数字电子健身计步器设计
数字电子健身计步器设计
1.设计任务描述1.1设计题目：健身计步器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显示；(4) 记录本次健身时间。
（可以分钟为单位）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）每走一千步发出提示音；（3）其他。
2.设计思路根据题目要求，我将健身计步器设计分为两部分，第一部分是计数部分，将震动由传感器变为的脉冲信号整形后输入计数器通过译码器译码最后经显示器分别显示出卡路里和及跑（走）的步数。
然后在卡路里电路部分通过门电路设计一个预置数，当达到预置数时与其连接的发光二极管会有发光提示；计步电路中的千步发出提示音则用一个555定时器组成单稳态触发器和一个555定时器组成的多谐振荡器和百步进位控制蜂鸣器从而在每1000步时发出响声。
第二部分是计时部分，首先由555多谐振荡器发出一个1000Hz的脉冲，经过三个74LS90计数器组成的1000分频器将其变成1Hz的脉冲，这时以秒为单位计时，考虑到应用健身器时一般不以秒算，则再经过两个74LS90计数器组成的60分频器后形成了以分为计时单位。
其余部分就是计数器加译码显示相同于计数部分的连接方法。
我设定的跑步时间不超过90分钟。
3.设计方框图震动脉冲 十进制计数器 译码器 十进制计数器步数显示六十分频器 555多谐振荡 十四进制计数器 1000步提示音译码器 能量显示444步二极管发光十进制计数器译码器时间显示4.各部分电路设计及参数计算4.1 译码驱动及显示电路图4.1.1译码驱动及显示电路译码器将十进制代码转换成对应输出的信号给显示器，显示数字。
(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。
数字电子 健身计步器设计
1 设计任务描述1.1设计题目：健身计步器1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1) 掌握健身计步器的构成，原理和设计原理；(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）的步数，最大值为9999。
（3）假设每走25步可以消耗1卡的热量，所消耗卡路里的计数译码显示；（4）记录本次健身的时间（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，发出庆祝声音；（2）每走1000步发出提示音；2 设计思路根据本次数电课程设计的要求，此次设计的健身计步器主要由五个部分组成，其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时和计步系统。
秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“秒”“分”“时”的十进制数字显示出来。
“分”“秒”显示分别由60进制计数器、译码器和显示器构成，“时”显示由24进制计数器、译码器和显示器构成。
（1）震荡电路的设计：可采用由石英晶体组成的石英晶体振荡器。
选用石英晶体构成多谐振荡器，振荡器的频率为32768赫兹。
（2）分频电路的设计：采用14分频和2分频电路，最终得到1HZ的方波信号供秒计数器进行计数。
（3）时、分、秒计数电路的设计：时间计数电路由秒个位和秒十位,分个位和分十位及时个位和时十位计数器电路组成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位为24制计数器。
（4）译码显示电路设计：将计数器输出的8421BCD码转换成数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（5）十四进制电路的设计：采用74LS160接收输入脉冲，每十四步消耗1卡路里的能量，统计范围从0-9999。
此外，我在发挥部分选择的是每到达一个1000步健身计步器自动发出响声。
健身计步器的设计
中文摘要我们这次课程设计的题目是“健身计步器的设计”。
随着人口的日益增长，更多的住房和各式各样的娱乐、消费场所被建造。
但这同时也占据了我们的锻炼场所，健身器的普及正是解决这一问题的良好方法。
更好的健身器能使我们准确的掌握锻炼身体的情况。
为了使人们更直观的了解自身的锻炼情况，所以应老师要求我们设计了一个能显示跑步步数，跑步时间，跑步消耗卡路里的跑步机。
在这次的设计中，电路主要由计步、卡路里消耗计数、时间记录、报警四部分组成。
计步部分，用数字芯片—74LS160N计数器相连接进行，最大可计算到9999步，然后由显示器显示。
计算消耗卡路里部分，采用74LS160N计数器和与非门连接成二十五进制计数器，每走25步清零进一位，实现每跑25步消耗1卡路里，通过显示器显示消耗卡路里数。
还有时钟计时部分，用信号发生器产生1s为周期的脉冲信号，采用74LS160N连接成六进制和十进制电路显示出锻炼时间，最大值为99分钟。
报警部分我采用了74LS85N比较器，到1000步时信号灯亮，喇叭发出提示音。
关键词跑步，计数器，数字目录课程设计任务书................................................................................................错误!未定义书签。
数字电子课程设计成绩评定表........................................................................错误!未定义书签。
中文摘要. (I)1 设计任务描述 (1)1.1设计题目：健身计步器的设计 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.2.2 基本要求 (1)1.2.3 发挥部分 (1)2 设计思路 (2)3 设计方框图 (3)4 各部分电路设计及参数计算 (4)4.1 信号产生电路及参数计算 (4)4.1.1 计步信号的产生 (4)4.1.2 计时脉冲的产生及其参数计算 (5)4.2 计数部分电路设计及其参数计算 (6)4.2.1 计步电路 (6)4.2.2 热量计量电路 (8)4.2.3 计时电路及其参数计算 (9)4.3 发挥部分 (9)5 工作过程分析 (11)5.1 计步电路工作过程分析 (11)5.2卡路里计量电路 (11)5.3 计时电路过程分析 (12)6 元器件清单 (14)7 主要元器件介绍 (15)7.1 计数器74LS160 (15)7.2 LM555CN (16)小结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录 A1 逻辑电路图 (21)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。
健身计步器设计报告
健身计步器设计报告1. 引言健康意识日益增强，人们越来越关注自己的身体健康。
而步行作为一种简单有效的运动方式，受到了很多人的青睐。
为了更好地鼓励人们积极参与步行运动并提供数据参考，我们设计了一款健身计步器。
本报告将介绍我们的设计思路、功能特点以及展望未来的改进方向。
2. 设计思路健身计步器主要是通过传感器感知用户的步数并进行计数。
我们的设计思路如下：- 使用加速度传感器：加速度传感器可以感知用户的身体运动情况，通过计算加速度来判断用户的步数。
- 数据处理算法：设计合适的算法对传感器采集到的数据进行分析和处理，准确计算出用户的步数。
- 数据存储和展示：将用户的运动数据存储在设备中，并通过显示屏或与手机等设备连接，向用户展示计步数据。
3. 功能特点我们的健身计步器具有以下功能特点：- 实时计步显示：用户可以随时查看自己的步数和运动情况。
- 设定目标：用户可以根据自己的需求设定每天的步数目标，并实时显示目标进度。
- 记录历史数据：健身计步器将用户的历史运动数据进行记录，用户可以随时查看自己的运动历史和趋势。
- 多项运动模式：为了满足不同用户的需求，我们的计步器还支持多项运动模式，如跑步、骑行等。
4. 设计细节4.1 加速度传感器我们选择了一款高灵敏度的加速度传感器，其采样频率高达100Hz。
通过读取传感器的数据，可以准确地感知用户的步行动作。
4.2 数据处理算法我们使用一种基于峰值检测的算法进行步数计算。
当检测到一定的加速度峰值时，认为用户完成了一步。
通过设定合理的阈值，可以准确地计算出用户的步数。
4.3 存储与展示我们的健身计步器内部配备了一块存储芯片，用于保存用户的步数和历史数据。
用户可以通过设备上的显示屏实时查看自己的步数和目标进度，也可以通过与手机等设备连接，将数据同步到手机APP进行更详细的分析和展示。
5. 改进方向虽然我们的健身计步器已经具备了基本的功能，但仍有一些改进的空间：1. 剖析用户运动姿态：通过加入陀螺仪和地磁传感器等，可以更好地识别用户的运动姿态，进一步提高步数计算的准确性。
电子计步器设计报告范文
电子计步器设计报告范文一、设计背景随着现代生活节奏加快，人们的健康意识日益增强，对于日常步行量的掌控成为了不少人关注的焦点。
而电子计步器作为一种切实可行的步行量检测工具，得到了广泛应用。
本设计报告旨在设计一款功能强大且易操作的电子计步器，满足用户的需求。
二、设计目标本设计的电子计步器应具备以下功能和特点：1. 步数测量准确可靠：通过内置的传感器对人体运动进行实时检测，准确计算每日步数。
2. 运动数据统计：能够记录每日的步数、距离和消耗的卡路里等数据，并提供数据存储和查询功能。
3. 用户友好操作界面：设计简洁直观的用户界面，便于用户查看运动数据和设置个人信息。
4. 便携性：设计轻便小巧的外形，方便随身携带。
三、设计方案1. 硬件设计电子计步器的硬件设计包括主控芯片的选择、传感器模块的设计、电源管理等。
主控芯片选择了高性能的ARM Cortex-M系列芯片，具有较低的功耗和较强的处理能力，可以满足计步器的运行要求。
传感器模块采用了高精度的三轴加速度传感器，用于准确检测人体运动状态。
传感器的数据经过滤波和算法处理，可以实时计算步数并提供运动数据统计。
电源管理采用了锂电池供电，具有高效的充放电管理系统，能够提供稳定的电源供给。
2. 软件设计电子计步器的软件设计包括系统架构设计、界面设计、步数计算算法设计和数据存储管理等。
系统架构设计采用了分层的设计方案，将数据处理和界面显示分离，提高了系统的可扩展性和稳定性。
界面设计采用了简洁的用户界面，通过按钮和触摸屏交互方式，便于用户操作和查询运动数据。
步数计算算法采用了一种综合加速度数据和时间统计的算法，通过对传感器数据的实时处理，精确计算每一步的步数。
数据存储管理采用了非易失性存储器，能够持久保存运动数据，方便用户查询历史记录。
四、实施步骤1. 完成电子计步器的硬件设计，包括主控芯片的选择、传感器模块的设计和电源管理的实现。
2. 开发电子计步器的软件系统，包括系统架构的设计、界面的实现、步数计算算法和数据存储管理的开发。
健康计步器毕业设计
健康计步器毕业设计在当今社会，健康成为人们关注的重要议题之一、随着生活方式的改变以及健康意识的提高，越来越多的人开始关注自己的身体健康和运动情况。
为了满足人们对健康的关注，健康计步器成为了一种十分流行的设备。
本篇文章将以健康计步器的设计为题，介绍一种便携式健康计步器的设计思路和功能。
首先，我们需要考虑健康计步器的外形设计。
由于计步器需要随身携带，故外形应该小巧轻便。
一种合适的机身尺寸应该能够轻松放入口袋或者挂在腰间，同时还要保证屏幕大小和显示效果的良好。
对于外观材质来说，采用耐用的塑料材质或者金属材质能够有效提升产品的质感和耐用性。
接下来，我们需要考虑健康计步器的功能设计。
除了基本的计步功能外，一个好的计步器还应该具备其他一些功能，例如：心率监测、睡眠监测、卡路里消耗计算等。
心率监测能够帮助用户了解自己的健康状况，及时调整运动强度；睡眠监测功能能够帮助用户了解自己的睡眠质量，及时调整睡眠时间和睡眠习惯；卡路里消耗计算功能能够帮助用户了解自己的运动效果，合理安排饮食和运动计划。
此外，还可以增加一些智能互联功能，例如与智能手机的连接、消息推送等，提供更加便捷的使用体验。
除了基本的功能设计外，我们还需要考虑用户界面的设计。
用户界面应该简洁明了，方便用户使用和操作。
可以设计一个可触摸屏幕，用户通过滑动、点击等手势来选择不同的功能。
用户界面的设计需要符合人体工程学原理，容易操作和上手。
同时，考虑到用户对数据的需求，可以设计一个数据统计和分析的界面，将用户的运动数据以图表形式呈现，帮助用户更好地了解自己的运动情况。
最后，我们需要考虑健康计步器的电池寿命和充电方式。
由于计步器需要长时间佩戴，因此电池寿命应该要能够支持用户使用一段时间。
可以选择使用低功耗的电池和节能的显示屏幕，来延长电池寿命。
对于充电方式，可以设计一个便捷的充电接口，例如磁吸式充电或者无线充电，提高用户的使用体验。
综上所述，一款合适的健康计步器应该具备小巧轻便的外形设计，包括基本的计步功能以及其他一些健康监测功能，简洁明了的用户界面设计，以及长电池寿命和便捷的充电方式。
健身计步器课程设计
健身计步器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解健身计步器的功能、使用方法及其在健康管理中的应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：–描述健身计步器的基本构成和功能；–解释健身计步器在健康管理中的作用；–掌握健身计步器的正确使用方法。
2.技能目标：–能够操作和使用健身计步器；–能够分析健身计步器收集的数据；–能够根据数据分析结果制定合理的健身计划。
3.情感态度价值观目标：–认识到健康生活方式的重要性；–培养学生的自我管理和自我监督能力；–激发学生对科学健身的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.健身计步器的基本构成和功能；2.健身计步器在健康管理中的作用；3.健身计步器的正确使用方法；4.健身计步器收集的数据分析；5.根据数据分析结果制定合理的健身计划。
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，包括：1.讲授法：用于讲解健身计步器的基本知识、功能和作用；2.讨论法：引导学生探讨健身计步器在健康管理中的应用，以及如何制定合理的健身计划；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会如何使用健身计步器进行健康管理；4.实验法：让学生亲身体验使用健身计步器，并学会数据分析。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供关于健身计步器的理论知识；2.参考书：为学生提供更多的背景资料和案例分析；3.多媒体资料：包括教学PPT、视频等，用于辅助讲解和展示；4.实验设备：包括健身计步器等，用于让学生亲身体验和实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等，评估学生的学习态度和理解程度；2.作业：布置相关的作业，让学生课后巩固所学知识，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度；3.考试：安排一次期中考试，测试学生对健身计步器相关知识的掌握程度；4.实践报告：让学生根据健身计步器的数据分析，制定并执行一个月的健身计划，最后提交实践报告，评估学生的实践能力。
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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。
沈阳 工 程 学 院
课 程 设 计
设计题目： 电子健身计步器
系 别 电气工程系 班级 供电本102
学生姓名 吴智昂 学号 2010208231
指导教师 黄硕 职称 讲师
起止日期：2012年 12月 10日起——至2010年 12 月 14 日止
沈阳工程学院
课程设计任务书
课程设计题目： 健身计步器
系 别 电气系 班级 供电本102
（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25步可以消耗1卡的热量，所消耗卡路里的计数译码显示；
(4) 记录本次健身时间。（可以分钟为单位）
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）每走一千步发出提示音；
（3）其他。
2设计过程及论文的基本要求：
2.1设计过程的基本要求
（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：
（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；
（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2课程设计论文的基本要求
（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。
（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
关键词电力系统，计数器，译码器，显示器
课程设计任务书.....................................................................................................................II
模拟电子技术课程设计成绩评定表.........................................................................IV
学生姓名 吴智昂 学号 2010208231
指导教师 黄硕 职称 讲师
课程设计进行地点： B419
任 务 下 达 时 间：2012年 12 月 1日
起止日期：2012年 12 月 10日起——至2012年 12月 14日止
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
1.2设计要求
1.2.1设计目的
中文 摘 要................................................................................................................................V
3时间进度安排
顺序
阶段日期
计划 完 成 内 容
备注
1
2012/12/10
讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图
打分
2
2012/12/11
检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误
打分
3
2012/12/12
检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写
打分
4
2012/12/13
继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩
5
4
3
2
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
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。
0.5
5
4
3