自行车里程表 数电实验
数字类：自行车里程表
一、课程设计要求
（一）设计任务
设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。
要求具有可调整的手段，以适应不同车型。
（二）参考设计方案
１、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。
２、框图：
（三）设计要求
1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。
2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。
3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调
整的方法。
4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。
5、所用芯片与元件尽量在参考元器件范围内选择（实验室没有的需自行解
决）
6、要制作一个模拟的（或真实的）测试模型，以便进行实际的测试。尽量
做到结构合理、可靠，结构设计要作为考核的重要部分。
（四）发挥部分
从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。
（五）参考元件
CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光
电传感器等；电阻，电容若干
二、设计方案及仿真
（一）实验初步设计
由题可知，该实验主要分为4个部分：红外传感器及脉冲整形电路、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。
首先要将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成为规则的方波，整形可以用施密特触发器，当车的轮辐扫过红外传感器后，红外传感器将感应得到的脉冲送到施密特触发器进行整形，然后接入设计的轮辐计数器中,后经过轮辐计数器与0.1公里计数器完成计数，再由数码显示管显示里程。
根据提供的参考元件，初步确定了以下方案：
以CD40106为脉冲整形，若干CD4518作为轮辐计数器，CD4553为三位十进制计数器作为0.1公里计数电路，即从00.0计到99.9，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片，LG5631AH作为共阴数码显示管显示里程。
根据车轮半径以及车轮转动一周红外传感器感应到的辐条数，可以计算出每走0.1公里要有多少根辐条通过传感器，从而确定进制及所需CD4518数量。
在我们的实验中按照车轮的辐条数n=28,半径D=49cm计算。
车轮周长C=πD=3.1415926×49cm=1.539m
设轮辐计数器为N进制，有C/n×N=100m
解得： N=910
可得脉冲计数器为910进制，即每当传感器感应到910根辐条时系统应记0.1公里，计数器自动清零，周而复始从而达到计数的目的，CD4518一片里面有两个计数电路，共需三个计数电路即两片CD4518。
（二）红外光电传感器及脉冲整形电路
1．设计要求：当轮辐扫过红外传感器后，接收到的脉冲信号通过施密特触发器进行整形，得到标准的方波信号，再输入到轮辐计数器中。
2. 实现：输入脉冲由红外传感器提供，通过光偶的传递将信号输入到
CD40106中进行整形得到规则的方波信号。
上图为红外光电传感器的输出脉冲
下图为经过施密特触发器整形过后的规则方波信号
3．芯片资料及部分电路
1）红外光电传感器由光耦合器发光二极管和光敏晶体管组成，其输出特
性与晶体管相似，但其电流传输比I
C /I
D
比晶体管的电流放大倍数β小得
多，一般只有0.1~0.3，响应时间一般约为10μs。
2）CD40106芯片资料
CD40106引脚图
引脚功能：
2 4 6 8 10 12 数据输出端
1 3 5 9 11 13 数据输入端
14 电源正
7 接地
CD40106由六个施密特触发器电路组
成。每个电路均为在两输入端具有施密
特触发器功能的反相器。触发器在信号
的上升和下降沿的不同点开、关。上升
电压(VT+)和下降电压(VT-)之差定义为
滞后电压。
图为红外光电传感器及脉冲整形电路仿真电路
（三）轮辐计数电路
1．此部分设计要求：当电路接收到方波信号后开始计数，当计数达到车轮走过0.1公里所需的轮辐数时，计数电路进位输出一并自动清零，开始进入下一个计数周期。由前面的计算我们知道要用两片CD4518实现910进制。 2．轮辐计数器电路芯片简介：
CD4518引脚图引脚功能：
引脚符号功能
1 9 CLOCK 时钟输入端
7 15 RESET 消除端
真值表功能：
根据CD4518的芯片资料，我们将两片CD4518级连，即将前级最高位输出端接到下一级的EN 端，再将计数至910时输出为高电平的各位经过与门作进位输出，并将其输入CD4518的各个清零端以实现循环计数。
进位输出经过非门后作为下一部分计数电路的时钟输入。
2 10 ENABLE 计数允许控制
端 3 4 5 6 Q1A-Q4A 计数输出端 11 12 13 14
Q1B-Q4B 计数输出端
8 VSS 地 16
VDD
电源正
CLOCK ENABLE RESET ACTION 上升沿 1 0 加计数 0 下降沿 0 加计数 下降沿 X 0 不变 X 上升沿 0 不变 上升沿 0 0 不变 1 下降沿 0 不变 X
X
1
Q0～Q4=0
轮辐计数部分仿真图
（四）0.1公里计数电路
1. 设计要求：轮辐计数电路每0.1公里输出一个脉冲，同时此计数电路记
录一次，可记录从00.0-99.9公里，故此计数电路为1000进制。作为三位十进制计数器的CD4553可以实现，但只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过选通脉冲信号（DS1,DS2,DS3），依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。
CD4553组成方框图 CD4533管脚
部分引脚功能：
DS1、DS2、DS3：位选通扫描信号的输出，这3端能循环地输出低电平，供显示器作为位通控制。
Q0、Q1、Q2、Q3：BCD码输出端，它能分时轮流输出3组锁存器的BCD码。
CD4553内部虽然有3组BCD码计数器（计数最大值为999），但BCD的输出端却只有一组Q0～Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD 码，相应地，也输出3位位选通信号。
真值表：
输入输出
R CL INH LE
0 0 0 不变
0 0 0 计数
0 × 1 ×不变
0 1 0 计数
0 1 0 不变
0 0 ××不变0 ××锁存0 ×× 1 锁存
1 ××0 Q
1=Q
2
=Q
3
=Q
4
=0
（五）译码驱动电路及数码管显示电路
1.设计要求：0.1公里计数器的输出信号经此电路译码驱动后由数码管显示
输出。译码驱动器选用CD4543，再将输出端与共阴数码管LG5631AH相连。
2.芯片介绍：
CD4543管脚图
真值表:
发光二极管（LG5631AH）：
3.电路介绍：CD4553的输出端与CD4543的输入端相连，由于CD4553输出信
号较弱，故在DS1、DS2、DS3经过三极管放大后再与数码管三位控制端相连，小数点控制端与DS2经非门(74LS00)相连，以控制其点亮。数码管的电流不能过大，故在CD4543的输出端连接1kΩ电阻后再接到数码管。
此三部分电路由于multisim无相关元件，原理图如下：
仿真总图（CD4553,CD4543部分用74LS160代替）
三、实验过程
（一）红外光电传感器及脉冲整形电路调试
我们先用函数发生器代替红外光电传感器电路，在CD40106输入端输入锯齿波，输出端接到示波器上，得到完整的方波。
由于没办法用真正的自行车车轮进行实验，我们用了实验室的小风扇（轮辐数为11）代替车轮。
（二）其他电路调试
在实验最开始，我们没有找到LG5631的管脚图，只能将其接上高低电平测试从而得到管脚图，然而总有几段发光二极管不亮，经测试是数码管本身的问题。换得新的数码管后系统成功计数，从00.0计到99.9，然后清零重新计数。
另外CD4553三个控制位在不接三极管放大信号的情况下，数码管亦能正常工作，仅是亮度变暗，后为拍照需要还是接上了。实际中如果为了省电，可以不接三极管。
在此为验证计数正确，我们在风扇接电压12v及10v时分别计时30s，得到计数结果为1.9和1.8，具体情况如下：
12v:转速=
1130910
19??=52.39圈/s
10v:转速=11
30910
18??=49.6圈/s
与小风扇工作参数比较可知我们的系统正常运作。
电路连接总图
四、电路完善
（一）开关控制：
1.总开关：在电源处加一单刀双置开关手动控制。
2.数码管的计数清零重新显示：由CD4553的MR 端来控制，当将其接高电平时，数码管关闭，接回低电平时，数码管开始重新计数，于是我们将CD4553的MR 端接一个开关作为手动清零。
3.暂停计数：在CD40106连接CD4518处加一单刀单置开关，开关闭合时正常计数，开关断开时暂停计数。
五、心得体会
刚拿到本题目时候我们已有一个大致的思路，不过我们对于红外光电传感器电路还是比较陌生的，但经过一定的了解后我们很快就入手了。另外本题的芯片我们并没有接触过，故而在一定程度上锻炼我们资料查询、筛选的能力。
在考虑清楚电路的组成后，我们进行multisim仿真，可是软件里没有CD4553,CD4543以及LG5631AH。于是我们又用熟悉的芯片代替了这部分电路，仿真结果还是很成功的。
在实际电路中，也遇到了各种各样的问题，起初确实很沮丧，检查电路后发现哪里都没问题仍旧不能正常计数。在后来的测试中，我们发现是数码管的问题，换得新管后正常计数的时候真的振奋人心。总的来说做实验最需要的还是耐心，遇到困难不能气馁，仔细检查问题出在哪里，认真把每个环节做好才能脚踏实地走向成功。经过四次尝试后，我们的实验得以圆满完成。
六、附录
实验用到的部分元件：
74LS21（1）；74LS00（1）；CD4518（3）；CD4553（1）；
CD4543（1）；三位共阴数码管LG5631AH（1）；NPN三极管（3）。
参考资料：
[1] 《数字电子技术基础》，高等教育出版社，阎石主编，2006年。
[2] 《电子设计从零开始》，清华大学出版社，2005年。
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2.3MDS图 2.4分块说明 程序主要分为6个模块：键盘模块，数码管模块，点阵模块，报警模块，防抖模块，控制模块。以下进行详细介绍。 1.键盘模块 本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别，并将相应的按键值进行显示。 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出高电平，在读入输出的行值时，通常高电平会被低电平拉低，当当前位置为高电平“1”时，没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。由此可确定按键位置。
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中国矿业大学机械系统动力学实验指导书(实验报告)
《机械系统动力学》 实验指导书 编制机械系统动力学课程组 中国矿业大学机电工程学院机械设计系 2019年3月
图1 幅值判别法和相位判别法仪器连接图 实验：结构的固有频率与模态的测试 一、结构的固有频率测试 1．实验目的 1、学习机械系统固有频率的测试方法； 2、学习共振法测试振动固有频率的原理与方法；（幅值判别法和相位判别法） 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法；（传函判别法） 4、学习自由衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。（自谱分析法） 2．实验仪器及安装示意图 实验仪器：INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感器、接触式激振器、MSC-1力锤（橡胶头）。软件：INV1601型DASP 软件。 图2 传函判别法和自谱分析法仪器连接图
3．实验原理 对于振动系统，经常要测定其固有频率，最常用的方法就是用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是用锤击法，用冲击力激振，通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析，得到各阶固有频率。 1、简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统，其运动方程为： t F Kx x C x m e ωsin 0=++ 方程式的解由21x x +这二部分组成： ) sin cos (211t C t C e x D D t ωωε+=-式中21D D -=ωω1C 、2C 常数由初始条件决定 t A t A x e e ωωcos sin 212+=其中222222214)()(e e e q A ωεωωωω+--= 2222224)(2e e e q A ωεωωεω+-=，m F q 0=1x 代表阻尼自由振动基，2x 代表阻尼强迫振动项。自由振动项周期 D D T ωπ2=强迫振动项周期e e T ωπ2=由于阻尼的存在，自由振动基随时间不断地衰减消失。最后，只剩下后两项，也就是通常讲的定常强动，只剩下强迫振动部分，即 t q t q x e e e e e e e e ωωεωωεωωωεωωωωsin 4)(2cos 4)()(222222222222+-++--=通过变换可写成 ) sin(?ω-=t A x e 式中4 22222222214)1(/ωωεωωωe e q A A A +-=+= t e 图3阻尼强迫振动
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届．别． 2013届 学号 毕业设计 基于单片机设计的自行车测速系统 姓名 系别、专业 导师姓名、职称 完成时间 1
目录 摘要 .............................................................. 3矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。Abstract............................................................ 3聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 1 绪论 ........................................................... 4残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 1.1 课题背景 ................................................. 5酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.2 课题主要任务及内容........................................ 5彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.3 任务分析与实现............................................ 5謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 2 系统设计 ....................................................... 6厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 2.1 硬件方案设计.............................................. 6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.2 软件方案设计.............................................. 7鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.3 硬件电路设计.............................................. 8籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.3.1 概述................................................ 8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 2.3.2 系统总电路图......................................... 9渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 2.3.3 单片机简介.......................................... 9铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 2.3.4 单片机的引脚功能介绍............................... 10擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 2.3.5 单片机中断系统介绍................................. 10贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 2.3.6 传感器及其测量系统................................. 11坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 2.3.7 霍尔传感器的测温原理............................... 11蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 2.3.8 集成开关型霍尔传感器............................... 12買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 2.4 单片机外围电路的设计......................................... 13綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 2.4.1 时钟电路的设计......................................... 13驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 2.4.2 复位电路的设计......................................... 14猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 2.4.3 显示电路的设计......................................... 15锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 3 软件程序设计 .................................................. 16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 3.1 概述 ..................................................... 16輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 3.2 总体程序设计............................................. 16尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 3.3 中断子程序设计........................................... 18识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。结论 ............................................................ 19凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。参考文献 ......................................................... 20恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。致谢 ............................................................. 20鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。附件一：总体原理图设计............................................ 21硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
北京邮电大学数字电路实验报告
北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验 实验报告 实验名称：QuartusII原理图输入 法设计与实现 学院：北京邮电大学 班级： 姓名： 学号：
一．实验名称和实验任务要求 实验名称：QuartusII原理图输入法设计与实现 实验目的：⑴熟悉用QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真。 ⑵掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用； ⑶熟悉实验板的使用。 实验任务要求：⑴掌握QuartusII的基础上，利用QuartusII用逻辑 门设计实现一个半加器，生成新的半加器图像模 块。 ⑵用实验内容（1）中生成的半加器模块以及逻辑门 实现一个全加器，仿真验证其功能，并能下载到实 验板上进行测试，要求用拨码开关设定输入信号， 发光二级管显示输出信号。 ⑶用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门实现要求 的函数：CBA F+ C + =,仿真验证其 + B C B A A A B C 功能，，并能下载到实验板上进行测试，要求用拨 码开关设定输入信号，发光二级管显示输出信号。二．设计思路和过程 半加器的设计实现过程：⑴半加器的应有两个输入值，两个输出值。 a表示加数，b表示被加数，s表示半加和， co表示向高位的进位。
⑵由数字电路与逻辑设计理论知识可知 b a s ⊕=;b a co ?= 选择两个逻辑门：异或门和与门。a,b 为异 或门和与门的输入，S 为异或门的输出，C 为与门的输出。 (3)利用QuartusII 仿真实现其逻辑功能， 并生成新的半加器图形模块单元。 (4)下载到电路板，并检验是否正确。 全加器的设计实现过程：⑴全加器可以由两个半加器和一个或门构 成。全加器有三个输入值a,b,ci ，两个输 出值s,co ：a 为被加数，b 为加数，ci 为低 位向高位的进位。 ⑵全加器的逻辑表达式为： c b a s ⊕⊕= b a ci b a co ?+?⊕=)( ⑶利用全加器的逻辑表达式和半加器的逻 辑功能，实现全加器。 用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门设计实现函数 CBA A B C A B C A B C F +++= 设计实现过程：⑴利用QuartusII 选择译码器（74L138）的图形模块
自行车码表
出口澳大利亚/加拿大自行车码表 MULTI-FUNCTION CYCLECOMPUTER OEM , W/O BATTERY BLISTER CARD 马表说明书 请在使用时仔细阅读以下说明： FUNCTIONS 功能 1.Current Speed流速 2.24Hour Clock二十四小时计时器 3.Total Distance (ODO)全行程 4.Trip Time(TM)单次骑行时间 5.Maximum Speed (MXS) 最大时速 6.Average Speed(AVS)平均速度 7.Trip time (TM) 单次行程时间 8.Scan(SCAN)浏览 9.Kilometer/Mile conversion公里/英里转换 1O.Wheel Circumeference Setting 车轮周长设置 11.LCD Auto Clear 显示屏自动清除 12.Speed Trend 速度趋势 13.Auto Stop/Start自动开关 Main Units主件 1.Liquid Crystal Display液晶显示器 2.Mode Button模式按钮: use to Select the functions 用于选择功能 3.Set Button设置按钮: use to set the digit 用于设置数字 4.Battery Case Over电池盒 5.Cycle Computer Accessories马表配件 Mounting the cycle computer main unit bracket 安装马表的主件为支架Attach the bracket in the handlebar by means of the screw procided, the enclosed rubber pad can be used if the handle bar shouldn't provide the required thickness, tighten the screw and make sure the bracket is steady. 用螺丝拧支架在车手上,倘若车手管有点细可以用所附的像胶垫塞一下.拧紧螺丝确保支架装牢. Mounting the sensor unit and magnet 安装传感器和磁铁 Attach the magnet to the spoke on the front wheel with the screw. Attach the sensor to the inner side of the front fork, adjust their relative position, ensure that the magnet is directly at the bulge near the top of the sensor and the distance between them is less 5mm. 用螺丝装磁铁在前轮的辐丝上.传感器装到前叉内侧,整调好它们相对应的位置. 确 保磁铁在近于传感器上面及它与传感器的距离少于5MM就可以直接膨胀. Tighten all cable clip and screw to make all parts steady. 系紧线索并且拧紧螺丝，确保所有的零件都固定好 Operation 操作 1.Setting wheel circumference, clock and metric of British unit. 设置轮子周长,时钟,公制或英制.
中国矿业大学电路试卷1
电路试题库试卷(答题时间：100分钟) 一：选择题（每题3分，共30分） 1. 图示电路，电流源的功率为 ； (1) 吸收4W (2) 发出4W (3) 吸收6W (4) 发出6W 2. 图示二端口网络的等效电路为 ； (1) (2) (3) (4) 3. 图示电路中，电流I ＝ ； (1)A )24448(I -+- = (2) A )2444448(I -+++-= 4V 3A a b ＋ － 2Ω 40V b a ＋ － 10V b a ＋ － 40V b a b
(3) A )2 4 4 4 8 ( I+ + = (4) A )2 4 4 4 8 ( I+ + - = 4. 图示电路中，运算放大器视为理想元件，可求得 = 1 2 u u ； (1) 3 (2) 4 (3) 5 (4) 12 5.图示正弦稳态电路中，测得U R＝3V，U L＝8V，U C＝4V，则U＝。 (1) 7V (2) 5V (3) 15V (4) 11V 6. 图示正弦稳态电路，则端电压u的瞬时值为； (1) 8cos10t V (2) －10cos10t V (3) 12cos10t V (4)10cos10t V 7. 下列各电路中,在电阻增大后，谐振频率将发生变化的是： (1) R、L、C串联电路(2) R、L串联后与C并联的电路 (3) R、L、C并联电路(4) 以上三种电路 8. 已知图示正弦交流电路的无功功率Q=120 -var，则其视在功率S= ； (1) 168V A (3) 200V A (2) 180V A (4) 150V A 30Ω－j40Ω ＋－ R L C ＋＋＋－ － － U . .U R .U L . U C
自行车里程表_数电实验
数字类：自行车里程表 一、课程设计要求 （一）设计任务 设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。 要求具有可调整的手段，以适应不同车型。 （二）参考设计方案 １、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。 ２、框图：
（三）设计要求 1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。 2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。 3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调 整的方法。 4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。 5、所用芯片与元件尽量在参考元器件围选择（实验室没有的需自行解决） 6、要制作一个模拟的（或真实的）测试模型，以便进行实际的测试。尽量 做到结构合理、可靠，结构设计要作为考核的重要部分。 （四）发挥部分 从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。 （五）参考元件 CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光电传感器等；电阻，电容若干
二、设计方案及仿真 （一）实验初步设计 由题可知，该实验主要分为4个部分：红外传感器及脉冲整形电路、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。 首先要将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成为规则的方波，整形可以用施密特触发器，当车的轮辐扫过红外传感器后，红外传感器将感应得到的脉冲送到施密特触发器进行整形，然后接入设计的轮辐计数器中,后经过轮辐计数器与0.1公里计数器完成计数，再由数码显示管显示里程。 根据提供的参考元件，初步确定了以下方案： 以CD40106为脉冲整形，若干CD4518作为轮辐计数器，CD4553为三位十进制计数器作为0.1公里计数电路，即从00.0计到99.9，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片，LG5631AH作为共阴数码显示管显示里程。 根据车轮半径以及车轮转动一周红外传感器感应到的辐条数，可以计算出每走0.1公里要有多少根辐条通过传感器，从而确定进制及所需CD4518数量。 在我们的实验中按照车轮的辐条数n=28,半径D=49cm计算。 车轮周长C=πD=3.1415926×49cm=1.539m 设轮辐计数器为N进制，有C/n×N=100m 解得： N=910 可得脉冲计数器为910进制，即每当传感器感应到910根辐条时系统应记0.1公里，计数器自动清零，周而复始从而达到计数的目的，CD4518一片里面有两个计数电路，共需三个计数电路即两片CD4518。 （二）红外光电传感器及脉冲整形电路 1．设计要求：当轮辐扫过红外传感器后，接收到的脉冲信号通过施密特触发器进行整形，得到标准的方波信号，再输入到轮辐计数器中。 2. 实现：输入脉冲由红外传感器提供，通过光偶的传递将信号输入到 CD40106中进行整形得到规则的方波信号。 上图为红外光电传感器的输出脉冲 下图为经过施密特触发器整形过后的规则方波信号 3．芯片资料及部分电路 1）红外光电传感器由光耦合器发光二极管和光敏晶体管组成，其输出特 性与晶体管相似，但其电流传输比I C /I D 比晶体管的电流放大倍数β小得 多，一般只有0.1~0.3，响应时间一般约为10μs。 2）CD40106芯片资料 CD40106引脚图
中国矿业大学软件课程设计实验报告
编号：（）字号 《软件课程设计》报告 班级： 12级信息安全二班 姓名：李江涛 学号： 08123608 指导老师：徐慧 中国矿业大学计算机科学与技术学院 2013年 6 月
软件课程设计任务书 专业年级：信息安全二班 学生姓名：李江涛 任务下达日期：2013 年 4 月日 课程设计日期：2013 年 4 月5日至200年7月 3 日 课程设计题目：面向过程 目录 一第一阶段-----------面向过程 (4) 1 --------------------人民币凑数问题 (4) 1.1 需求分析 (4) 1.2 概要设计 (5) 1.3 详细设计与编码 (5)
1.5 用户使用说明 (6) 1.6 设计体会 (6) 2-------------------- 日期星期转换 (7) 2.1.需求分析： (7) 2.2 概要设计 (7) 2.4.调试分析 (10) 2.5.用户使用说明 (10) 2.6.测试分析 (10) 2.7.设计体会： (10) 二第二阶段------------面向对象 (11) 1--------------------学生管理系统 (11) 1.1----需求分析 (11) 1.2．概要设计 (11) 1.3.详细设计与编码 (11) 1.4 运行结果： (17) 1.5调试分析 (18) 1.6用户使用说明 (18) 1.7测试分析： (18) 1.8 实验体会 (18) 2 面向对象函数模板反向输出 (19) 1--------------------函数模板反向输出 (19) 1.1 需求分析： (19) 1.2函数模板反向输出源代码： (19) 1.4 运行结果： (21) 三第三部分----------可视化 (21) 1--------------------计算器： (21) 用你熟悉的一种可视化编程语言实现如下图所示的计算器。该计算器需要实现基础 的数学运算,如加,减,乘,除。 (21) 1.1重要程序 (21) 1.3运行结果图： (22) 四第四部分----------数据结构 (23) 1--------------------求矩阵的转置 (23) 1.1 需求分析： (23) 1.2 概要设计： (24) 1.3 详细设计与编码： (24) 1.4 运行结果： (27) 1.5 用户使用： (27) 1.6 设计体会： (27) 2--------------------数据结构统计选票 (27) 2.1 需求分析： (28) 2.2 概要设计： (28) 2.3 详细设计与编码： (28) 2.4 运行结果： (30)
2016年北邮数电实验报告
数字电路与逻辑设计 实验报告 学院：电子工程学院 班级： 姓名： 学号： 班内序号：
目录 （一）实验名称及实验任务要求 (1) （二）模块端口说明及连接图 (2) 1.1实验三(3)模块端口说明 (2) 1.2实验三(3)连接图 (2) 2.1实验四模块端口说明 (2) 2.2实验四连接图 (2) （三）原理图或VHDL代码 (3) 1.实验一(2)原理图 (3) 2.实验三(3)VHDL代码 (4) 3.实验四VHDL代码 (7) （四）仿真波形 (10) 1.实验一(2)仿真波形 (10) 2.实验三(3)仿真波形 (11) 3.实验四仿真波形 (11) （五）仿真波形分析 (11) 1.实验一(2)仿真波形分析 (11) 2.实验三(3)仿真波形分析 (11) 3.实验四仿真波形分析 (11) （六）故障及问题分析 (12) （七）总结和结论 (13)
（一）实验名称及实验任务要求 实验一 名称：QuartusII原理图输入法设计与实现 实验任务要求：EDA基础实验1（1）、（2）、（3）必做，选做VHDL 实现加法器。 实验二 名称：用VHDL设计与实现组合逻辑电路 实验任务要求：四人表决器、8421码转格雷码、数码管译码器（下载测试）。 实验三 名称：用VHDL设计与实现时序逻辑电路 实验任务要求：分频器、8421十进制计数器、将分频器/8421十进制计数器/数码管译码器3个电路进行连接并下载。 实验四 名称：用VHDL设计与实现相关电路 实验任务要求：数码管动态扫描控制器、点阵扫描控制器。
（二）模块端口说明及连接图 1.1实验三(3)模块端口说明 cp：时钟信号输入； rst：8421十进制计数器异步置位； c[6...0]：七段二极管数码管显示； cat[7...0]：数码管显示。 1.2实验三(3)连接图 2.1实验四模块端口说明 cp：时钟信号输入； rst：8421计数器异步复位； lgt[6...0]：七段二极管数码管显示； cat[7...0]：数码管显示。 2.2实验四连接图
自行车里程显示的设计报告
课题名称：电子设计制作与工艺实习 学生姓名：刘凯 学号：201016010104 专业班级：10级自动化一班 指导教师：梅彬运 完成时间： 2012年06月27日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师日期
和 收 音 机 的 组 装 调 试 自 行 车 里 程 显 示 电 路 设 计
目录 摘要............................................................. I I Abstract........................................................... I I 第1章自动车里程显示电路的设计方案.. (1) 1.1 基于单片机的自行车里程显示 (1) 1.2 基于数字逻辑电路的自行车里程显示 (2) 1.3 方案比较 (2) 第2章自行车里程显示电路的设计 (3) 2.1 距离检测电路 (3) 2.2 脉冲计数电路 (5) 2.3 数字显示电路 (5) 第3章自行车里程显示电路的仿真与分析 (8) 3.1 分频电路的仿真分析 (8) 3.2 脉冲计数电路仿真分析 (9) 3.3 显示电路仿真分析 (9) 3.4 自行车里程显示电路整体仿真分析 (10) 总结 (12) 第4章收音机的组装与调试 (12) 4.1 设计目的 (14) 4.2 设计要求 (14) 4.3 主要器材 (14) 4.4 元件识别 (17) 4.5 安装前的工作准备 (18) 4.6 收音机的基本工作原理 (18) 4.7 设计过程 (19) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录1 自行车里程显示电路的电路图 (23)
中国矿业大学《电法勘探》试卷参考答案
中国矿业大学2017～2018学年第 2 学期 《 电法勘探 》试卷 一、名词解释（5小题，每题4分，总计20分） 答案如下，每小题4分，共5小题 1. 勘探体积：长为两个点电源之间距离AB ，宽为（1/2）AB ，深也为（1/2）AB 的勘探长 方体（5分） 2. 激电效应：在充电和放电过程中，由于电化学作用引起的随时间缓慢变化的附加场现象。 （5分） 3. 趋附深度：电场沿Z 轴方向前进1/b 距离时，振幅衰减为1/e 倍。习惯上将距离δ＝1/b 称为电磁波的趋肤深度（5分） 4. 静态效应： 在地下近地表存在电性横向不均匀时，电流流过不均匀体表面而在其上形成 “积累电荷”，由此产生一个与外电流场成正比的附加电场，使得在双对数坐标系中视电阻率曲线会出现沿着视电阻率轴平行移动的现象，称之为静态效应。（5分） 5. 卡尼亚电阻率：在非均匀介质条件下,以实测阻抗计算出的量称为卡尼亚视电阻率.它的数 学表达式为: ()2 ,/z ρωωμ=Z 。（5分） 二、简答题（8小题，总计50分） 答题要点如下，共8小题： 1. 岩石电阻率大小受哪些因素影响？(6分) （(1）岩石电阻率与矿物成分的关系:岩石电阻率与组成岩石的矿物的电阻率、矿物的含量和矿物的分布有关。（2）岩石电阻率与其含水性的关系：在其他条件相同的情况下，岩层电阻率与岩层中水的电阻率成正比。影响水的导电性的主要因素是水中离子的浓度和水的温度。(3）岩石电阻率与层理的关系：岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。（4）岩石电阻率与温度的关系：岩石电阻率随温度的变化遵循导电理论的有关定理。5）岩石电阻率与压力的关系：岩石原生结构破坏是压力作用下岩石性质变化的主要原因;静水压力对岩石的压实作用最大。（每点各1分，答对所有要点得6分） 2. 电阻率法中常用的有哪几种装置形式，各有何特点？(6分) 根据所研究地质问题的不同，电阻率法可分为三种类型：电测深法，电剖面法，中间梯度法。 （1） 电测深法装置类型有：对称四极测深，三极测深，偶极测深 （2） 电剖面法装置有：二极剖面，对称四极剖面，三级剖面，偶极剖面，三极剖面， 联合剖面 （至少描述3种常用装置形式，并概括装置特点，每种装置2分，共6分）
北邮数电实验报告
北京邮电大学实验报告 实验名称：数字电路与逻辑设计实验报告 学院：信息与通信工程学院 班级： 姓名： 学号： 序号： 日期：
实验三:用VHDL语言设计与实现逻辑电路 一、实验内容 1. 用VHDL语言设计实现一个带异步复位的8421码十进制计数器，仿真验证其功能，并下载到实验版测试。要求用按键设定输入信号，发光二极管显示输出信号； 2.用VHDL语言设计实现一个分频系数为12，分频输出信号占空比为50%的分频器，仿真验证其功能； 3.将（1），（2）和数码管译码器3个电路进行连接，并下载到实验板显示计数结果。 二、模块端口说明及连接图 1.分频器 2. 计数器 clk: 时钟输入信号 clk: 时钟信号输入 clear: 复位信号输入 clear: 复位信号输入 clk_out: 时钟分频后的信号输出 q: 计数器的输出 3.数码管显示 b: 数码管的输入信号 seg: 译码显示输出 onoff: 数码管的输出控制
4.连接图 三、实验分析 1.设计思路 本实验将之前的分频器和计数器以及数码管显示模块组合起来，实现了单个数码管现显示0~9，每隔0.5s切换一次显示内容。 COMPONENT div_12实现了时钟分频，将50MHz的单片机晶振时钟进行分频，输出频率2HZ占空比50%的方波时钟，以此时钟作为内部时钟驱动计数器。 COMPONENT jishuqi是一个十进制计数器，NUM从“0000”到“1001”循环变化，模为10。计数器的输出传递给数码管译码显示电路。 COMPONENT seg7_1是数码管译码显示电路，将收到的信号NUM译码并控制数码管的段锁存来控制数码管的显示。 整体来看，div-12提供了分频后2Hz的时钟，驱动计数器计数，计数的结果作为数码管译码显示模块的输入，根据计数器实时的数进行数码管的显示。综合起来就实现了设计的功能。 在进行电路的连接时，可直接在代码中分成三个进程来实现，也可通过为每个模块建立符号，连接电路图来实现。 2. 具体代码如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fenpinjishu IS PORT( clear2 :IN STD_LOGIC; clk1:IN STD_LOGIC; b1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0); CAT:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0) );
基于单片机自行车的里程测速仪
《基于单片机的 自行车里程表、测速仪》单片机大作业 09电子2班 薛强 学号:423
目录摘要 第一章系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 1.1.2 基本要求 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 1.2.2方案设计与讨论 1.3功能描述 1.4操作说明 1.5结构框图 1.6原理说明 第二章硬件设计 2.1 硬件电路 2.2 主要元件介绍 第三章软件设计 3.1 系统主程序流程图 3.2 仿真截图 3.3 源程序代码
基于80C51单片机的 自行车里程表、测速仪 摘要：本文介绍了一种基于单片机控制的简易自动自行车速度以及里程计算系统，包括自行车里程表的硬件构成，软件逻辑以及程序代码。该里程测速系统以AT89C51作为系统控制核心，采用光电传感器来检测信号，通过一定时间间隔内对信号的采集，结合自行车本身车轮参数，经过单片机对采集信号进行分析计算，最终在LCD以及LED上显示车辆行驶里程、平均速度和瞬时速度，并且具有超速报警功能。 关键词：自行车测速；单片机；光电传感器，LCD/LED显示 一、系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 设计一个自行车里程表、测速仪，可以将自行车一段时间内的行驶里程，瞬时速度，平均速度在LCD上显示出来，有一个能用LCD显示的腕式自行车里程显示器，传感器采用霍尔元器件，安装在自行车的车轮上； 1.1.2 基本要求 能实时显示当前的车速和行驶里程； 能去除或保留原先的里程数； 电池供电。 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、当前瞬时速度、平均速度进行测量和显示。总体设计思路如图1所示。系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分。
基于51单片机自行车测速系统设计
摘要 随着居民生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。 关键词：单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件
第一章系统总方案分析与设计 1.1 课题主要任务及内容 本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。 本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后对本次设计进行了系统的总结。 具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以及LED显示电路等。 软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。 1.2 任务分析与实现 本设计的任务是：以通用AT89C52单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为电脉冲，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示出来。 本系统总体思路如下：假定轮圈的周长为L，在轮圈上安装m个永久磁铁，则测得的里程值最大误差为L/m。经综合分析，本设计中取m=1。当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并从引脚P3.2中断0端输入，传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈，中断数n和周长L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度v。当里程键按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程;当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切换显示当前速度。 要求达到的各项指标及实现方法如下： 1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。 2. 对脉冲信号进行计数。 实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。 3. 对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。 实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。 最终实现目标：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。