多功能计数器(DOC)
2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
—————————————————————————————————————————
1
2008年山东省大学生电子设计大赛
编号 F乙7602
《 F题 多功能计数器 》
参赛学生：周明明 杨金伟 曹旗开
指导老师：刘晓明 孙玉梅 田敬成
参赛院校：烟 台 南 山 学 院
所学专业：应 用 电 子 技 术
2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
—————————————————————————————————————————
2 2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
F题 简易多功能计数器
摘要
本设计共分电源、单片机控制模块、信号前向通道处理模块、键盘、液晶显示模块、模数（A/D）转换模块、语音播报模块、测温及时钟八个模块。以AT89C52单片机为控制模块核心，对多功能计数器可编程控制，实现周期、频率、时间间隔的测量。同时可实现对测量结果、时钟、温度及被测信号幅度的液晶显示及语音播报。
关键词：多功能 周期 频率 时间间隔 测量 语音播报
Abstract
The design consists of power, MCU control module, before the signal
to channel processing module, keyboard, LCD Module (A / D) converter
modules, voice on several modules, temperature and clock module eight
modules. AT89C52 MCU to control module for the control of the core, the
counter-programmable control, and cycle, frequency, time interval
measurement. At the same time can be realized on the measurement results,
clock, temperature of the liquid crystal display and voice broadcast.
Key words: cycle-time interval measurement frequency voice broadcast
2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
—————————————————————————————————————————
3 目 录
摘要---------------------------------------------------------2
一 方案设计与论证--------------------------------------------------------4
1.1 计数法测量周期原理-------------------------------------------------4
1.2 计数法测量时间间隔原理---------------------------------------------5
1.3 总体设计方案比较与选择---------------------------------------------5
二 模块电路设计及比较----------------------------------------------------7
2.1 电源模块----------------------------------------------------------7
2.2 前向信号通道处理模块----------------------------------------------8
2.3液晶显示模块-------------------------------------------------------9
2.4 键盘控制模块------------------------------------------------------11
2.5 A/D转换模块 -----------------------------------------------------11
2.6 语音报温模块（发挥）----------------------------------------------12
2.7 时钟模块（发挥）--------------------------------------------------13
2.8 测温模块（发挥）--------------------------------------------------14
三 软件方案设计----------------------------------------------------------15
3.1主程序流程方框图--------------------------------------------------15
3.2语音播报程序方框图------------------------------------------------16
3.3 Keil C程序------------------------------------------------------17
四 数据处理---------------------------------------------------------------22
4.1 测试数据分析------------------------------------------------------22
4.2 实测中误差分析与处理----------------------------------------------22
五 电路原理图-------------------------------------------------------------24
5.1 系统原理图--------------------------------------------------------24
5.2 系统PCB图--------------------------------------------------------25
5.3 Multisim 仿真图---------------------------------------------------26
5.4作品实物图---------------------------------------------------------29
参考文献-------------------------------------------------------------------30 2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
—————————————————————————————————————————
4 一.总体方案设计比较与选择
1.1计数法测量周期原理
周期是频率的倒数，电子计数器能测量信号周期，通过计算得到待测信号的频率。具体原理如下：
图1.1 计数法测量周期原理流程图
当输入信号为正弦波时，波形如图2..2所示。可以看出，
被测信号经整形、M分频后，形成控制闸门脉冲信号，其宽度等于被测信号的周期MTx。晶体振荡器的输出经分频后得到的频率为fc的标准信号，其周期为Tc，加入主门输入端，在闸门时间Tx内，标准频率脉冲信号通过闸门形成技术脉冲，送至计数器计数，经译码显示计数值N。由图2.2所示的波形图可得
MTx=NTc; Tx=NTc/ M
当Tc为一定时，计数结果可直接表示为Tx值。例如 2008年山东省“ZLG杯”大学生电子设计竞赛
—————————————————————————————————————————
5 Tc=1us， N=1000，M=1时，则Tx=1000us=1ms，fx=1kHz；Tc=1us，N=1000，M=10时，则Tx=100us=0.1ms，fx=10kHz
。在实际电子计数器中，根据需要，M可以有几种数值，用有若干个档位的开关实施转换，显示器能自动显示时间单位和小数点，使用起来非常方便。
1.2计数法测量时间间隔原理
单片机定时器/计数器的方式控制寄存器TMOD中的GATE位=1时，可以很方便的进行INT0引脚的外部输入信号的时间间隔测量。将被测信号由INT0引脚的外部输入，当输入信号为高电平时启动定时，高电平结束自动停止计数，计算后可得被测信号的时间间隔，当测量时间间隔时输入信号经数据选择器74LS153不分频直接送INT0引脚。
1.3多功能计数器总体设计方案
方案一：
采用多种数字逻辑电路来实现原理图中的逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求，这样设计的电路整体比较复杂，而且不宜完成发挥部分的功能要求。所以方案一不采用。
方案二：
可以采用FPGA来实现原理图中的逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求，并且设计方便，但由于对FPGA的技术原理掌握不够熟练，所以放弃方案二。
方案三：
系统采用89c52为核心的单片机控制系统，实现原理图中的逻辑控制、主门、门控、计数、晶振、分频单元的设计要求，多功能计数器系统的基本原理流程框图 如 图1.1。
单片机晶振产生的12MHz经内部12分频后作为基准信号，由被测输入整形后信号的下降沿触发单片机的外部中断INT0，从而形成闸门脉冲。前一周期信号的下降沿触发中断后，在中断服务程序中开启定时器T0进行定时；此周期信号的下降沿再次触发中断后，在中断服务程序
多功能数字钟的设计与制作
电子技术课程设计报告书
课题名称 多功能数字钟电路的设计与制作
姓 名 ***************
学 号 ****************
院、系、部 ****************
专 业 ****************
指导教师 *****************
2011年 **月**日
※※※※※※※※※
※※
※※
※※
※※※※※※※※※ ****级学生电子技术
课程设计
一、设计任务及要求：
设计任务：
设计一个六位LED数码管显示时、分、秒的数字钟。
要 求：
1. 以数字形式显示时、分、秒。
2. 小时计数采用12进制的计数方式，分、秒采用60进制的计数方式。
3. 具有快速校准时、分的功能。
4. 计时误差：<=10s/天
指导教师签名：
2011年**月**日
二、指导教师评语：
指导教师签名：
2011 年 ** 月**日
三、成绩
指导教师签名：
2011年 ** 月**日 多功能数字钟电路的设计与制作
1 设计目的
（1）掌握数字钟的设计、组装和调试方法。
（2）掌握集成电路的使用方法。
2 设计思路
（1）设计脉冲发生电路。
（2）设计时钟逻辑电路。
（3）设计时、分校准电路。
3 设计过程
3.1总体框图
数字钟电路总体方框图如图1所示。
图1
1.晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
2.分频器电路：分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。
3.时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，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，根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。
CD4553终稿
班级 09111
学号 09111008
本 科 毕 业 设 计 论 文
题 目 基于CD4553三位数显计数器的设计
学 院 长安学院
专 业 通信工程
学生姓名 李 凡
导师姓名 陈 晓
毕业设计（论文）诚信声明书
本人声明：本人所提交的毕业设计论文《基于CD4553三位数显计数器的设计》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中加以说明：有关教师、同学和其他人员的写作、修订提出过并为我在论文中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。
本论文和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
论文作者： （签字） 时间：2013年5月25日
指导教师已阅： （签字） 时间：2013年5月25日
西 安 电 子 科 技 大 学 长 安 学 院
毕业设计（论文）任务书
学生姓名 李 凡 学 号 09111008
指导教师 陈 晓 职 称 副教授
学 院 长安学院 专 业 通信工程
题目名称 基于CD4553三位数显计数器的设计
任务与要求：
任务：1、围绕毕业设计任务调研、查资料；
2、汇总资料，完成调研报告；
3、设计固态源。
要求：1、windows2000以上为计算机平台必须；
2、论文立论，设计过程要求明晰；
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计
1设计内容简介
数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟的电路系统主要包括时间显示，脉冲 产生，报时，闹钟四部分。脉冲产生部分包括振荡器、分频器；时间显示部分包括计数器、译码器、显示器；报时和闹钟部分主要由门电路构成，用来驱动蜂鸣器。
2设计任务与要求
Ⅰ 以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
Ⅱ 小时计数器的计时要求为“24翻1”，分钟和秒的时间要求为60进位。
Ⅲ 能实现手动快速校时、校分；
Ⅳ 具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响为整点。
Ⅴ 具有定制控制（定小时）的闹钟功能。
Ⅵ 画出完整的电路原理图
3主要集成电路器件
计数器74LS162六只；74LS90三只；CD4511六只；CD4060六只； 三极管74LS191一只；555定时器 1只；七段式数码显示器六只，74LS00 若干；74LS03(OC) 若干；
74LS20 若干；电阻若干，等
4设计方案
数字电子钟的原理方框图如图（1）所示。该电路由秒信号发生器、“时，分，秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。秒信号产生器决定了整个计时系统的精度，故用石英晶体振荡器加分频器来实现。将秒信号送入“秒计时器”，“秒计时器”采用六十进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用六十进制计数器，每60分钟，发出一个“时脉冲”，该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲，而“时计数器”采用二十四进制计数器，实现“24翻1”的计数方式，可实现对一天二十四小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码，通过刘伟LED七段显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后触发一音频发生器实现整点报时，定时电路与此类似。校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
CountS1型自动数板仪薄板计数仪钢板计数器
杭州万深检测科技有限公司
自动数板仪式指对平面状或片状物自动进行数目统计的仪器。常见的平面状或片状物有：印刷电路板—PCB、钢板、木板、纸板、三合板、五合板、塑料板、玻璃、瓷砖等。这种仪器常见应用于厂家片状物的数目统计计数，便于更好的管理、订货及出库。
万深CountS1型自动数板仪选用11.6"/6G内存/64G固态硬盘/平板电脑+自动对焦扫描成像，采用业界领先的图像分析技术，配以精准的智能识别算法，高效准确地自动计数各类薄板，可智能语音播报单次计数结果。
傻瓜式使用方法，智能又简单：正对各类整齐堆叠的钢板、铝板、铜板等金属板、塑料板、PCB线路板、硬纸板等，点【扫描】成像；再点【计数】获得自动数板结果，触屏可快速核实100%数板正确；若出现极个别的误判，可 杭州万深检测科技有限公司
点【+】/【-】按钮来快速修正，确保数板结果100%正确。其主要性能参数如下：
1、自动计数0.3mm以上厚度各类板材（钢板、铝板、铜板等金属板、塑料板、PCB线路板、硬纸板等）；
2、自动数板误差≤±0.4%，极少监视修正即达100%正确；
3、扫描成像+自动数板识别时间≤25秒钟，显示数板张数；
4、单次薄板计数总高度297mm内（若选配A3扫描仪，则计数总高度430mm以内），并且可自动计数不同板厚混叠的板材；
5、数板结果和标记图片保存、智能识别灵敏度、智能语音播报等特性可在软件设置栏中选定； 杭州万深检测科技有限公司
6、仪器宽度约25cm、总重量为4kg以内（若配A3扫描仪，总重约8kg）。
此产品由杭州万深检测科技有限公司设计生产。典型合作伙伴有杭州安诺过滤器材有限公司、湖北理工学院、广西水力机械研究所、建筑材料工业技术监督研究中心等。该公司座落在杭州西湖区的高新技术园区内，是一家从事顶尖的检测计量分析软件系统及仪器、智能检测监控系统及工程、软件信息系统及多媒体技术研发、集成、销售与服务的高技术公司。
多功能数字钟电路设计 - 多功能数字中电路设计
多功能数字钟电路设计
一 功能要求
1 基本功能：
⑴ 准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；
⑵ 小时的计时要求为24进位，分和秒的计时要求为60进位；
⑶ 校正时间，时、分快校（1HZ）。
2 扩展功能：
⑴ 定时报，时间自定，闹1分钟（1KHZ）；
⑵ 仿广播电台正点报时；
⑶ 报整点时数；
二 主体电路设计
数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中，主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。其组成框图如下：
显示器及译码器部分为板载，因此只需要设计计数器，校时电路和扩展电路。
1. 小时计数器
时计数器是一个24进制计数器，其计数规律为00—01—…—22—23—00…即当数字钟运行到23时59分59秒时，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时，数字钟应自动显示为00时00分00秒。
原理图如下：
使用了两片74LS161（4位二进制同步加法计数器）来实现小时计数，即模24的计数器。HOUR[0]~HOUR[3]为小时个位，HOUR[4]~HOUR[7]为小时十位。
2. 分秒计数器
分和秒计数器都是模60的计数器。其计数规律为00—01—…—58—59—00… 其原理图如下：
秒计数器与上图相同，图略。
分别使用了两片74LS161来实现分和秒的计数，均为。其中MIN[0]~MIN[3]为分个位，MIN[4]~MIN[7]为分时位，SEC[0]~SEC[3]为秒个位，SEC[4]~SEC[7]为秒时位。
3. 校时电路
当数字钟接通电源或者计数出现误差时，需要校正时间（或称校时）。校时是数字中应具备的基本功能。为使电路简单，这里只进行分和小时的校时。对校时电路的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数；再分校正时不影响秒和小时的正常计数。校时方式有“快校时”和“慢校时”两种，“快校时”是，通过开关控制，使计数器对１Hz的校时脉冲计数。“慢校时”使用手动产生单脉冲作校时脉冲。本实验只要求实现“快校时”。其原理图如下：
三位二进制加法计数器(精)
1
成 绩 评 定 表
学生姓名 班级学号
专 业 自动化 课程设计题目 数字电子
课程设计
评
语
组长签字：
成绩
日期
20 年 月 日
2
课程设计任务书
学 院 信息科学与工程学院 专 业 自动化
学生姓名 班级学号
课程设计题目 1.三位二进制加法计数器（无效态：001，110）
2.序列信号发生器的设计（发生序列100101）
3.100进制加法计数器设计
实践教学要求与任务:
数字电子部分
1) 采用multisim 仿真软件建立电路模型；
2) 对电路进行理论分析、计算；
3) 在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。
工作计划与进度安排:
第1天：
1. 布置课程设计题目及任务。
2. 查找文献、资料，确立设计方案。
第2-3天：
1. 安装multisim软件，熟悉multisim软件仿真环境。
2. 在multisim环境下建立电路模型，学会建立元件库。
第4天：
1. 对设计电路进行理论分析、计算。
2. 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况。
第5天：
1. 课程设计结果验收。
2. 针对课程设计题目进行答辩。
3. 完成课程设计报告。
指导教师：
201 年 月 日 专业负责人：
201 年 月 日 学院教学副院长：
201 年 月 日 3
目录
1 课程设计的目的与作用1
1.1设计目的及设计思想1
1.2设计的作用1
1.3 设计的任务1
2 所用multisim软件环境介绍1
3 三位二进制同步加法计数器设计3
3.1 基本原理3
3.2 设计过程3
4序列信号发生器的设计..6
4.1 基本原理6
4.2 设计过程6
6 100进制加法器计数器7
6.1 基本原理7
6.2 设计过程7
5 仿真结果分析8
5.1 三位二进制同步加法计数器仿真8
光控计数器
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）
-I- 摘 要
本课题的主要采用单片机来控制各单元电路实现光控计数的。光控计数电路主要由光控电路、运算放大电路、AT89S51单片机系统电路、报警电路、复位电路、锁存器和显示电路，首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，由计数电路计数，再由数码显示管显示数目的增加或减少，实现自动计数的功能。
本课题主要研究当有人进入一次，光线被切断一次计数器加一次，当有人离开一次，光线又被切断一次计数器减一次的精度和可靠性。实现自动计数的功能。当达到设定的报警值时，报警电路发出报警。给人们的生活带来很大的方便。
关键词：AT89S51单片机；光控制控制；显示电路
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）
-II- Abstract
The main task of the use of single-chip microcomputer to control the unit
circuit to realize the control count. Photo counting circuit is mainly composed of a
light control circuit, an operational amplification circuit, AT89S51
microcontroller system circuit, alarm circuit, reset circuit, latch and display
circuit, first by the light control circuit converts the received light signal is
converted to an electrical signal, the count of the counting circuit, the digital
多功能数字钟——时分秒
电子电路综合实验设计报告
——多功能数字钟的设计
目录
目录................................................................ 2
一．实验目的........................................................ 3
二．设计要求........................................................ 3
三．总体设计概要.................................................... 3
四．单元电路设计.................................................... 4
4.1振荡器电路................................................... 4
4.2分频器电路................................................... 7
4.3 时间计时单元的设计.......................................... 9
4.4译码与显示电路的设计........................................ 13
4.5校时电路的设计.............................................. 15
4.6定时控制电路的设计.......................................... 17
4.7方案一整体电路图............................................ 18
4.8 模块接线图及仿真结果....................................... 18
计数器的VHDL设计与实现
期刊论文
—EDA课程设计
题 目：计数器的VHDL设计与实现
学生姓名：***
学生学号：09
专业班级：计算机科学与技术0902班
指导老师：***
计数器的VHDL设计与实现
摘要：介绍了各种基本计数器的组成及其工作原理，重点研究了可变模计数器的设计与实现, 在对现有的可变模计数器的研究基础上，在Quartus 开发环境中，用VHDL语言设计一种功能更加强大的可变模计数器，它具有清零、置数、使能控制、可逆计数和可变模等功能，并且对传统的可变模计数器的计数失控问题进行研究，最终设计出一种没有计数失控缺陷的可变模计数器，并通过波形仿真和EPF10K20TI144-4系列实验箱，验证了其各项设计功能。结果表明该设计正确．功能完整。运行稳定。
关键词：VHDL；计数器；可变模计数；可逆计数
VHDL Design and Realization of Counter
Abstract：This paper analyzes all kinds of basic counter and its
working principle, focus on the counter variable mode of design and
implementation. In the environment of Quartus based on research of the
existing module—alterable counter，a module—alterable counter with more
functions，such as clear，set，enable control，reversible count，module—alterable count and so on，which is designedwith VHDL．By
SPC2000系列 粒子计数器 用户手册说明书
1 SPC2000系列粒子计数器用户手册1.0版
2 © 2018 Setra Systems, Inc. 保留所有权利。未经Setra Systems公司事先书面许可，不得以任何形式或方法（电子、机械、复印、录像等）将本手册内容复制、存储在检索系统中或进行传播。本文档包含的内容属于Setra Systems公司专有的商业秘密。除非Setra Systems公司书面许可，不得公开或被透露这类信息。使用本文档中的信息不承担任何专利责任。尽管编写本手册时已采取了所有预防措施，但Setra Systems公司仍对错误或遗漏不承担任何责任。对于因使用本文档信息而导致的损坏，Setra同样不承担任何责任。对于本产品购买者或者第三方由于以下原因导致的损坏、损失、成本或费用，Setra Systems公司及其附属公司概不负责：意外，误用或滥用本产品，未经授权的修改、维修或改装本产品，或者未严格遵守Setra Systems操作和维护说明书。 对于因使用非Setra Systems指定的原厂产品或者未经Setra Systems认证的任何选项、产品、配件而导致的损坏，Setra Systems公司概不负责。Setra Systems公司产品 - 2000系列Setra Systems是Setra Systems, Inc.的注册商标。 MODBUS是Schneider Automation Inc.的注册商标。 Microsoft™、Windows™和Excel™是Microsoft Corporation的注册商标。注意：本手册的内容如有变更，恕不另行通知。 产品名称：Setra Systems公司SPC2000系列远程粒子计数器 型号：SPC23012，SPC23014，SPC25012，SPC25014，SPC23102，SPC23104，SPC25102，SPC25104 下列标准仅适用于带标识的粒子计数器。EMC测试使用Setra Systems电源。 北美：EMI：FCC/ICES-003 Class A 面向美国用户的FCC符合性声明 本设备已经过测试，符合FCC（美国联邦通信委员会）法规第15部分对A类数字设备的限制。这些限制的目的是为设备在商业环境中运行时提供合理的保护，以防止有害干扰。本设备会产生、使用并且辐射射频能量，如果未按照说明手册进行安装和使用，可能会对无线电通信造成有害干扰。在住宅区使用本设备可能会造成有害干扰，这种情况下用户需要自费解决干扰问题。目录目录1-1 概述.........................................................................................................................................................41-2 规格.........................................................................................................................................................51-3 随附配件..................................................................................................................................................71-4 可选附件..................................................................................................................................................81-5 产品视图..................................................................................................................................................92-1 开箱和检查仪器.....................................................................................................................................102-2 注册产品................................................................................................................................................102-3 联系Setra Systems..............................................................................................................................102-4 储存和装运仪器.....................................................................................................................................102-5 电源注意事项和AC电源连接..................................................................................................................102-6 开机.......................................................................................................................................................102-7 激光器安全信息.....................................................................................................................................112-8 静电安全信息.........................................................................................................................................113-1 指示灯说明............................................................................................................................................123-2 连接.......................................................................................................................................................133-3 安装.......................................................................................................................................................143-4 数据端口................................................................................................................................................153-5 单传感器安装.........................................................................................................................................153-6 多传感器安装.........................................................................................................................................163-7 安装过程注意事项..................................................................................................................................165-1 维护/校准...............................................................................................................................................176-1 传感器初始化.........................................................................................................................................18附录 – A.......................................................................................................................................................191-1 概述 感谢您购买Setra Systems粒子计数器——世界上最小的远程粒子计数器传感器。Setra Systems粒子计数器适合测量和监控洁净室以及受控环境中的粒子数量，适用于航空航天、生命科学、数据存储、室内空气质量 (IAQ) 和工业卫生市场。 本用户手册详细介绍了关于该多功能粒子计数器的正确使用和操作。Setra Systems远程粒子计数器可测量0.3 μm到5.0 μm、流量0.1到1.0 CFM 以内的粒子。这些传感器可实现高效的粒子计数，具有符合ISO 21501-4标准的高精度和高分辨率，可用于校准粒子传感器。 Setra Systems粒子计数器配有2个或4个粒径通道版本。其输出可通过外部软件、PLC、SCADA或设施监控系统（该系统可以基于MODBUS ASCII或RTU协议，通过RS232或RS-485连接进行通信）访问。谢谢！