1时，时钟脉冲才起作用。
Q1…Q8（第3-6和10-13引脚）并行输出端分别接LED显示器的hg•••a各段对应引脚。
数字电路说课计数器ppt课件
说教学过程
(二)讲授新课
１精讲环节 （异步计数器（加计数））
“ 1” 1J
CP CP0 C1 1K
“ 1” Q0
1J CP1 C1
1K
(a)
“ 1”
CP
Q1
1J
Q2 Q0
CP2 C1
Q1
1K
Q2
CP1 CP2
(b)
三位二进制异步加法计数器的逻辑图和波形图(下降沿)Ffffff
异步高
频率/MHz 32 32 25 25 25 25
25
Ffffff
说教学过程
(二)讲授新课
１精讲环节 （74LS90）
计数 脉冲 CP
QA CP1 CP2
QB QC QD 74L S90
QA 最低 位 (L S B)
计数脉冲 M＝ 2
CP CP1
CP2
(a)
QB QC QD 最高 位 (MSB)
说教学过程
(二)讲授新课
１略讲环节 （异步计数器（加计数））
CP
1D CP CP0 C1
Q0
1D
CP1 C1 Q0
Q1
1D
CP2
C1
Q1
(a)
Q0
Q2
Q0
Q2
Q1 Q1
Q2
CP1 CP2 (b)
三位二进制异步加法计数器的逻辑图和波形图(下降沿)
Ffffff
说教学过程
(二)讲授新课
１略讲环节 （异步计数器（减计数））
(二)讲授新课
设计环节（74LS90）
QA QB QC QD CP
CP1 74LS90 CP2
S9(1) S9(2) R0(1) R0(2)
教案范例(计数器)
理论课教案首页
理论课教案副页
评价标准
1、日常规范（20 分）
（1）按要求着工作服，戴安全帽5分（2）遵守作息时间，按时到岗，不迟到早退5分（3）礼仪规范10分2、团结协作（20 分）
（1）尊敬老师、同学，文明守纪5分（2）同组合理分工、协作5分（3）与他组间交流与沟通情况5分（4）公共设备的协调使用情况5分3、安全操作（20 分）
（1）元件识别、检查5分（2）接线正确5分（3）制作过程中无元件烧毁5分（4）仪器仪表使用正确5分4、完成制作（40 分）
（1）计数器能进位、清零10分
（2）解决任务书上的问题10分
（3）展示说明10分
（4）发现创新10
分学生展示评价表。
触摸屏计算器设计方案
微控制器课程设计方案基于STM32的多功能计算器一、总体方案设计：1、基本功能：利用触摸屏实现加减乘除四则运算的单次或连续地整型、浮点型数据运算，并将表达式和结果实时显示在液晶屏上；支持带优先级的表达式求值；实现三角函数的运算；当输入错误的表达式时，将对应的错误信息显示出来，提醒用户纠正。
2、扩展功能：进行十六进制的数值运算，并显示以十六进制表示的答案。
二、系统硬件设计：微控制器：stm32开发板；触摸屏模块：stm32开发板配套液晶屏（4.5寸）。
三、系统软件设计：1、系统初始化：系统时钟初始化—>延时初始化—>LCD初始化—>触摸屏初始化—>显示计算器输入界面。
2、显示模块设计：由LCD初始化程序设置界面。
通过屏幕绘制将按键显示出来，其次由定时器中断程序定时刷新显示的表达式，将表达式于显示窗口实时显示出来。
3、计算功能程序设计：（1）运算功能的实现：i基本运算通过扫屏得到输入信息，将指令分为数字类、符号类、命令类三类指令。
对于数字类指令（如1、2、3、.、-、4……），创建数组，用以保存输入的数值，并在满足输入终止的判断条件（出现符号或命令类指令）后，重新排序，用相应函数将数组转为数字，以便进行下一步计算；对于符号类指令（如+、-、*、%……），将其作为数字类指令输入结束的判断，同时在下一个符号结束后进行第一个符号两边数字的运算；对于命令类指令(主要针对=)，进行最终的计算，并将相应结果显示在对应位置。
ii科学运算（包含优先级）在基本运算的基础上，在得到命令类指令之前，不进行任何运算，将得到的数字和符号都储存到数组中，在得到命令类指令后，将符号类的指令进行优先级排序，然后依次找出符号两边的数字进行计算，并将得到的结果存入处理后的数组中，重复以上步骤直到得到最终结果。
总体运算过程流程图如下：iii三角函数运算利用#include <math.h>直接调用三角函数相关程序。
数电实验报告计数器
数电实验报告计数器计数器是数字电路中常见的一种电路元件，用于计数和显示数字。
在数电实验中，我们通常会设计和实现各种类型的计数器电路，以探究其工作原理和性能特点。
本文将介绍数电实验中的计数器的设计和实验结果，并探讨其应用和改进。
一、设计和实现在数电实验中，我们通常使用逻辑门和触发器来实现计数器电路。
逻辑门用于控制计数器的输入和输出，而触发器则用于存储和更新计数器的状态。
以4位二进制计数器为例，我们可以使用四个触发器和适当的逻辑门来实现。
触发器的输入端连接到逻辑门的输出端，而逻辑门的输入端连接到触发器的输出端。
通过适当的控制信号，我们可以实现计数器的正向计数、逆向计数、清零和加载等功能。
在实验中，我们需要根据设计要求选择适当的逻辑门和触发器，并将其连接起来。
然后，通过给逻辑门和触发器提供适当的输入信号，我们可以观察计数器的输出结果，并验证其正确性和稳定性。
二、实验结果在实验中，我们设计了一个4位二进制计数器，并通过适当的输入信号进行了测试。
实验结果表明，计数器能够正确地进行正向计数和逆向计数，并能够在达到最大计数值或最小计数值时自动清零。
此外，我们还观察到计数器的输出信号在计数过程中保持稳定，并且能够及时响应输入信号的变化。
这说明计数器具有较高的稳定性和响应速度，适用于各种计数应用场景。
三、应用和改进计数器在数字电路中有广泛的应用，例如频率分频、时序控制、计时器等。
通过适当的设计和连接，我们可以实现各种复杂的计数功能，满足不同的应用需求。
在实验中，我们还可以对计数器进行改进和优化，以提高其性能和功能。
例如，我们可以增加计数器的位数，以扩大计数范围；我们还可以添加输入输出接口，以实现与其他电路元件的连接和通信。
此外，我们还可以使用更高级的计数器电路，如同步计数器、环形计数器等，以实现更复杂的计数功能。
这些改进和扩展将进一步提高计数器的灵活性和实用性。
总结：通过数电实验，我们了解了计数器的设计和实现原理，并验证了其在实际应用中的性能和功能。
触摸开关数电课程设计
触摸开关数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基础知识，掌握触摸开关的工作原理；2. 学习并运用数字逻辑门电路，实现触摸开关的功能；3. 了解触摸开关在生活中的应用，认识到数电知识在实际问题解决中的价值。
技能目标：1. 能够正确绘制触摸开关的电路图，并进行电路搭建；2. 学会使用相关仪器和工具进行触摸开关电路的调试；3. 提高动手实践能力，培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的创新意识，敢于尝试新事物；3. 增强学生的环保意识，关注触摸开关在节能方面的优势；4. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手欲望，希望通过实际操作解决问题。
教学要求：教师需结合学生特点，以学生为主体，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力。
同时，关注学生的学习过程，对学生的学习成果进行有效评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门电路原理、逻辑函数及其表达方法。
2. 触摸开关原理：电容式触摸原理、触摸检测电路设计。
3. 逻辑门电路应用：利用逻辑门实现触摸开关控制电路的设计与搭建。
4. 触摸开关电路调试：电路搭建、仪器使用、调试方法及注意事项。
5. 触摸开关在实际应用中的案例分析：节能照明、家电控制等。
6. 课程实践：分组进行触摸开关电路设计、搭建和调试，展示与分享成果。
教学大纲安排：第一课时：数字电路基础知识回顾，引入触摸开关原理。
第二课时：深入学习触摸开关原理，探讨其设计方法。
第三课时：逻辑门电路应用，设计触摸开关控制电路。
第四课时：动手实践，搭建触摸开关电路，进行初步调试。
第五课时：优化电路，进行深入调试，分析实际应用案例。
第六课时：课程总结与成果展示，交流心得体会。
课程设计计数器
课程设计计数器一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握计数器的基本原理和使用方法。
具体包括：1.知识目标：使学生了解计数器的历史、发展和种类，理解计数器的工作原理，掌握计数器的使用方法和操作技巧。
2.技能目标：培养学生能够熟练使用计数器进行基本的数学运算，能够运用计数器解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学的热爱和好奇心，培养学生的动手能力和创新精神，使学生认识到科技对生活的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括：1.计数器的基本原理：使学生了解计数器的工作原理，理解计数器各个部分的功能和作用。
2.计数器的使用方法：教授学生如何使用计数器进行基本的数学运算，如何进行数据输入和输出。
3.计数器的操作技巧：通过实际操作，使学生掌握计数器的操作技巧，能够熟练使用计数器。
4.计数器在实际问题中的应用：通过实例讲解，使学生能够运用计数器解决实际问题。
三、教学方法本课程的教学方法包括：1.讲授法：通过讲解计数器的基本原理和使用方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：通过分组讨论，使学生交流学习心得，提高学生的动手能力和团队协作能力。
3.实验法：通过实际操作，使学生掌握计数器的使用方法和操作技巧。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供学习参考。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，保证每个学生都能动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的掌握情况，包括计数器的使用方法和实际问题解决能力。
3.考试：定期进行考试，全面评估学生对计数器知识的理解和运用能力。
评估方式要求客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
通过评估，及时发现学生的问题，进行针对性的辅导。
数字电路实验 计数器的设计
数字电路与逻辑设计实验报告实验七计数器的设计姓名：黄文轩学号：17310031班级：光电一班一、实验目的熟悉J-K触发器的逻辑功能，掌握J-K触发器构成异步计数器和同步计数器。
二、实验器件1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。
2.虚拟器件: 74LS73，74LS00, 74LS08, 74LS20三、实验预习1. 复习时序逻辑电路设计方法①根据设计要求获得真值表②画出卡诺图或使用其他方式确定状态转换的规律③求出各触发器的驱动方程④根据已有方程画出电路图。
2. 按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图Ⅰ、16进制异步计数器的设计异步计数器的设计思路是将上一级触发器的Q输出作为下一级触发器的时钟信号，置所有触发器的J-K为1，这样每次到达时钟下降沿都发生一次计数，每次前一级触发器从1变化到0都使得后一级触发器反转，即引发进位操作。
画出由J-K触发器组成的异步计数器电路如下图所示：使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出，以及时钟信号。
：可以看出电路正常执行16进制计数器的功能。
Ⅱ、16进制同步计数器的设计较异步计数器而言，同步计数器要求电路的每一位信号的变化都发生在相同的时间点。
因此同步计数器各触发器的时钟脉冲必须是同一个时钟信号，这样进位信息就要放置在J-K 输入端，我们可以把J-K端口接在一起，当时钟下降沿到来时，如果满足进位条件(前几位触发器输出都为1)则使JK为1，发生反转实现进位。
画出由J-K触发器和门电路组成的同步计数器电路如下图所示使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出，计数器进位输出，以及时钟信号。
：可以看出电路正常执行16进制计数器的功能，且每到15就输出进位信号，我们可以判断电路正确。
Ⅲ、使用JK触发器模仿74LS194功能，实现可以左移和右移的寄存器。
使用触发器和门电路实现74LS194的功能，可以由以下电路图得到：(图中JK触发器与反相器共同构建D触发器)由于实验箱器件数目的限制，我们只能实现有左移和右移功能的寄存器。
川大数电课程设计
川大数电课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习数字电路的基本理论、基本知识和基本技能，使学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生运用数字电路知识分析和解决实际问题的能力。
具体的教学目标如下：1.知识目标：（1）掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
（2）了解数字电路在电子技术和信息技术中的应用。
（3）熟悉数字电路的主要组成部分，如逻辑门、逻辑函数、逻辑电路、触发器、计数器等。
2.技能目标：（1）能够运用数字电路知识分析和解决实际问题。
（2）具备基本的数字电路实验操作能力，能够进行简单的数字电路设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数字电路的兴趣，激发学生学习数字电路的积极性。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生沟通与协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
具体的教学内容如下：1.数字电路的基本概念：数字电路的定义、特点、分类和应用。
2.逻辑门：与门、或门、非门、异或门、同或门等基本逻辑门及其真值表和逻辑函数。
3.逻辑函数：逻辑函数的定义、性质、表达式和简化方法。
4.逻辑电路：逻辑电路的组成、分析和设计方法。
5.触发器：触发器的概念、类型和功能。
6.计数器：计数器的原理、结构和应用。
7.数字电路的设计：数字电路的设计方法、步骤和实例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体的教学方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法。
2.讨论法：引导学生针对数字电路的相关问题进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析数字电路的实际案例，使学生更好地理解和掌握数字电路的知识。
4.实验法：让学生亲自动手进行数字电路实验，培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，本课程将充分利用校内外教学资源。
计数器电子课程设计报告
计数器电子课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解计数器的基本原理和电子元件的功能。
2. 学生能够掌握计数器的电路连接和编程方法。
3. 学生能够描述计数器在实际应用中的使用场景和作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计和搭建简单的计数器电路。
2. 学生能够运用编程语言对计数器进行编程控制。
3. 学生能够运用问题解决和团队合作的能力，完成计数器电子课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、沟通协作，培养团队意识和责任感。
3. 学生通过电子课程设计，认识到科技在日常生活和国家发展中的重要作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子课程设计，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具备一定的电子知识基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论知识与实践操作的结合，引导学生主动探索，鼓励团队合作，关注学生的个体差异，提高学生的综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 计数器原理及电子元件介绍：包括计数器的基本工作原理、各类电子元件（如晶体管、二极管、电阻、电容等）的功能及在计数器中的作用。
相关教材章节：第四章第二节《电子计数器原理与元件》2. 电路连接与编程方法：学习计数器电路的连接方式，编程语言（如Scratch 或Arduino）的基本指令，实现对计数器的控制。
相关教材章节：第四章第三节《计数器电路的连接与编程》3. 实际应用案例分析：分析计数器在实际应用中的案例，如停车场计数、商品数量统计等。
相关教材章节：第四章第四节《计数器的应用实例》4. 课程设计任务：分组进行计数器电子课程设计，包括设计、搭建、编程、测试及优化计数器电路。
相关教材章节：第四章实践环节教学安排与进度：第一课时：介绍计数器原理及电子元件，让学生了解计数器的基本组成。
数字电路实验3计数器
实验八计数器一、实验目的1．熟悉由集成触发器构成的计数器电路及其工作原理。
2．熟悉掌握常用中规模集成电路计数器及其应用方法。
二、实验原理和电路所谓计数，就是统计脉冲的个数，计数器就是实现“计数”操作的时序逻辑电路。
计数器的应用十分广泛，不仅用来计数，也可用作分频、定时等。
计数器种类繁多。
根据计数体制的不同，计数器可分成二进制（即2”进制）计数器和非二进制计数器两大类。
在非二进制计数器中，最常用的是十进制计数器，其它的一般称为任意进制计数器。
根据计数器的增减趋势不同，计数器可分为加法计数器—随着计数脉冲的输入而递增计数的；减法计数器—随着计数脉冲的输入而递减的；可逆计数器—既可递增，也可递减的。
根据计数脉冲引入方式不同，计数器又可分为同步计数器—计数脉冲直接加到所有触发器的时钟脉冲（CP）输入端；异步计数器—计数脉冲不是直接加到所有触发器的时钟脉冲（CP）输入端。
1.异步二进制加法计数器异步二进制加法计数器是比较简单的。
图1.8.1(a)是由4个JK（选用双JK74LS112）触发器构成的4位二进制（十六进制）异步加法计数器，图1.8.1(b)和（c）分别为其状态图和波形图。
对于所得状态图和波形图可以这样理解：触发器FFO（最低位）在每个计数沿（CP）的下降沿（1 → 0）翻转，触发器FF1的C P端接FF0的Q0端，因而当FFO（Q O）由1→ 0时，FF1翻转。
类似地，当FF1（Q1）由1→0时，FF2翻转，FF2（Q2）由1→0时，FF3翻转。
4位二进制异步加法计数器从起始态0000到1111共十六个状态，因此，它是十六进制加法计数器，也称模16加法计数器（模M=16）。
从波形图可看到，Q0 的周期是CP周期的二倍；Q1是Q0的二倍，CP的四倍；Q2是Q1 的二倍，Q0的四倍，CP的八倍；Q3是Q2的二倍，Q1的四倍，Q0的八倍，CP的十六倍。
计数器电路课程设计
计数器电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解计数器电路的基本原理，掌握不同类型计数器的工作方式和特点。
2. 学会分析计数器电路的电路图，并能够识别其组成部分及功能。
3. 掌握计数器电路的编程方法，能够利用所学知识设计简单的计数器程序。
技能目标：1. 培养学生动手搭建和调试计数器电路的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高创新思维和团队合作能力。
3. 培养学生利用编程软件对计数器电路进行设计和仿真实验的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 培养学生具备良好的团队协作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。
3. 增强学生的自信心，让其在面对困难和挑战时，能够保持积极的心态，勇于克服和解决问题。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对计数器电路有一定了解，但实践操作能力和编程能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和创新思维，培养解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度和个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够达到以上所述的具体学习成果。
二、教学内容1. 计数器电路基本原理：介绍计数器电路的概念、分类和工作原理，重点讲解异步和同步计数器的工作方式和特点。
教学内容关联教材章节：第二章第四节《计数器电路》2. 计数器电路的电路图分析：分析常见的计数器电路图，讲解各个部分的组成及功能，使学生能够识别并理解计数器电路的构成。
教学内容关联教材章节：第二章第五节《计数器电路的电路图分析》3. 计数器电路编程方法：教授计数器电路的编程方法，包括Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言，使学生能够设计简单的计数器程序。
教学内容关联教材章节：第三章第一节《计数器电路编程》4. 搭建和调试计数器电路：指导学生动手搭建和调试简单的计数器电路，提高学生的实践操作能力。
电子课程设计计数器
电子课程设计计数器一、教学目标本章节的教学目标分为三个部分：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：学生需要理解电子课程设计计数器的基本原理和组成部分，掌握其工作原理和操作方法。
2.技能目标：学生能够通过实践操作，运用计数器进行基本的电子计算，并能够进行简单的电路设计和调试。
3.情感态度价值观目标：学生能够体验到电子技术在生活中的应用，培养对电子技术的兴趣和好奇心，提高对科学技术的认同感和责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括电子课程设计计数器的基本原理、组成部分、工作原理和操作方法。
1.电子课程设计计数器的基本原理：介绍计数器的功能和作用，解释其工作原理。
2.电子课程设计计数器的组成部分：介绍计数器的各个部分的作用和功能，解释其相互之间的关系。
3.电子课程设计计数器的工作原理：通过实例解析计数器的工作过程，让学生理解其内部的工作机制。
4.电子课程设计计数器的操作方法：介绍计数器的操作方法和技巧，让学生能够熟练地进行操作。
三、教学方法本章节的教学方法采用讲授法、讨论法和实验法相结合的方式。
1.讲授法：通过讲解电子课程设计计数器的基本原理、组成部分和工作原理，使学生掌握基本的知识和概念。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生探讨计数器的操作方法和技巧，促进学生的思考和交流。
3.实验法：通过实际操作计数器，让学生亲身体验其工作原理和操作方法，提高学生的实践能力。
四、教学资源本章节的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：提供电子课程设计计数器的相关章节，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的电子技术资料，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：通过视频、动画等形式，生动形象地展示计数器的工作原理和操作方法。
4.实验设备：提供实际的计数器设备，让学生进行实际操作和调试，提高学生的实践能力。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
数电设计任意模值的计数器
课程设计（论文）课程名称：数字电子技术基础题目：设计任意模值的计数器院（系）： xxxxxx专业班级： xxxxxxxx姓名： xxx学号： xx指导教师： xx2014年1月3日任务书1、课程设计（论文）题目：设计任意模值的计数器。
（模35计数器）2、本次课程设计（论文）应达到的目的：a)熟悉74LS90计数器的基本功能；b)掌握综合应用理论知识和中规模集成电路设计方法；c)掌握调试及电路主要技术指标的测试方法；d)实现用74LS90计数器输出8421BCD码模35置9计数器；e)作出模拟仿真电路图，完成本次课程设计。
3、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求主要内容：（1）通过查阅资料，了解74LS90计数器的功能和各个引脚的作用；（2）利用两片中规模集成电路计数器74LS90，实现模35置9计数器，其计数范围在00——34；课程设计要求：（1）独立完成本次课程设计的主要内容；（2）设计出仿真电路具有清零、预置数、停止等功能；预置数为99；（3）调试结果，分析调试中发现的问题及故障排除方法；（3）将结果输出到仿真电路图的晶体管上，显示出来；（4）写出设计总结报告。
摘要Multisim 11.0提供了丰富的元器件。
这些元器件按照不同的类型和种类分别存放在若干个分类库中。
这些元件包括现实元件和虚拟元件计数器是一种最简单的基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲信号个数进行计数，以实现测量、计数和控制功能，同时兼有分频的功能。
计数器按计数进制分有二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按技术单元中触发器所接受计数脉冲和翻转顺序分有异步计数器、同步计数器；按计数供能分忧加法计数器，减法计数器，可逆计数器等。
本次课程设计，是要我利用MULTISIM 11.0仿真模拟软件，根据设计要求设计利用74LS90计数器实现8421BCD码的异步置9模35加法计数器，了解计数器的工作原理。
74LS90计数器是异步二——五——十计数器，而8421BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似。
数字电路课程设计简易计算器文档
数字电路课程设计（不含单片机等，需用芯片完成主要功能）
功能：-8到7的加减计算器
-8，-7，…，-1，0，1，2，…，7为加减数的范围，运算结果可以有-8+(-8)=-16或,7+7=14有：正加正，负加负，正加负，负加正，0也在运算范围内。
要求：
输入部分：正负号（设置两个按键），若输入正数不按，负数则按代表负的按键；
加减法（设置两个按键，尽量与正负号共用两个按键），加减法都要按下按键；
数字（0-8设置九个代表数字的按键，一个按键代表一个数）
如：-3+1，则先按下代表负的按键，再按代表3的按键，其次按代表加号的按键，最后按代表数字1的按键。
显示部分：共七个数码管，进行运算的两个数各两个，其中代表符号位，若为正数，数码管不显示（或显示0），若为负数，显示“-”（负号，即数码管8字中间一横）。
运算结果用三个数码管，后两个显示数字，若结果只有一位，则只显示其中一个；若结果为两位，则全部显示。
前一个为符号位，同样，正数不显示（或显示0，需统一，要么都显示0，要么都不显示），负数显示负号。
如果增加一个区分加减的显示会更好。
提示：-8到7可用含符号四位补码表示
求补码用异或（74LS86）运算，正数各位与0异或，负数各位与1。
通过正负号控制加法器（74LS283）的进位来满足负数求补码加一。
可使用芯片（供参考，没有限制）：74LS0074LS0474LS0874LS13874LS14774LS151 74LS16074LS16574LS28374LS37374LS37474LS4874LS7474LS7674LS85 NE555。
电子课程设计——单键触摸开关设计
课程设计(论文)题目名称单键触摸开关课程名称电子技术课程设计学生姓名谌超学号0941202007系、专业电气工程系、自动化指导教师刘祥民2011年12 月23 日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业09自动化学生姓名谌超学号0941202007题目名称单键触摸开关设计设计时间2011年12月19日—2011年12月23日课程名称电子技术课程设计课程编号121200105设计地点数字控制与PLC实验室\创新实验室（214）（305）一、课程设计（论文）目的电子课程设计不同于平时的习题练习，也不同于一般的电子实验。
习题与做实验的内容较少，每次涉及的范围较窄，一般学生在短时间内较容易完成。
而课程则不同，它要综合全部的电子知识，包括“模拟电子技术”，数字电子技术“的大部分内容。
由老师给出一些课题，然后由学生根据课题要求，自己进行搜集有关资料，根据课题设计完善可靠的电路再进行整理。
得到课程设计的论文。
必要时再由此进行实际的电路接线，以实践证实课程理论设计的可行性。
经过这样的课程设计，培养了学生的思维能力，解决电子电路问题的能力，也培养了学生动手能力。
为毕业阶段的毕业设计打了良好的基础，这就是课程设计的目的。
二、已知技术参数和条件1、ICCD4017计数器，光敏电阻RG，LED；2、KEIL 软件；Wave软件；Proteus仿真软件；3、THKSCM-1型单片机实验系统。
三、任务和要求设计要求掌握单键触摸开关的基本原理；掌握单键触摸开关硬件电路的设计；1、要求设计出基本原理框图；2、要求设计出原理图；注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）1、模拟电子技术基础，高等教育出版社，胡宴如等2004年7月2、数字电子技术基础，高等教育出版社，张克农等2003年4月3、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL 软件，WA VE 软件4、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字电子技术课程设计报告题目：触摸式计数器
班级：
姓名
触摸式计数器
一、设计内容及要求
● 1.1程设计应达到的目的
1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设课题；
2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；
3、进一步熟悉常用芯片和电子器件的类型及特性，并掌握合理选用器件的原则；
4、学会电路的安装与调试；
5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；
6、学会撰写课程设计的总结报告；
7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度
● 1.2 本课程设计课题任务的内容和要求
1、触摸时或遮挡时的距离应小于感应距离。
2、能计数到最大值999。
3、LED数码管显示计数值。
4、具有提示功能。
二、方案设计及论证
● 2.1 基本思路
我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑，进行方案设计。
第一、触摸信号的采集，能否被接收会产生不同的信号，将其转换成高低电平；
第二、计数器记录高低电平的变化，实现计数功能并响一声；
第三、将计数用数码管显示；
● 2.2 方案
方案满足设计的基本要求，用光敏二极管做触摸传感器，接收对管判断是否有物体触摸，并且当物体触摸时输出一个高电平，然后触发后面的加法计数器，使其加一，为简单起见，计数器为一组 BCD码输出，输出由 BCD-七段数码管译码器译码，输入至数码管显示。
在该方案的具体器件选择上，又有许多方案，如脉冲发射
电路中采用的振荡器有多种选择，可以采用元件构成，也可以采用集成电路构成，为简化电路，本设计采用 555 构成的多谐荡器，其结构简单，便于调试。
在计数器方面也有多种选择，计数器种类繁杂，有同步的，有异步的；有十进制的，有
十六进制的，在满足要求的基础上，为尽量简化电路，减小各模块之间的联系，本设计采用三块 74LS161进行级联，实现模一千计数器。
在显示电路方面采用74ls48和数码显示管进行。
当电源接上5V电源时，触摸部分2脚与6脚相连，构成一个施密特触发器，当无遮挡时，触摸部分（D1=5.7kΩ）与电阻R1，R2串联，光敏电阻的电压为1.4V，此时C1充电，NE555 2,6脚的电压>2/3VCC,因此3脚输出为低电平，所以触发同步计数模十部分，74LS161的个位计数2脚的CP为低电平，数码管不具有计数功能；
反之，当有遮挡物时，触摸部分（D1=58kΩ），此时C1放电，维持R1和R2电阻上的电压，NE555 2,6脚的电压<1/3VCC,此时3脚输出为高电平，继而触发同步计数模十部分，同时个位的2脚CP为高电平，产生数码管进位信号，周而复始，计数器部分显示到1000.
方框图
三、各单元电路设计与分析
1.信号采集电路
如图可知信号采集电路是由一个光敏电阻作为采集器，其输出信号在无物件遮挡住光线时，其电压较低，再有物件遮挡光线时，电压产生较高，因此控制后续计数电路。
2.计数电路
计数电路主要采用计数器统计信号采集电路输出的脉冲个数，实现对物件计数的功能。
为了使电路简单化，减少其它器件的使用，通过查看各种计数器芯片的技术手册，选取 74LS161为该电路的计数器
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。
计数电路
3.数码显示电路
计数电路输出两组 BCD码，为了使电路简单，应选用 BCD码—七段数码管译码驱动器，而七段数码管的选择与之配套。
译码器无特殊功能要求。
这里选用了常用的 74LS48共阴数码管驱动器，配套选取共阴八段数码管，但小数点位不用。
74LS48 为内部有上拉电阻的 BCD—七段数码管译码器 / 驱动器，输出端为高电平有效，可用于驱动缓冲器或共阴数码管。
其功能表如表所示。
根据功能表，将 BI / RBO、RIB、LT 接高电平， A0 ~ A3 接计数电路的 D 0 ~ D 3 ，其余同理，该部分电路简单，只要根据功能表将相应端口连接起来可完成功能，如图所示
功能表
74LS48管脚图7段共阴极数码显示管
数码显示电路
4.脉冲产生电路
当接到电源时，构成的是施密特触发器，当无光照时，光敏阻值很小，又因为其与电阻串联，此时C1电容在充电，NE555 2、6脚的电压大于2/3 VCC,因此输出为低电平。
反之，输出为高电平。
四、总体电路原理图及元器件清单
1.原理图
2.元器件清单
NE555NE5551
R2电阻（22K）1
R1电阻（50K）1
C1电容（10μF）1
C2电容（0.01μF）1 fengmingqi蜂鸣器1 kaiguan拨动开关1 VCCGND电源接口1 5101AS数码显示管（共阴）3
D1光敏电阻1
五、PCB图
通过原理图装换成PCB图，如下
六、电路功能测试方案与测试结果
电路焊接完毕后，对照原理图检查是否有漏焊、错焊之处，别要检查电源引线是否短路。
确认无误后，上电调试，先查看感觉各元器件是否正常工作，是否有异味发烫等，如有即及时断电检查；若无，测试电路是否完成相应功能。
焊接时，每焊接完一个模块都要进行调试。
不要把所有的电路全部焊接完了再进行调试，否则如果出现问题将会很难查出来，而且还会给修改电路带来不必要的麻烦。
芯片的管脚要正确读取，接电源的管脚和接地的管脚不搞反了。
万能板上的电源线和地线要分清楚，焊接时千万不要搞错了。
然后分模块进行调试，经测试，电路正常工作，相关功能完全实现：用手触摸一次光敏管，记一次数，蜂鸣器响一次。
七、作品照片图
八、结论与心得体会
经过本次设计，我们受益非浅，不仅使我们复习了数电的很多知识，而且锻炼了我们理论与实践相结合的能力、团队协作能力。
这次课程设计不仅是对所学知识的复习巩固，更是对将凌乱知识系统化的能力提出了挑战。
当问题出现的时候，要想办法解决，并且有的还不止一种解决方案。
通过这种方式可以培养我们的创造性思维，将知识学活。
在今后的学习过程中将更加努力，提高自己的创新能力和实践能力，以适应社会和时代发展要求
九、参考文献
1)《电子技术基础数字部分（第五版）》康华光高等教育出
版社
2)《电子技术基础模拟部分（第五版）》康华光高等教育出
版社
3)《计数器及其逻辑设计》蔡雅铮高等教育出版社
4)《电子技术课程设计指导》彭介华高等教育出版社
5)《电子电路基础》童诗白高等教育出版社
6)《电子电路基础》谢沅清人民邮电出版社
7)《数字电子技术基础》侯建军高等教育出版社
8)《电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计》侯建军高
等教育出版社
9)《实用电子电路设计制作 300例》刘修文中国电力出版社
10)《数字电子技术基础》鬲淑芳陕西师范大学出版社。