课程设计报告参考模板(共12页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上河海大学计算机及信息工程学院（常州）课程设计报告 题 目 HDL项目设计（红绿灯） 专业学号 学生姓名 夏兵兵 授课班号 指导教师 梁瑞宇 完成时间 2010年9月3日 课程设计（报告）任务书（理 工 科 类）、课程设计（报告）题目： 对生产线产品计数的光电计数器设计 、课程设计（论文）工作内容 一、课程设计目的1、通过电子技术基础（模电、数电）课程的学校，使学生在掌握基本理论知识的基础上，学会常见的电子集成器件的使用。2、通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，使学生了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识

2、和独立开展实践创新的能力。3、通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。4、通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。5、规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。 二、课程设计任务和要求1、基本部分：1）由光耦实现产品监测；2）由计数器对脉冲信号计数，计数结果经LED显示；3）计数范围099，电路具备自动清零功能；4）根据要求设计电路，画出原理图，用EWB仿真，验证设计方案；5）学习使用Protel，画出系统的PCB图。2、发挥部分：1）计数结果要求实现十位数的动态“零消隐”，即：当计数结果不超过10时，十位数的那个数码管无显示；2）报告第三部分给出的其他设计方

3、案，画出仿真实现的电路图，病与参考方案对比分析。三、课程设计考核平时20%；验收40%;报告40%摘 要数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。数字式电子计数器有多种计数触发方式，它是由实际使用条件和环境决定的。有采用机械方式的接触式触发的，有采用电子传感器的非接触式触发的，光电式传感器是其中之一，它是一种非接触式电子传感器。这种计数器在工厂的生产流水线上作产品统计，有着其他计数器不可取代的优点。该例光电触发式电子计数器只有两位数，但通过级联可以扩展为四位，甚至多位。本文针对光电计数器的设计要求，翻阅了一些资料，基本能实现其所要求的功能。 【关键词】计数，光电管，数

4、字式电子计数器。ABSTRACTThe digital electronic counter has direct-viewing and the counting precise merit, at present already in each profession universal use. The digital electronic counter has many kinds of counting triggering way, it is decides by the actual exploitation conditions and the environment. Ha

5、s selects the mechanical method contact triggering, has uses electronic transducer's non-contact triggering, the electro-optical type sensor is one of them, it is one kind of non-contact type electronic transducer. This kind of counter makes the product statistics in the factory process line, ha

6、s the other counter unsubstitutive merit. This example electro-optic triggering type electronic counter has two figures, but may expand through the cascade is four, even multi-positions. This article in view of photoelectric counter's design requirements, glanced through some material, basic can

7、 realize function which its requests.Key word counting,phototubes,digital electronic counter.第一章 系统设计第一节 课题目标及总体方案一、74LS162简介引脚图：162 为可预置的十进制同步计数器，共有 54/74162 和 54/74LS162 两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：型号 FMAX PDCT54162/CT74162 32MHz 305mWCT54LS162/CT74LS162 32MHz 93mW162 的清除端是同步的。当清除端/SR 为低电平时，在时钟端 CP上升沿作用

8、下，才可完成清除功能。162 的预置是同步的。当置入控制器/PE 为低电平时，在 CP 上升沿作用下，输出端 Q0Q3 与数据输入端 P0P3 一致。对于54/74162，当 CP 由低至高跳变或跳变前，如果计数控制端 CEP、CET为高电平，则/PE 应避免由低至高电平的跳变，而 54/74LS162 无此种限制。162 的计数是同步的，靠 CP 同时加在四个触发器上而实现的。当 CEP、CET 均为高电平时，在 CP 上升沿作用下 Q0Q3 同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。对于 54/74162，只有当CP 为高电平时，CEP、CET 才允许由高至低电平的跳变，而 54/7

9、4LS162的 CEP、CET 跳变与 CP 无关。162 有超前进位功能。当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为 Q0 的高电平部分。在不外加门电路的情况下，可级联成 N 位同步计数器。对于 54/74LS162，在 CP 出现前，即使 CEP、CET、/SR 发生变化，电路的功能也不受影响。二、4511译码器简介CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。如图：引脚图：其功能介绍如下： BI：4脚是消隐输入控制

10、端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。 A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。 CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。三、LM393比较器简介引脚图： 各引脚功能：8

11、 脚电源，4 脚电源，1 脚比较器 A 输出，2脚比较器 A 反相输入，3 脚比较器 A 同向输入，5 脚比较器 B 同向输入，6 脚比较器 B 反相输入，7 脚比较器B输出。第二节 EWB仿真一、用EWB软件进行仿真，如图：二、根据原理图生成PCB图（见下页）根据PCB图实物化（焊接时略有改动）根据原理图来生成PCB，优点是保证你在随后PCB的布线设计中不会连错线，在最后焊接的时候也方便校对。第三节 电路的调试一、在电路板焊接完初期，直接接上电源，而LED显示器未显示数字：由于两个LED显示器的3，8端口未接地，所以未能显示数字二、LED显示器只有个位有显示数字，但是十位未有数字显示：经过反

12、复的检查，最终发现多个错误 1：发现有几处焊接有虚焊，导致接触不良2：未将1号位接4511译码器4号位，直接导致开路经过改动，两个LED显示器均有显示三、用纸片遮挡光电对管，两个LED显示器数字均未跳动，但是按开关时，LED显示器确实显示无规律的跳动：1：将开关的接口的接线接反了 2：接下来检测光电对管时，发现用纸片遮挡光电对管时，比较器的2号和3号端口的电压未有改变，于是我将4511的5号位接Vcc， 再经过其他改动，最终光电对管能在纸片遮挡的情况下，LED显示器的数字才有跳动，开关经过改动，具有了清零功能 四、LED显示器的数字大部分显示正确，但是十位上2,4,8一直无法显示：对照PCB图

13、进行反复的检测，未发现电路连接上的错误，于是将一些焊接比较松的连接点重新焊接，经过上述改动，十位上的2有显示，但是4,8未能显示，于是我们尝试更换74162，最终4,8显示，原来在调试过程中多次取下芯片，损坏了74162的内部接口五、在电路能完整显示199之后，又将电路的多处焊接点重新焊接，并且改变了多处布线（经过多次反复的调试，电路最终成功了，）第二章 结果与讨论一、最终电路能完整的显示099，如实物图（见下页）：二、讨论1、用74161代替74162 十进制计数器有10个状态，而74161在计数过程中有16个状态。如果设法跳过多余的6个状态，则可实现模10计数器。一般有反馈清零法和反馈置数

14、法两种。（举例反馈清零法）（1） 反馈清零法 逻辑图 循环图 结束语课程设计完成了，在这个过程中我学到了很多东西。首先，我能够运用数字电路，模拟电路等学科所学的知识，并结合网络，图书馆搜集到的各种各样的材料，进行分析，比较，取舍，对整体电路的各部分功能有了一个深入的了解。了解了时钟信号，基准电压的产生方法，加深了对双积分型A/D转换器，译码器电路的理解。另外，通过亲自动手进行电路板的焊接，了解了电路板制作的基本过程。最后也学会了写论文的基本格式及写论文的方法。其次，这次课程设计使我有了一次通过理论联系实际，来解决实际问题的经历，它培养了自己分析问题，解决问题的能力，以及上网检索信息的能力。其实

15、学到的知识其实是次要的，重要的是我们探索知识的过程，这个过程便是一个人自主学习能力的体现，它将影响着我今后的发展。最后，这次的课程设计也激发了我对电子设计的兴趣。曾经我对我们信息工程专业是一片迷茫，但是通过这次课程设计，通过亲自制作电子小作品以及写总结报告时在网上看到的各种各样有关电子方面的小文章，我似乎隐约了解了一些电子专业的未来的发展方向。这种感悟，这种兴趣的来源只靠平时上课老师的说教是肯定不可能领悟到的。此时此刻，我的内心有一种无法抑制的冲动，就是想自己再创作一个小作品，例如数字电子钟，原理和光电计数器有很多近似的地方。这一次要独立思考，自己设计电路，我想只有这样，才能达到我们做课程设计的目的。我们做的课程设计虽说简单，虽然可能样子有些丑，功能有些单一，但作为初学者，面对自己的这点微不足道的小成功，内心的兴奋是不言而喻的。因为它毕竟是我们第一次运用所学知识，把理论同实践向结合，自己亲手做出来的一件小作品。其实对于初学者，又何必有太多的苛求？只要我们努力了，只要我们通过自己制作的小作品感受到成功的喜悦，并因此激发起了对电子设计的兴趣，这也许就足够了。我想，我们未来的路