电路课程设计---自动循环计数器

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电路课程设计---自动循环计数器

电路课程设计---自动循环计数器

数字电子技术课程设计——自动循环计数器学院专业成员一、设计任务:1. 用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2. 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3. 输出用数码显示。

二、总体设计思想:根据题目要求,系统可以划分为以下几个部分,基本思想如下:1、电源部分,由它向整个系统提供+5V电源。

2、单脉冲产生部分:功能是由它产生单个脉冲,为循环计数部分提供计数脉冲。

3、译码显示电路部分:计数器输出结果的数字显示。

4、加/减控制电路部分:实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

5、可逆计数器部分:完成3~9的可逆加或减循环计数。

系统设计方框图如图1所示。

图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图三、各个单元逻辑电路及其工作原理3.1、译码显示电路:1、方案论证方案一:采用74LS47 TTL BCD—7段高电平有效译码/驱动器,数码管需选用共阳极数码管。

方案二:采用DCD-HEX——4段数码管,不需要译码器就能直接显示出结果。

确定方案:采用DCD-HEX——4段数码管。

2、译码显示电路的设计 3.2、加/减控制电路1、方案论证方案一:74LS190 TT L BCD 同步加/减计数器。

方案二:74LS192 TTL 可预置BCD 双时钟可逆计数器。

确定方案:经过比较,结合系统要求,决定采用方案一。

2、控制部分及循环加减计数部分的设计同步十进制可逆计数器CT74LS192,逻辑功能示意图见图4。

逻辑功能示意图:拐角3,2,6,7:数据输入端 拐角15,1,10,9:数据输出端 拐角12,13:悬空 拐角11:控制置数端 拐角14:清零端 拐角4,5:双时钟U1074LS192DA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O12C L R14图2 逻辑功能示意图3、74LS192功能表:注:拐角14:CR 拐角11:/LD表1 74LS192功能表(2)加计数:CR=0,/LD=1, CPu=CP, CPd=1, QA QB QC QD 按加法计数 (3)减计数:CR=0,/LD=1, CPu=1, CPd=CP, QA QB QC QD 按减法计数 5、课程设计答辩完后,发现用74LS190来实现更为简便,于是又重新设计,采用方案一,具体操作如下:(1)集成十进制同步加/减计数器CT74LS190,逻辑功能示意图见图5。

自动循环计数器 1111

自动循环计数器 1111

目录一、设计目的…………………………………………………….. …… .2二、设计任务 (2)三、设计要求 (2)四、总设计方案 (2)五、单元电路功能简介 (3)六、工作原理及其原理总图 (9)七、元件清单 (11)八、收获、体会 (12)九、参考文献 (13)一、设计目的1.熟练掌握计数器的应用。

2.加深对加减循环计数和显示电路的理解。

二、设计任务1. 用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2. 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

输出用数码显示。

三、设计要求1.确定总体设计方案画出总方框图,划分各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

2.选择元器件型号。

3.画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

4.进行电路调试,使其达到设计要求。

5.写出总结报告。

四、总体设计方案分析设计任务,该系统由单脉冲产生部分、加减控制模块、可逆计数器、译码显示模块构成。

完成由加法计数自动转向减法计数。

可逆计数器实现加法、减法计数功能。

加减控制模块可由门电路组成的基本RS触发器和其它控制门电路构成。

译码显示模块完成该结果的数字显示。

自动循环计数器设计框图如图1所示。

图1 自动循环计数器设计框图五、单元电路功能简介1、单次脉冲产生部分采用仿真软件自带的函数发生器。

2、可逆计数器74LS190是同步十进制可逆计数器,它是靠加/减控制端来实现加法计数和减法计数的。

其引脚排列如图2,功能表如表1所示。

(1)逻辑功能示意图表1 74LS190功能表图2 74LS190集成芯片引脚图(2)引脚说明CO/BO:进位输出/借位输出端CP:时钟输入端CT:计数控制端(低电平有效)D0~D3:并行数据输入端LD:异步并行置入控制端(低电平有效)Q0~Q3:输出端RC:行波时钟输出端(低电平有效)U/:加/减计数方式控制端D(3)主要逻辑功能74LS190的预置是异步的。

当置入控制端(LD=0)为低电平时,不管时钟端(CP)状态如何,输出端(Q0~Q3)即可预置成与数据输入端(D0~D3)相一致的状态。

简易数字循环计时器

简易数字循环计时器

University of South China电子技术课题设计题目简易数字循环计时器学生姓名专业班级学号同组学生指导老师2010年1月16日简易数字循环计时器一、设计任务与要求简易数字循环计时器是能够独立循环计时的集成电路芯片。

主要由计数器..振荡器.译码器.显示器和驱动等电路构成,能够对秒以下时间单位进行精确记时.具有清零.启动计时.暂停计时及继续计时等控制功能。

本设计满足以下要求:1、计数器可显示0.01s—0.99s、1s—99s两档。

2、可循环计时3、具有清零.启动计时.暂停计时及继续计时等控制功能二、方案设计与论证简易数字循环计时器要求能够对时间进行精确记时并显示出来.因此要有时钟发(1)时钟发生器:在本设计中产生100HZ的脉冲,即每一秒钟内能产生100个脉冲,脉冲输入到计数单元;(2)计数单元:由计数芯片构成,根据所输入脉冲的个数计数(由脉冲的上升沿触发计数),一个脉冲计数一次;(3)译码显示器:对脉冲记数进行译码输出到显示单元中;采用4片LED显示器把各位的数值显示出来,是秒表最终的输出,有秒和毫秒位;(4)控制电路:控制电路是对秒表的工作状态(记时开始/暂停/继续/复位等)进行控制的单元,可由触发器和开关组成。

根据要求我们设计出以下两种方案:方案一:对时钟发生器,可以使用石英晶体振荡器,使其产生100Hz的频率。

对计数部分,可以选所学过的16进制计数器74LS161,通过使用一个与门芯片,可以变成一个十进制计数器。

译码显示器部分,译码器我们可以选择74LS48芯片,它是BCD码到七段码的显示译码器.它可以直接驱动共阴极数码管;显示部分。

用共阴极数码管即可;对于控制电路,其作用主要就是用来控制计时器的开始计数、复位、暂停计数等,可用基本RS触发器等实现这些控制。

方案二:对时钟发生器,我们可以选择所学过的555芯片为主体的振荡器,输出频率为100z的脉冲;对于计数部分,我们可以直接选用同步可逆十进制计数器74LS190;译码显示器和控制电路同方案一。

循环计时器课程设计

循环计时器课程设计

循环计时器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解循环计时器的概念和原理;2. 学生能够掌握循环计时器的编程方法和应用;3. 学生能够了解循环计时器在实际生活中的应用案例。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的循环计时器程序;2. 学生能够通过调试和优化,提高循环计时器程序的执行效率;3. 学生能够运用循环计时器解决实际问题,培养编程思维。

情感态度价值观目标:1. 学生对循环计时器产生兴趣,激发学习编程的热情;2. 学生通过循环计时器的学习,培养解决问题的能力和团队协作精神;3. 学生能够认识到编程在生活中的重要作用,增强社会责任感。

课程性质:本课程为信息技术课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。

学生特点:五年级学生,具备一定的计算机操作基础,对编程有初步了解,好奇心强,喜欢动手实践。

教学要求:教师需结合学生特点,采用任务驱动法,引导学生主动探究,培养编程思维和动手能力。

课程目标分解为具体学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 循环计时器概念及原理:介绍循环计时器的定义、作用和基本原理,结合课本第二章第三节内容,让学生理解循环计时器在编程中的重要性。

- 定义:循环计时器是什么,如何实现循环功能;- 作用:循环计时器在程序中的用途,如:控制程序运行时间、实现动画效果等;- 原理:循环计时器的基本工作原理。

2. 循环计时器编程方法:讲解循环计时器的编程技巧,结合课本第二章第四节内容,让学生掌握编程方法。

- 编程语言:使用Scratch或Python等适合小学生的编程语言;- 循环结构:掌握for循环和while循环的用法;- 实例分析:分析循环计时器在实际编程中的应用案例。

3. 循环计时器应用实践:设计实践任务,让学生动手操作,巩固所学知识,培养编程思维。

- 设计任务:根据课程内容,设计难度适中的编程任务;- 动手实践:学生分组进行编程实践,相互协作,解决问题;- 成果展示:展示学生作品,互相评价,总结经验。

自动循环计数器(真正能实现自动)

自动循环计数器(真正能实现自动)

数字电子技术课程设计报告题目:自动循环计数器学年: 2013~2014 学期: 1 专业:生物医学工程班级: 110314 姓名:赵亮学号: 20111398指导教李磊师:日期: 2014年 1月4日—2014年1月10日长春工业大学电气与电子工程学院目录第一章设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2设计要求 (3)第二章设计思想 (3)第三章单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍 (4)3.1 单次脉冲产生部分 (4)3.2 译码驱动、显示电路部分 (5)3.3 控制部分及循环加减计数部分 (7)第四章系统逻辑框图 (10)第五章电路总图及原理 (11)4.1、电路总图 (11)4.2、工作原理 (11)第六章硬件电路安装、调试测试结果,出现的问题、原因及解决方法 (12)第七章总结设计电路的特点和方案的优缺点 (12)第八章收获、体会 (13)附录A 原理总图 (14)附录B 元件清单 (14)设计题目:自动循环计数器第一章设计任务与要求1.1 设计任务1. 用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2. 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3. 输出用数码显示。

1.2设计要求1. 确定总体设计方案画出总方框图,划分各单元电路的功能,并进行单元电路的设计,画出逻辑图。

2. 选择元器件型号。

3. 画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

4. 进行电路调试,使其达到设计要求。

5. 写出总结报告。

第二章设计思想根据题目要求,系统可以划分为以下几个部分,基本思想如下:1、电源部分,由它向整个系统提供+5V电源。

2、单脉冲产生部分:功能是由它产生单个脉冲,为循环计数部分提供计数脉冲。

3、译码显示电路部分:计数器输出结果的数字显示。

4、加/减控制电路部分:实现加减循环计数功能由控制部分完成。

5、可逆计数器部分:完成3~9的可逆加减循环计数。

系统设计方框图如图1所示。

图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图第三章单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍3.1 单次脉冲产生部分3.1.1、方案论证产生单脉冲的方法有很多,如用集成555定时器、TTL集成单稳态触发器74LS121。

3位十进制循环计数器

3位十进制循环计数器

现代电子设计实验报告实验名称:3位十进制循环计数器的设计系(科):信息科学与技术系班级:学号:姓名:完成时间:2012年4月24日. 1 .一、实验内容(一)设计要求1.设计一个3位十进制循环计数器,从0加到999,再恢复到0,循环往复。

每秒计数器加1。

2.有复位功能,当复位端reset为高时,计数器清零,停止计数。

3.可以控制计数的开始start和停止stop。

当计数开始start信号有效时,计数器开始计数;当计数停止stop信号有效时,计数停止;当start信号再次有效时,继续计数。

4.计数器的计数值采用动态显示方式在数码管上显示出来。

5.进行设计,仿真并下载程序到实验箱的CPLD模块板进行验证。

(二)电路模块cyclecntsysclk reset startSE G[6. SCAN[7.★提示:reset信号可以使用拨动开关来产生。

start和stop信号使用按键来实现输入信号:sysclk:基准时钟,50MHz;reset:异步复位信号,高有效;start,stop:计数开始和计数停止信号输入;. 2 .输出信号:SEG[6..0]:段码信号输出。

SCAN[7..0]:位码信号输出。

二、实验原理此系统的核心为一个三位循环计数器,将此计数器的输出结果通过分位电路动态显示到三个数码管上面。

另外的辅助电路分别为四个不同频率的分频器和按键去抖电路。

三、设计方案四、原理图. 3 .. 4 .五、模块设计(一)分频电路1.设计原理分频器就是对较高频率的信号进行分频,得到较低频率的信号。

定义一个计数器对输入时钟进行计数,在计数的前一半时间里,输出高电平,在计数的后一半时间里,输出低电平,这样输出的信号就是占空比为50%的偶数分频信号。

例如,6分频,计数值为0~2输出高电平,计数值为3~5输出低电平。

2.VHDL程序代码输出为1HZ分频电路N=50MHZ/1HZ=50000000Library ieee;Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Use ieee.std_logic_arith.all;Entity fdiv1 isgeneric(N: integer:=50000000); --rate=N,N是偶数port(clkin: IN std_logic;clkout: OUT std_logic);End fdiv1;Architecture a of fdiv1 is. 5 .signal cnt: integer range 0 to n-1;Beginprocess(clkin) --计数beginif(clkin'event and clkin='1') thenif(cnt<n-1) thencnt <= cnt+1;elsecnt <= 0;end if;end if;end process;process(cnt) --根据计数值,控制输出时钟脉冲的高、低电平beginif(cnt<n/2) thenclkout <= '1';elseclkout <= '0';end if;end process;End a;输出为10HZ分频电路N=50MHZ/10HZ=5000000. 6 .Library ieee;Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Use ieee.std_logic_arith.all;Entity fdiv10 isgeneric(N: integer:=5000000); --rate=N,N是偶数port(clkin: IN std_logic;clkout: OUT std_logic);End fdiv10;Architecture a of fdiv10 issignal cnt: integer range 0 to n-1;Beginprocess(clkin) --计数beginif(clkin'event and clkin='1') thenif(cnt<n-1) thencnt <= cnt+1;elsecnt <= 0;end if;end if;end process;. 7 .process(cnt) --根据计数值,控制输出时钟脉冲的高、低电平beginif(cnt<n/2) thenclkout <= '1';elseclkout <= '0';end if;end process;End a;输出为200HZ分频电路N=50MHZ/200HZ=250000Library ieee;Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Use ieee.std_logic_arith.all;Entity fdiv10 isgeneric(N: integer:=250000); --rate=N,N是偶数port(clkin: IN std_logic;clkout: OUT std_logic);End fdiv10;Architecture a of fdiv10 is. 8 .signal cnt: integer range 0 to n-1;Beginprocess(clkin) --计数beginif(clkin'event and clkin='1') thenif(cnt<n-1) thencnt <= cnt+1;elsecnt <= 0;end if;end if;end process;process(cnt) --根据计数值,控制输出时钟脉冲的高、低电平beginif(cnt<n/2) thenclkout <= '1';elseclkout <= '0';end if;end process;End a;输出为1000HZ分频电路N=50MHZ/1000HZ=50000Library ieee;. 9 .Use ieee.std_logic_1164.all;Use ieee.std_logic_unsigned.all;Use ieee.std_logic_arith.all;Entity fdiv10 isgeneric(N: integer:=50000); --rate=N,N是偶数port(clkin: IN std_logic;clkout: OUT std_logic);End fdiv10;Architecture a of fdiv10 issignal cnt: integer range 0 to n-1;Beginprocess(clkin) --计数beginif(clkin'event and clkin='1') thenif(cnt<n-1) thencnt <= cnt+1;elsecnt <= 0;end if;end if;end process;process(cnt) --根据计数值,控制输出时钟脉冲的高、低电平. 10 .beginif(cnt<n/2) thenclkout <= '1';elseclkout <= '0';end if;end process;End a;(二)扫描电路1.设计原理当reset和stop信号起作用时,输出到计数器的信号为低电平,只有当start 和脉冲信号起作用时,输出才为高。

基于Multisim的循环计数课程设计

基于Multisim的循环计数课程设计

《循环计数》课程设计报告学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程班级:2010级(2)班姓名:王彪樊江涛学号:2010508115 20105081312012年7月5日目录1. 课程设计目的 (2)2. 课程设计任务和要求 (2)3. 课程设计报告内容 (2)4. 元器件清单 (5)5. 设计总结 (5)6.参考书目 (6)1. 课程设计目的1)熟练掌握计数器的应用。

2)加深对加减循环计数和显示电路的理解。

2. 课程设计任务和要求1)用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2)电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3)输出用数码显示。

3. 课程设计报告内容3.1课程设计方案选择及说明3.1.1总体设计思路1)器材选择方案一:选用74LS190,即单时钟同步十进制加减计数器,引脚如图1所示15、1、10、9管脚为置数3、2、6、7管脚为二进制数码输出4管脚为复位(低电平有效)11管脚为异步预置数(低电平有效)5管脚为加减控制端,高电平做减法,低电平做加法14管脚为时钟输入端13管脚为进位端由于74LS190D拥有的是异步预置数的功能,题目需要的是3~9的循环计数,那么做加法时连到置数端的应该是二进制的1010(即10),但是74LS190D是十进制计数器,不能达到1010的状态,所以此方案不能采用。

方案二:选用74LS191,即单时钟同步十六进制加减计数器,引脚和功能和74LS190一样,同样拥有的是异步预置数的功能,但由于是十六进制的计数器,所以可以有1010的状态,则可以通过置数端进行置数,从而达到循环计数的功能。

2)总体设计方案选择方案一:运用两片74LS191计数器,通过单刀双掷开关对时钟信号的控制,分别完成加法和减法循环计数的功能。

流程图如下所示方案二:运用一片74LS191计数器,通过一个单刀双掷开光实现加减法的切换,再对做加法和做减法时的异步预置数和最初置数进行逻辑整合,从而实现循环计数的功能。

自动循环计数器

自动循环计数器

数字电子技术课程设计课题二:自动循环计数器一、设计目的1、熟练掌握计数器的应用。

2、加深对加减循环计数和显示电路的理解。

二、设计任务1、用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2、电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3、输出用数码显示。

三、设计思想1、译码驱动显示部分:计数输出结果送至译码输出显示部分。

2、控制部分:实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

3、计数部分:完成BCD码3~9的可逆加或减循环计数。

系统方框图如下:四、单元电路的设计、参数计算、器件介绍:(一)译码驱动显示部分1、采用74LS48 TTL BCD—7 段译码器/内部上拉输出驱动。

由于74LS48输出时高电平有效,所以显示数码管援用LTS547R共阴极数码管。

2、元器件型号的选择及参数的计算:数码管LTS547R,译码/驱动器74LS48;限流电阻的计算,数码管压降一般为1.8~2.2,工作电流10~20mA,经试验,静态显示时10mA,亮度客观,所以限流电阻R1~R7=(5V-2V)/10mA=300Ω。

3、译码驱动、显示电路的设计DBCA为8421BCD码输入端,a—g为7段译码器输出端。

LT灯测试输入使能端。

(二)控制部分及循环加减计数部分1、采用74LS191 TTL 4为同步加/减计数器。

2、控制部分及循环加减计数部分的设计74LS191功能管脚如图所示3、主要逻辑功能(1)同步指数功能当LD’=0时,CP来时,并行输入数据d3~d0被置入。

(2)计数功能取CT’=0 LD’=1当U’/D=0时,对应CP脉冲上升沿,十六进制加法计数。

当U’/D=1时,对应CP脉冲上升沿,十六进制减法计数。

(3)保持功能当CT’=LD’=1时,计数器保持原来的状态不变。

74LS138 TTL 三—8 线译码器状态图如下利用555定时器设计时钟脉冲如图五、总体电路设计图、工作原理及器件清单1、3~9可逆自动循环加或减计数器总体电路如图所示。

自动计数器电路的设计

自动计数器电路的设计

自动计数器电路的设计摘要:本课题所设计的计数器电路是以数字芯片为核心,由时基集成电路NE555、二/十进制同步加法计数器CD4518、七段数码管译码驱动器CD4511及周围元件组成。

电路通过时基电路NE555提供计数脉冲,使加法器CD4518和译码器CD4511进行计数编码、译码可以在数码管上进行两位数的自动计数显示功能。

调节电位器RP1可改变计数快慢,并伴有LED1闪烁指示,按键S1可对计数作清零处理。

该电路具有性能稳定,使用寿命长、使用方便等优点。

关键词:自动计数、编码译码、数码显示、脉宽调节一、设计自动计数器电路的目的自动计数器电路的常用方法是用单片机作为核心进行设计,而且功能可以更多、多、更智能,但需要有一定的编程基础,对于没有单片机编程基础的人来说难度比较大,特别是针对中职院校只学过模拟电路和数字电路的新生来说难度更大。

对于只学习过模拟电路和数字电路的中职新生来说怎样把所学的知识用在实际的电路设计中是一件非常有意义的事情,本次设计的主要目的是通过设计数码显示自动计数器电路来引导学生把所学的基础知识灵活的用到电路的设计中去。

所以我采用教学中常用的数字芯片为核心,通过设计各单元电路的基本功能,并将这些基本功能进行灵活的组合,达到电路设计的要求。

二、系统总体设计流程图脉冲产生电路NE555计数器CD4518译码器CD4511数码显示复位三、单元电路设计1. 脉冲产生电路NE555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路,常被用于定时器、脉冲产生器和振荡电路。

NE555可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。

脉冲产生电路由NE555集成芯片和少量外围电阻电容等元件组成。

当外围电解电容C1充电使电压升至2/3 VCC时,NE555的输出端3脚输出低电平,同时通过7脚进行放电;当电解电容C1放电使电压降至1/3 VCC时,NE555的输出端3脚输出高电平,同时放电脚7脚的开关管截止,电解电容开始充电。

计数器电子课程设计报告

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。

数电课设30 60s循环计时电路.

数电课设30  60s循环计时电路.

题目:定时电路设计与实验学生姓名:韩磊学院:电力学院系别:自动化系专业:自动化班级:自15-3指导教师:王艳荣2017年07月05日摘要电子技术课程设计是电子技术课程的实践性环节,是对所学的电子技术基本理论知识的综合运用。

课程设计是根据某一课题技术指标或逻辑功能的要求,进行电路的独立设计,实验安装和调试,在实验板上进行电子产品的制作和写出实验总结报告。

本设计要求设计一个30S/60S循环定时电路,本实验的核心部分是要设计一个30S/60S循环计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路和报警电路等5个部分构成。

其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30S/60S循环计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。

为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。

在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器显示零。

当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示0-30S/0-60S字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停、连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停、连续开关拨在连续时,计数器继续递增计数。

本系统还在Multisim下进行了仿真测试,对计时电路、译码显示电路、报警电路进行了性能与功能仿真,通过仿真分析验证了设计的正确性,达到了设计的预期目的,仿真结果完成了预期要求。

关键词:循环计数器 30S/60S秒定时器555定时器目录一、设计任务及分析 (4)1.设计目的: (4)2.设计内容: (4)3.设计思路: (4)二、系统方案设计 (5)方案一 (5)方案二 (5)三、原理电路设计 (7)1、秒脉冲电路 (7)2、递增计时电路 (8)3、报警电路 (8)4、外部操作信号 (9)5、整体电路图 (10)四、系统测试电路 (11)五、设计测试过程中遇到的问题及解决方法 (12)六、结论 (13)七、参考文献 (13)一、设计任务及分析1.设计目的:(1)掌握基本时序逻辑电路的分析和设计方法。

自动计数器课程设计课设报告

自动计数器课程设计课设报告

自动计数器课程设计学生姓名:班级:指导老师:摘要:自动计数器在日常生活中屡见不鲜,它是根据不同的情况设定的,能够通过技术功能实现一些相应的程序,如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。

广泛用于路灯,广告灯,电饭煲等领域。

自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了自动计数器的功能。

诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路,定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等,所有这些,都是以自动计数器为基础的。

由于它的功能强劲,用途广泛,方便利用,所以在这个电子科技发展的时代,它是一个很好的电子产品。

如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。

都可以利用自动计数器来完成这样的功用。

可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。

因此,研究自动计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。

本次课设设计是检验理论学习水平、实践动手能力及理论结合实际的能力,要求具有一定的分析处理问题能力和自学能力的一个比较重要得实践课程。

通过这样的过程,使我们的论文及实践水平有一次较为全面的检查,同时也使我们硬件方面的能力有所提高,对以后的学习有这非常重要的意义。

关键词:电器设备;自动计数器;电源指导老师签名:目录自动计数器课程设计 0目录 (1)1. 设计任务及方案 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计方案 (3)2.电路原理 (3)2.1元器件的设计与参数 (3)2.2各个元器件的电路原理 (4)2.2.1 NE555 (4)2.2.2CD4518 (7)2.2.3CD4511 (8)2.3电路整体原理 (9)3 软件简介 (9)3.1P ROTEL99简介 (9)3.2P ROTEUS简介 (10)4.PROTEUS的仿真 (13)4.1元器件搜索 (13)4.2元器件代号 (14)4.3元件的放置 (14)4.4连线 (14)4.5元器件赋值 (15)4.6实验调试 (16)5 实物焊接 (18)6 调试及测试结果与分析 (19)6.1原理设计过程中的问题 (19)6.2调试过程中的问题 (19)6.3测试结果与分析 (19)6.4调试注意事项 (20)6.5查找故障的方法 (20)7课程设计心得体会 (21)8致谢 (22)9参考文献 (23)10附录一 (24)11附录二 (25)12 附录三 (26)1. 设计任务及方案1.1设计任务设计并制作一个自动计数器,NE555构成时钟信号发生器,CD4518为二十进制加计数器,CD4511为译码驱动器,调节R17课调节555的震荡频率,C1为充放电电容,电容越大,充点时间越长,振荡频率越低。

数字电路课程设计--自动循环计数器与灯光显示电路

数字电路课程设计--自动循环计数器与灯光显示电路

《数字电子技术》课程设计报告题目:自动循环计数器与灯光显示电路专业:电气与电子工程学院自动化专业2014年1月目录一、设计内容及具体要求………………………………………………二、设计思想与系统方案………………………………………………三、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍…………………. (一)、单脉冲产生部分…………………………………………………………. (二)、译码驱动显示部分…………………………………………………………(三)、控制部分及循环加减计数部分……………………………………………(四)、灯光显示电路………………………………………………………………四、总体电路设计图、工作原理及元器件清单………………………五、硬件电路安装、调试测试结果,出现的问题、原因及解决方法六、总结与体会…………………………………………………………七、参考文献……………………………………………………………..设计题目:自动循环计数器与灯光显示电路一、设计内容及具体要求1、设计任务:(1) 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

(2) 三个彩灯红、绿、黄循环显示。

彩灯显示状态表如下表所示。

CLK R G Y0 0 0 01 0 0 12 0 1 03 1 0 04 1 1 15 1 0 06 0 1 07 0 0 1二、设计思想与系统方案根据题目要求,系统可以划分为以下几个部分,基本思想如下: (1)自动循环计数器1、电源部分,由它向整个系统提供+5V 电源。

2、单脉冲产生部分:功能是由它产生单个脉冲,为循环计数部分提供计数脉冲。

3、译码显示电路部分:计数器输出结果的数字显示。

4、加/减控制电路部分:实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

5、可逆计数器部分:完成3~9的可逆加或减循环计数。

系统设计方框图如图1所示。

图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图说明:由于本次课设为两个题目叠加而成,为了实现电路的灯光显示功能本次课设的实际作品中将只显示0~7自动循环计数。

数电课程设计题目

数电课程设计题目

1001.1002班数电课程设计题目:要求: 1.学生分组, 每组限6人, 特殊情况需说明2.查阅资料, 器件选型, 提供元器件清单, 本周五(11月9日)前需完成3、后续待课程设计时候再做具体要求!一、汽车尾灯控制电路1.设计任务设计一个汽车尾灯控制电路, 要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟), 当在汽车正常运行时指示灯全灭;在右转弯时, 右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;在左转弯时, 左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;在临时刹车时, 所有指示灯同时点亮。

2.参考设计方案分析以上设计任务, 由于汽车左转弯或右转弯时, 3个指示灯循环点亮, 所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平, 从而控制尾灯按要求点亮。

由此得出在每种运行状态下, 各指示灯与给定条件间的关系, 即逻辑功能表1-1所示。

汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1-1所示。

汽车尾灯和汽车运行状态表1-1开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯S1 S2D1D2D3D4D5D60 0 正常运行灯灭灯灭0 1 右转弯按D1D2D3顺序循环点亮灯灭1 0 左转弯灯灭按D4D5D6顺序循环点亮1 1 临时刹车所有尾灯同时点亮图1-1汽车尾灯控制电路设计总体框图二、自动循环计数器1.设计任务①用集成计数器实行3~9自动循环计数。

②电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

③输出用数码显示。

2.参考设计方案分析设计任务, 该系统由加减控制模块、可逆计数器、译码显示模块构成。

完成由加法计数自动转向减法计数。

可逆计数器实现加法、减法计数功能。

加减控制模块可由门电路组成的基本RS触发器和其它控制门电路构成。

译码显示模块完成该结果的数字显示。

自动循环计数器设计框图如图2-1所示。

图2-1 自动循环计数器设计框图三、篮球竞赛30秒计时器1.设计任务①30秒计时器具有显示30秒的计时功能。

②系统设置外部操作开关, 控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。

计数器电路课程设计

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。

PLC课程设计工作台自动循环控制

PLC课程设计工作台自动循环控制

河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称:《电气控制与PLC》课题名称:工作台自动循环控制系部名称:电气工程系专业班级:电器101姓名:学号:2012年07月15日设计任务书设计目的:(1)掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。

(2)利用符号表对POU(S7-200的二种程序组织单位指卞程序、子程序和中断程序)进行赋值。

(3)掌握应用软件的编程方法。

(4)掌握程序注释的方法。

设计要求:(1)设计工作台自动循环的PLC控制电路。

(2)连接PLC外部电路(使用通用器件板开关元器件)。

(3)输入梯形图程序。

(4)建立符号表,对POU赋值。

(5)为程序注释。

(6)编辑、编译及下载用户程序;(7)动态调试和运行用户程序,显示运行结果。

注意:程序上、下载时,必须给PLC上电,并将CPU置于STOP状态。

图1 工作台自动循环一、设计方案:1、机械部分:由步进电机经过传动链将动力源传至丝杆,丝杆与固定在工作台上的螺母配合,完成工作台的直线运动,当工作台运动至极限位置时,触动极限开关,限制工作台在一定的行程内工作,起到保护的作用。

图2 工作台示意图图3 工作方框图2、电气部分:PLC初始值,将初始值传递至步进电机驱动控制器,从而对步进电机进行速度和方向控制,工作台在运动后,主副光栅传感器的相对位移经过光电转换器产生微弱的模拟信号,再经过放大整形电路,将其变成数字信号量,便于PLC相匹配,从而便于进行比较处理。

二、硬件电路设计、I/O地址分配:图4 工作台自动循环控制电路图5 外部接线图*I/O分配、符号表及注释:I0.0 SB1 正向起动按钮 I0.5 SQ3 前进位置检测I0.1 SB2 反向起动按钮 I0.6 SQ4 前进位置保护I0.2 SB3 停止开关 Q0.0 KM1 正转接触器I0.3 SQ1 起始位置检测 Q0.1 KM2 反转接触器I0.4 SQ2 起始位置保护三、软件设计:(1)PLC 程序的总体设计 。

数字电路课程设计:自动循环计数器与灯光显示电路

数字电路课程设计:自动循环计数器与灯光显示电路

《数字电子技术》课程设计报告题目:自动循环计数器与灯光显示电路专业:电气与电子工程学院自动化专业班级:110302班姓名:杨东昆201108992014年1月目录一、设计内容及具体要求………………………………………………二、设计思想与系统方案………………………………………………三、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍…………………. (一)、单脉冲产生部分…………………………………………………………. (二)、译码驱动显示部分…………………………………………………………(三)、控制部分及循环加减计数部分……………………………………………(四)、灯光显示电路………………………………………………………………四、总体电路设计图、工作原理及元器件清单………………………五、硬件电路安装、调试测试结果,出现的问题、原因及解决方法六、总结与体会…………………………………………………………七、参考文献……………………………………………………………..设计题目:自动循环计数器与灯光显示电路一、设计内容及具体要求1、设计任务:(1) 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

(2) 三个彩灯红、绿、黄循环显示。

彩灯显示状态表如下表所示。

二、设计思想与系统方案根据题目要求,系统可以划分为以下几个部分,基本思想如下:(1)自动循环计数器1、电源部分,由它向整个系统提供+5V电源。

2、单脉冲产生部分:功能是由它产生单个脉冲,为循环计数部分提供计数脉冲。

3、译码显示电路部分:计数器输出结果的数字显示。

4、加/减控制电路部分:实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

5、可逆计数器部分:完成3~9的可逆加或减循环计数。

系统设计方框图如图1所示。

图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图说明:由于本次课设为两个题目叠加而成,为了实现电路的灯光显示功能本次课设的实际作品中将只显示0~7自动循环计数。

(2)灯光显示电路根据彩灯显示的状态表分析,该电路由信号发生、计数器、显示译码器模块、显示驱动电路构成。

课程设计报告--循环码计数器

课程设计报告--循环码计数器

课程设计报告--循环码计数器燕山大学课程设计说明书题目:循环码计数器共 24页第 2 页燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:电子实验中心共 24页第 3 页共 24页第 4 页说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

013年 3月14日目录第1章设计说明………………………………………………………1.1 设计思路………………………………………………………1.2 模块介绍………………………………………………………1.3 真值表…………………………………………………………第2章原理图……………………………………………………………第3章波形仿真图……………………………………………………第4章管脚锁定及硬件连线……………………………………………总结…………………………………………………………………参考文献共 24页第 5 页第一章设计说明1.1 设计思路以格雷码循环的四位循环码计数器,首先就考虑到应该用触发器来使其实现,最终选定JK触发器。

通过卡诺图计算出循环码计数器的状态方程,并得出相应驱动方程,及进位输出共 24页第 6 页方程。

进位时用进位指示灯表示需要用进位输出去控制指示灯,同时蜂鸣器蜂鸣5秒,这5秒钟是计数器的一个时钟周期。

也就是频率为0.2Hz,频率组中没有此频率的时钟信号,故选用2Hz的时钟信号,用74160芯片进行分频。

彩灯表示输出,直接将各触发器的输出信号接各彩灯即可。

用两位数码管显示16种状态的十进制表示,需要提前对触发器的输出信号进行处理。

,需要一个比较器及一个加法器,十六进制转化为BCD码显示:大于等于10的数得加6进1,其他数就不改变。

比较器选用74HC85,加法器选用74LS283。

加以一定的逻辑代数运算即可。

格雷码:0000→0001→0011→0010→0110→0111→0101→0100→1100→1101→1111→1110→1010→1011→1001→1000共 24页第7 页1.2 模块介绍该设计模块:分频器、循环码计数模块、十六进制转化BCD码模块彩灯输出模块、进位输出及蜂鸣模块、数码管显示模块。

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数字电子技术课程设计
——自动循环计数器
学院
专业
成员
一、设计任务:
1. 用集成计数器实行3~9自动循环计数。

2. 电路能实现3~9加法和3~9减法循环计数。

3. 输出用数码显示。

二、总体设计思想:
根据题目要求,系统可以划分为以下几个部分,基本思想如下:
1、电源部分,由它向整个系统提供+5V电源。

2、单脉冲产生部分:功能是由它产生单个脉冲,为循环计数部分提供计
数脉冲。

3、译码显示电路部分:计数器输出结果的数字显示。

4、加/减控制电路部分:实现加或减循环计数功能由控制部分完成。

5、可逆计数器部分:完成3~9的可逆加或减循环计数。

系统设计方框图如图1所示。

图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图
三、各个单元逻辑电路及其工作原理
3.1、译码显示电路:
1、方案论证
方案一:采用74LS47 TTL BCD—7段高电平有效译码/驱动器,数码管需选用共阳极数码管。

方案二:采用DCD-HEX——4段数码管,不需要译码器就能直接显示出结果。

确定方案:采用DCD-HEX——4段数码管。

2、译码显示电路的设计 3.2、加/减控制电路
1、方案论证
方案一:74LS190 TT L BCD 同步加/减计数器。

方案二:74LS192 TTL 可预置BCD 双时钟可逆计数器。

确定方案:经过比较,结合系统要求,决定采用方案一。

2、控制部分及循环加减计数部分的设计
同步十进制可逆计数器CT74LS192,逻辑功能示意图见图4。

逻辑功能示意图:
拐角3,2,6,7:数据输入端 拐角15,1,10,9:数据输出端 拐角12,13:悬空 拐角11:控制置数端 拐角14:清零端 拐角4,5:双时钟
U10
74LS192D
A 15
B 1
C 10D
9
U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D
7
D O W N
4
~L O A D 11~B O 13~C O
12
C L R
14
图2 逻辑功能示意图
3、74LS192功能表:
注:拐角14:CR 拐角11:/LD
表1 74LS192功能表
(2)加计数:CR=0,/LD=1, CPu=CP, CPd=1, QA QB QC QD 按加法计数 (3)减计数:CR=0,/LD=1, CPu=1, CPd=CP, QA QB QC QD 按减法计数 5、课程设计答辩完后,发现用74LS190来实现更为简便,于是又重新设计,采用方案一,具体操作如下:
(1)集成十进制同步加/减计数器CT74LS190,逻辑功能示意图见图5。

图3 逻辑功能示意图
(2)74LS190功能表见表2
表2 74LS190功能表
⑶ 主要逻辑功能。

方案确定:采用方案二,只需再加一个JK触发器控制74LS190加减计数翻转就可以了。

四、系统逻辑框图
74LS192加法计数:
74LS192减法计数:
74LS190计数器
五、总体电路设计图:
1、74Ls190:
2、工作原理:
由单脉冲产生单元产生的计数脉冲送至74LS190的CP端,做加法时,190的D/U端需接地,通过手动开关J2就实现加减法运算。

当J2接上边的开关时实现加法计数,调节输入端置3,当加过9时,在C C/C R端将发出一个进位正脉冲,9再加1按照题目要求应该变成3,通过输出端、四个非门以及与非门得到0,然后低电平输入JK触发器,因为JK都是高电平,根据JK触发器的功能表,输出翻转,置数端置3然后重新循环;同理做减法时,输入端置9,当达到3时,置数端置9。

五、仿真电路安装、调试测试结果,出现的问题、原因及解决方法
在安装调试过程中,遇到了一定的问题,具体如下:
1、因为加减法运算刚开始置数不一样,所以我们经过考虑,用开关来控制
输入端的数据;
2、该电路运用不熟悉,导致花很长时间去寻找各种原件;
3、通电检查,通电后做加法时,数码管有反应,但显示数据不正确,怀疑
是电源或接地有误,经查果然如此,经重新调整,故障排除。

六、总结设计电路的特点和方案的优缺点
本方案设计电路的特点是,除了满足题目要求的指标外,还补充了电源设计。

优点:电路设计比较简明,易于实现。

缺点:此电路的实现与设计要求有一定差距,以后再遇到设计问题,会从多个角度去考虑。

八、收获、体会
通过这次课程设计,是我收获很大;初步掌握电子电路的计算,掌握了一点数字电路的一般设计方法,具备初步的电路设计能力。

同时学会了如何通过网络资源、书刊、教材及相关的专用手册等来查阅所需资料。

熟悉了常用电子器件的类型和特性并初步学会了怎样合理地选用。

初步掌握了普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。

提高了综合运用所学的理论知识来独立分析和解决问题的能力。

进一步熟悉了电子仪器的正确使用方法。

学会了如何撰写课程设计总结报告。

培养自己严谨、认真的科学态度和踏实细致的工作作风。

整个设计过程从一开始不知所云到现在能动手设计和安装、调试,遇到了不少的困难,但是通过老师的精心指导和自己的刻苦努力,都一一克服了,是我深深体会到,要想将来成为一名国家的合格建设者和栋梁,需要脚踏实地,刻苦学习、努力钻研、勇攀高峰,同时也从中体会到了成功的快乐,在这里,我要向辛苦耕耘的老师说一声:老师您辛苦了,非常感谢您-----敬爱的老师!
九、参考文献
[1]《中国集成电路大全》TTL集成电路国防工业出版社,1985
[2]《实用电子电路手册》北京:高等教育出版社,1991
[3]《数字电子技术实验及课题设计》北京:高等教育出版社,1995
[4]魏立君,韩华琦.COMS4000系列60种常用集成电路的应用.北京:人民邮电出版社,1993。

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