数电课程设计--数字计步器
数字电子健身计步器设计
5
2012/12/14
答辩、写报告
打分
2012-12-14
沈 阳 工 程 学 院
数字电子电路课程设计成绩评定表
系（部）：电气系班级：供电本102学生姓名：吴智昂
指 导 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指 导 教 师 签 名：
年 月 日
评 阅 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
查阅
文献
查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力
0.2
5
4
3
2
工作量
工作量饱满，难度适中。
0.5
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.3
5
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评 阅 教 师 签 名：
年 月 日
课 程 设 计 总 评 成 绩
分
中文摘要
我设计了一款健身计步器，他的工作工程大致如下，首先由方波信号源模拟震动产生方波，这时输入的波形便是具有可以用来计数的脉冲信号，将其输入由四个十进制组成的计数显示器，在数码管中便可以显示最大为9999的步数。同时将此波形用两个74ls161连接成的二十五进制的分频器然后再接入计数器，便可以显示健身过程中所消耗的卡路里数。有了计步显示和计量卡路里的装置的同时，我又在在计数器的百位向千位进制的脉冲引入一个由555组成的单稳态触发器和一个由555组成的多谐振荡器构成的定时电路中，在电路末端接入发声片，用以提醒健身者所走的步，每1000步发声片响5秒。我在计步器上同时设计了计时电路，用函数信号发生器发出1Hz脉冲，再将其六十分频便可以产生分钟信号，经过译码显示，便可以记录健身者的健身时间。在我的设计中，我将整个系统划分为若干个功能模块，传感器接受震荡反映产生波形模块、调理整形模块、计算步数模块、计算卡路里模块、1000步提醒模块、分频模块和分钟显示模块、计数复位模块等组成。每个功能块还对应的相关的电路图，而且还详细的说明了电路图的组成元件，和各个元件的名称、功能、和运行原理，各个部件在此路中的作用，怎么实现所须的功能，合考虑了各方面的因素，选择最适合的器件。在较充分的原理和仿真实验的基础上，经反复的仿真与调试，完成报告。
数字电路课程设计报告-同步N进制计数器的设计与仿真资料
目录摘要 (1)关键词 (1)1引言 (2)2同步时序逻辑电路的设计方法 (2)2.1同步时序逻辑电路的概述 (2)2.2同步时序逻辑电路的一般设计方法 (3)3同步N进制计数器的设计 (4)3.1同步二进制加法计数器的设计 (5)3.2 带进位输出端的十三进制计数器的设计 (8)3.2.1具体电路实现 (8)3.2.2 电路自启动检查 (12)4仿真的实现.........................................................................................................................1 3 4.1仿真的原理. (13)4.2仿真与结果分析 (14)5结论···································································································································1 5 6心得体会······························································································································1 5 附：参考文献·························································································································1 6同步N进制计数器的设计与仿真摘要：本课程设计首先从一般方法入手，介绍了同步时序电路设计的方法过程，然后将此方法应用于同步二进制电路的设计，再在同步二进制计数器的基础上进行分析给出十三进制电路状态方程、卡诺图，得到带进位输出端得十三进制计数器的设计，最后用MUX+plus2对所得电路进行仿真，验证设计，并对电路延时等性能进行分析。
数字电路课程设计实例---24秒计时器
河南理工大学万方科技学院《数字电子技术基础》课程设计电气与自动化工程系电气工程及其自动化10届电气3班1016301013张克科李宝平2012.6.18—2012.6.2424秒计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。
因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。
此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。
而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。
1.2设计任务及要求1.2.1 基本要求（1）显示24秒计时功能。
（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯。
（4）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。
1.2.2设计任务及目标（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告电路设计原理与单元模块2.1设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。
(数电)健身计步器的设计
（数电）健身计步器的设计健身计步器的设计1 设计任务描述 1.1 设计题目:健身计步器的设计1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1) 掌握健身计步器的构成、原理与设计方法;(2) 熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求(1)健身计步器中的传感器将人每走(跑)一步的振动以脉冲形式发出，将此脉冲整形作为基准计步脉冲;(2)可以记录走(跑)步数，最大值为9999;(3)假设每走14步可以消耗1卡的热量，所消耗卡路里的计数译码器;(4)记录本次健身时间。
(可以分钟或秒为单位)1.2.3 发挥部分(1)计步值的预置，当达到预置值时，发出庆祝的声音;(2)每走1000步发出提示音;(3)其他。
- 1 -沈阳工程学院课程设计,论文～2 设计思路根据健身计步器设计的要求，由于对脉冲的要求不同，我设计的健身计步器从总的来说共有两部分组成，其中计时部分是由555定时器组成的多谐振荡器，分频器，计数器，显示器组成的，而计数部分由传感器，分频器，计数器，显示器组成。
在计时部分，首先由555多谐振荡器发出一个99Hz的脉冲，经过两个十进制4017计数器组成的分频器将其变成1Hz的脉冲，然后此脉冲通过两个74HC390组成六十进制的分频，将秒脉冲转变成分脉冲，这样就形成了以分为计时单位，接着脉冲到达计数器和显示器从而达到跑步时间的显示。
在计数部分人的振动信号通过传感器转变成脉冲信号，人每走一步形成一个脉冲。
脉冲经过计数器计数，显示器把步数显示出来。
与此同时步行脉冲经过十四分频器达到每走十四步输出一卡的能量，通过计数器，显示器等一系列器件达到显示能量的目的。
- 2 -健身计步器的设计3 设计方框图- 3 -沈阳工程学院课程设计,论文～4 各部分电路设计及参数计算4.1 脉冲信号产生电路4.1.1 脉冲信号产生电路图4.1 分脉冲的生成本部分电路如图4.1.1所示，由555振荡器、两个4017计数器通过串联方式组成。
555振荡发生器电路给计时器提供一个频率稳定准确的99Hz的方波信号，可保证计时器的走时准确及稳定。
单片机计步器课程设计
单片机计步器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和编程方法。
2. 使学生了解计步器的工作原理及其在生活中的应用。
3. 帮助学生理解传感器的工作原理及其在单片机系统中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单程序设计和编写的能力。
2. 培养学生动手搭建和调试单片机计步器系统的能力。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术与应用的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生的团队协作意识和创新精神，鼓励学生勇于尝试和挑战。
3. 引导学生关注科技发展，认识到单片机技术在生活中的重要作用，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，培养学生实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但对计步器等实际应用尚不熟悉。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生的实际操作能力。
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. 单片机原理概述：介绍单片机的组成、工作原理及特点，结合教材相关章节，为学生建立单片机基础知识框架。
2. 编程语言与开发环境：学习单片机编程语言（如C语言），了解编程规范，熟悉开发工具（如Keil）的使用。
3. 传感器原理与应用：讲解传感器的基本原理，以计步器为例，介绍加速度传感器的原理和应用。
4. 计步器工作原理：详细阐述计步器的工作原理、硬件设计及软件编程，结合教材内容，让学生了解整个系统的构建过程。
5. 实践操作：指导学生进行单片机计步器硬件搭建、编程和调试，培养学生的动手能力。
6. 教学案例解析：分析典型单片机计步器案例，使学生掌握实际应用中的关键技术和解决方法。
教学进度安排：1. 基础知识学习：2课时2. 编程语言与开发环境：3课时3. 传感器原理与应用：2课时4. 计步器工作原理：3课时5. 实践操作：4课时6. 教学案例解析：2课时教学内容与教材关联性：本课程教学内容与教材中单片机原理、编程、传感器及其应用等章节密切相关，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。
数字电路课程设计（5篇）
数字电路课程设计（5篇）第一篇：数字电路课程设计数字电路课程设计要求：1.结合所学知识设计一简单实用电路（建议选多功能数字钟），并在实验室里完成实物电路的连接调试。
2.每人独立完成一篇课程论文，论文至少2000字，可手写，也可打印（打印稿的格式另附）。
3.要求写出设计背景，理论基础，设计思路，设计过程，调试过程，仿真过程（可选），最终电路等。
4.总结所设计电路的优点，缺点，改进方向。
5.严禁抄袭，所有雷同论文均以0分计。
6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。
选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。
第二篇：数字电路课程设计一、设计报告书的要求： 1.封面2.课程设计任务书（题目，设计要求，技术指标等）3.前言（发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面）。
3.目录4.课题设计（⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵ 画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶ 画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷ 用protel画原理电路图。
(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。
5.总图。
6.课题小结（设计的心得和调试的结果）。
7.参考文献。
二、评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、题目选择：（三人一组，自由组合）（设计要求，技术指标自己选择）1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
计数器课程设计
计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解计数器的概念，掌握计数器的基本原理和功能。
2. 学生能够运用计数器进行数值的加减运算，并理解其在数学运算中的重要性。
3. 学生能够运用计数器解决简单的实际问题，如统计物品数量等。
技能目标：1. 学生能够正确操作计数器，熟练进行数值的加减运算。
2. 学生能够运用计数器进行数据的收集和整理，培养数据分析和解决问题的能力。
3. 学生能够通过小组合作，共同完成计数器相关的实践活动，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对计数器产生兴趣，培养积极主动学习数学的态度。
2. 学生在运用计数器解决问题的过程中，培养耐心、细心和自信心。
3. 学生通过计数器课程的学习，认识到数学在生活中的广泛应用，增强对数学学科的价值认同。
课程性质：本课程为数学学科的一节实践活动课，注重培养学生的动手操作能力、数据分析和解决问题的能力。
学生特点：二年级学生具有一定的数学基础，好奇心强，喜欢动手操作，但注意力集中时间较短，需要教师引导和激发兴趣。
教学要求：教师应结合学生的特点，设计生动有趣的教学活动，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力和团队合作精神。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的关注和指导，确保课程目标的达成。
通过本课程的学习，使学生能够将计数器知识与实际生活相结合，提高数学素养。
二、教学内容本节教学内容以《数学》二年级教材中“计数器与数的认识”章节为基础，结合课程目标，组织以下内容：1. 计数器的基本结构：引导学生认识计数器的各个部分，如数位、计数珠等，理解其作用。
2. 计数器的使用方法：教授学生如何使用计数器进行数值的加减运算，掌握运算规则。
3. 数的组成与分解：通过计数器操作，帮助学生理解数的组成和分解，培养学生的数感。
4. 实际问题解决：设计实际问题，如统计物品数量，引导学生运用计数器解决问题，巩固所学知识。
5. 小组合作活动：组织小组活动，让学生共同完成计数器相关的任务，培养团队协作能力。
数字电路课程设计++数字计时器的设计
（2）设计整形电路： 由于晶体振荡器输出的脉冲是正弦波 或是不规则的矩形波，因此必须经整 形电路整形。我们已学过的脉冲整形 电路有以下几种： 削波器、门电路、单稳态电路、双稳 态电路、施密特触发器等。
例1：构成施密特的电路的几中形式：
1.用555定时器构成的施密特触发器 2.集成施密特触发器（74LS13） 3.用门电路构成的触发器
第一种校时电路
第二钟校时电路
绘制总体电路图
根据数字计时器要求设计或选定各单元电路 按原理的顺序组合起来，组成总电路图，在 绘制电路时应注意以下几点：（1）各单元 电路的电源、公共地线连接在一起，各电路 的电源电压值应按要求接入相应的接线端。 （2）各单元的输入，输出脉冲应按要求首 尾相接，且应符合匹配关系，如不符合应加 导线引出电路。
数字钟专用集成块如下：
a .译码/驱动电路： LLM8361、M8560、 LM8569. TMS3450NL. MM5457. MM5459 等集成电路因为它在所有型号中静态功耗最 低。其管脚见图。 b.分频器：可选用CD4541、CD4060等集成 电路，同学们可根 据实际情况选用。 c.反相器：可选用CD4069等集成电路
集成电路的基本功能
a. MM5459：译码/驱动电路为一体的，它是60HZ 时 基数、24小时显示的专用集成电路。 1-4、6-12、 22、这13个端子是显示笔划输出端，1脚是四个笔 划。其余的每个脚输出两个笔划，16脚为正电源， 5脚为负电源，20脚为睡眠输出（直流），13脚为 音频信号输出脚，由13脚调整至需要值最大为59分 钟倒计时。17脚是振荡器RC 的输入端，该振荡器 信号一是作为外部时基的备用，二是13脚闹输出的 信号源，19脚为时基信号输入脚。14、15、18脚 是操作控制端，若接高电平各有不同的功能。值得 注意的是所有的输出端均为低电平有效。