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0-99手动计数器的设计

0-99手动计数器的设计
0-99手动计数器的设计

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第1章绪论

1.1 计数器介绍

本设计是根据我们所学习的单片机课程,按照课程要求进行的课程设计。单片机技术是一个不可或缺的技术,尤其是对于我们电气专业来说它是我们必须要掌握的技能之一,使我们未来工作和生活的根本。现在的社会是一个信息科技高速发展的社会,也是一个电子技术和微机计算机迅速发展的时代,单片机的档次和水平在不断的提高,其应用的领域和范围也越来越广,成为现代电子系统中最重要的智能化核心部分。

随着计数器技术的不断发展与进步,计数器的种类越来越多,应用的范围越来越广,随之而来的竞争也越来越激烈。过硬的技术也成为众多生产厂商竞争的焦点之一。厂商为了在竞争中处于不败之地,从而不断地改进技术,增加产品的种类。

现计数器的种类以增加到:电磁计数器、电子计数器、机械计数器(拉动机械计数器、转动机械计数器、按动机械计数器、测长机械计数器)、液晶计数器等。计数器的应用范围也遍布印刷、纺织、印染、针织、电缆、电讯、军工、轻工、机械、开关、断路器、矿山、实行多班制的纺织行业的织布机、织带机、制线、制带、造纸、制革、薄膜、高压开关电器产品、试验设备,印刷设备、短路器、医疗、纺织、机械、仓库和码头的货运、行人及车辆过往的数量计数、冶金、食品、国防、包装、配料、石油、化工、发电、机床、仪表、自动化控制等行业。

1.2 本次设计的要求

1) 上电时,数码管显示为00。

2) 利用单片机来制作一个手动计数器,在单片机的管脚上接一个轻触开关,作为手动计数的按钮,用单片机的I/O口接数码管,作为计数器,进行加计数显示。

3) 计数器计数到99后,再按计数按钮,则数码管从00重新开始计数。

1.3 本次设计的目的

1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。

2) 掌握汇编语言程序设计方法。

3) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。

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第2章硬件介绍

2.1 单片机

8051是MCS-51系列单片机的典型产品,以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:

?中央处理器:

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。

?数据存储器(RAM):

8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。

图2-1 8051内部结构图

?程序存储器(ROM):

8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。

?定时/计数器(ROM):

8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。

?并行输入输出(I/O)口:

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8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。

?全双工串行口:

8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

?中断系统:

8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。

?时钟电路:

8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。

下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2-2。

图2-2 MCS-51结构图

MCS-51的引脚说明:

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP 结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明:

MCS-51的引脚说明:

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。

现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图2-3.

图2-3 双列直插式封装引脚图

Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。

8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位。此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。

见下图2-4为两种复位方式和两种时钟方式:

图2-4 复位方式图与时钟方式图

?Pin30:ALE/ 当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时,ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号,这个信号可以用于识别单片机是否工作,也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点,当访问外部程序存储器,ALE会跳过一个脉冲。如果单片机是EPROM,在编程其间,将用于输入编程脉冲。

?Pin29: 当访问外部程序存储器时,此脚输出负脉冲选通信号,PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上,外部程序存储器则把指令数据放到P0口上,由CPU

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?Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线,8051和8751单片机,内置有4kB 的程序存储器,当EA为高电平并且程序地址小于4kB时,读取内部程序存储器指令数据,而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平,则不管地址大小,一律读取外部程序存储器指令。显然,对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。在编程时,EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。

2.2 数码管的介绍

在本任务中用2位数码管显示当前数值的十位,个位,由于数码管个数不多,故采用静态显示方式,2位数码管的相同段并联在一起,由一个6位I/O(P1口)输出字形码控制显示某一字形,每个数码管的公共端由另外一个I/O口(P0口)输出的字位码控制,即数码管显示的字形是由单片机I/O口输出的字形码确定,而哪个数码管点亮是由单片机I/O口输出的字位码确定的。2个数码管分时轮流循环点亮,在同一时刻只有1个数码管点亮,但由于数码管具有余辉特性及人眼具有视觉暂留特性,所以适当地选取循环扫描频率,看上去所有数码管是同时点亮的,察觉不出闪烁现象。动态显示方式所接数码管不能太多,否则会因每个数码管所分配的实际导通时间太少,使得数码管的亮度不足。在本任务中,为了简便,字形码和字位码都没由加驱动电路,在实际应用中应加驱动电路。数码管有共阴极和共阳极两种,对于共阳数码管,字形驱动输出0有效,字位驱动输出1有效;而对于共阴数码管则相反,即:字形驱动输出1有效,字位驱动输出0有效

显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据,按照材料及产品工艺,单片机应用系统中常用的显示器有:发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器、CRT显示器等。LED显示器是现在最常用的显示器之一,发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成,可以单独使用,也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8字型,每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭,就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。图是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号。

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图2-5 共阳式、共阴式LED数码管的原理图和数码管的符号图显示电路显示模块需要实时显示个位和十位,因此需要2个数码管。采用静态显

示方式显示时间,硬件连接如下图所示,PO口接的是十位显示的数码管,P2口接的

是个位显示的数码管。其硬件连接方式如下图所示。

图2-6 数码管的硬件连接示意图

数码管使用条件:

a、使用电压段:根据发光颜色决定;

b、小数点:根据发光颜色决定

c、使用电流:静态:总电流 80mA(每段 10mA);动态:平均电流 4-5mA 峰值

电流100mA。

数码管使用注意事项说明:

(1)数码管表面不要用手触摸,不要用手去弄引角;

(2)焊接温度:260度;焊接时间:1s

(3)表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。

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第3 章电路设计

3.1 复位电路的设计

本电路为了节省材料,简便电路,采用上电自动复位电路设计,电路接线图如下。

图3-1 复位电路图

3.2 显示电路的设计

这里的显示电路采用共阳极数码管这个元件,因为只使用两个数码管,采用动态显示编程有点麻烦,故采用静态显示,只是在单片机与数码管之间要接一个限流电阻,防止电流过大,把数码管烧了!详细的电路接线图如下:

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图3-2 显示电路图

3.3 时钟电路的设计

这里的时钟电路使用XTAL1和XTAL2的输出口连接,此处采用两个30PF的瓷片电容和一个12MHZ的晶振构成时钟电路。

图3-3 时钟电路图

3.4 控制电路的设计

此设计的控制主要是单片机,但是为了实现手动计数功能,在此增加了一个轻触按钮开关,按一下加1。为了接线方便,那个P1.0口来控制按钮是否动作。接线部分图如下:

图3-4 控制电路图

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图3-5 总电路图

第4章程序设计

4.1 C语言介绍

C语言是一种面向过程的计算机程序设计语言,它是目前众多计算机语言中举世公认的优秀的结构程序设计语言之一。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊年推出。1978后,C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上。

C语言发展如此迅速,而且成为最受欢迎的语言之一,主要因为它具有强大的功能。许多著名的系统软件,如DBASE Ⅳ都是由C 语言编写的。用C 语言加上一些汇编语言子程序,就更能显示C 语言的优势了,像PC- DOS 、WORDSTAR等就是用这种方法编写的。

C语言是一种成功的系统描述语言,用C语言开发的UNIX操作系统就是一个成功的范例;同时C语言又是一种通用的程序设计语言,在国际上广泛流行。世界上很多著名的计算公司都成功的开发了不同版本的C语言,很多优秀的应用程序也都使用C语言开发的,它是一种很有发展前途的高级程序设计语言。

1.C是中级语言。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元。

2.C是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化,即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰,便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的,这些函数可方便的调用,并具有多种循环、条件语句控制程序流向,从而使程序完全结构化。

3.C语言功能齐全。具有各种各样的数据类型,并引入了指针概念,可使程序效率更高。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大,可以实现决策目的的游戏。

4.C语言适用范围大。适合于多种操作系统,如Windows、DOS、UNIX等等;也适用于多种机型。

C语言对编写需要硬件进行操作的场合,明显优于其它解释型高级语言,有一些大型应用软件也是用C语言编写的。

C语言具有较好的可移植性,并具备很强的数据处理能力,因此适于编写系统软件,三维,二维图形和动画。它是数值计算的高级语言。

4.2 程序

#include

typedef unsigned char uint8;

typedef unsigned int uint16;

uint8 code number[] =

{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//数码真值sbit a = P1^0;

void delay(uint16 i)

{

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊while(i--);

}

void main()

{

uint8 counter = 0;

while(1)

{

P2 = number[counter%10];

P0 = number[counter/10];

if(!a)

{

delay(1000);

if(!a)

counter++;

if(counter >= 100)

counter = 0;

while(!a);

}

}

}

总结

通过这一周的课程设计,我对一些专业知识和电子设计有了更深的了解,同时也

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在设计过程中深感自己在培养动手能力这方面还需很大的努力。同时,通过这次我们积极的通过网络,书籍等资源,在同学的帮助下,把这个课程设计作为一次锻炼,为以后生活学习中培养善于动手,乐于动手的习惯。

单片机课程设计不仅给我们提供了一个很好的展现应用自己所掌握的知识的平台,又是检验自己所学知识的一次考核。在设计的过程中我也不可避免的遇到了很多的问题。尤其是在调试过程中,会因为某些原因出不来结果,最后通过不懈努力,成功了。通过这次的课程设计,我也发现了不少自己不会的知识,通过查询各方面资料,也进步了很多,学会了很多上课时没掌握的东西,最后在调试结果出来后,我们更是无比的兴奋,无比的自豪。总之,通过这次电子课程设计,我对自己的知识有了更好的掌握和应用,在以后的学习和生活中受用终身。

致谢

本课程设计得到了于秋红老师的悉心指导。于老师多次询问设计进程,并为我指点迷津,帮助我开拓思路,精心点拨、热忱鼓励。于老师一丝不苟的作风,严谨求实

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人,虽只教了一学期的单片机课程,却给以终生受益无穷之道。对于老师的感激之情是无法用言语表达的。

论文的顺利完成,也离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中,各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见,在他们的帮助下,论文得以不断的完善,最终帮助我完整的写完了整个论文。另外,要感谢所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是论文得以完成的基础。谢谢!

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参考文献

[1]李广弟等.单片机基础[M].北京航空航天出版社,2001.

[2]王东峰等.单片机C语言应用100例[M].电子工业出版社,2009.

[3]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社,2010.

[4]刘守义等.单片机技术基础[M].西安电子科技大学出版社,2007.

[5]钟富昭等.8051单片机典型模块设计与应用[M].人民邮电出版社,2007.

[6]李平等.单片机入门与开发[M].机械工业出版社,2008.

[7]陈堂敏.刘焕平主编.单片机原理与应用.北京:北京理工大学出版社,2007.

[8]沈美明.温动蝉编著.IBM-PC汇编语言程序设计.北京:清华大学出版社,1994.

[9]张仰森等编.微型计算机常用软硬件技术速查手册.北京:北京希望电脑公司,1994.

[10]江修汗等编.计算机控制原理与应用.西安:西安电子科技大学出版社,1999.

设计60进制计数器 数电课程设计

电子技术基础实验 课程设计 用74LS161设计六十进制计数器 学院:班级:姓名:学号:电气工程学院电自1418 刘科 20

用74LS161设计六十进制计数器 摘要 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来及脉冲数,还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。目前,无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列,就能正确运用这些器件。计数器在现代社会中用途中十分广泛,在工业生产、各种和记数有关电子产品。如定时器,报警器、时钟电路中都有广泛用途。在配合各种显示器件的情况下实现实时监控,扩展更多功能。 利用两片74LS161分别作为六十进制计数器的高位和低位,分别与数码管连接。把其中的一个通过一个与门器件构成一个十进制计数器,另一个芯片构成六进制计数器。十进制计数器(个位)和六进制计数器(十位)均采用反馈清零法利用两个74LS161构成。当个位计数器从1001计数到0000时,十位计数器要计数一次,可通过两芯片之间级联实现。使用200HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知,计数器初值为00,按递增方式计数,增到59时,再自动返回到00。 关键字:60进制,计数器,74LS161,级联 目录 第1章概述 (1) 计数器设计目的 (1) 计数器设计组成 (1) 第2章六十进制计数器设计描述 (2) 74LS161的功能 (2)

方案框架 (3) 第3章六十进制计数器的设计与仿真 (4) 基本电路分析设计 (4) 计数器电路的仿真 (6) 第4章总结 (8)

EDA课程设计——多功能数字钟

哈尔滨工业大学(威海) 电子学课程设计报告带有整点报时的数字钟设计与制作 姓名: 蒋栋栋 班级: 0802503 学号: 080250331 指导教师: 井岩

目录 一、课程设计的性质、目的和任务 (3) 二、课程设计基本要求 (3) 三、设计课题要求 (3) 四、课程设计所需要仪器 (4) 五、设计步骤 (4) 1、整体设计框图 (4) 2、各个模块的设计与仿真 (4) 2.1分频模块 (4) 2.2计数器模块 (6) 2.3控制模块 (10) 2.4数码管分配 (13) 2.5显示模块 (14) 2.6报时模块 (16) 六、调试中遇到的问题及解决的方法 (18) 七、心得体会 (18)

一、课程设计的性质、目的和任务 创新精神和实践能力二者之中,实践能力是基础和根本。这是由于创新基于实践、源于实践,实践出真知,实践检验真理。实践活动是创新的源泉,也是人才成长的必由之路。 通过课程设计的锻炼,要求学生掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力,提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力,培养学生的创新精神。 二、课程设计基本要求 掌握现代大规模集成数字逻辑电路的应用设计方法,进一步掌握电子仪器的正确使用方法,以及掌握利用计算机进行电子设计自动化(EDA)的基本方法。 三、设计课题要求 (1)构造一个24小时制的数字钟。要求能显示时、分、秒。 (2)要求时、分、秒能各自独立的进行调整。 (3)能利用喇叭作整点报时。从59分50秒时开始报时,每隔一秒报时一秒,到达00分00秒时,整点报时。整点报时声的频率应与其它的报时声频有明显区别。 #设计提示(仅供参考): (1)对频率输入的考虑 数字钟内所需的时钟频率有:基准时钟应为周期一秒的标准信号。报时频率可选用1KHz和2KHz左右(两种频率相差八度音,即频率相差一倍)。另外,为防止按键反跳、抖动,微动开关输入应采用寄存器输入形式,其时钟应为几十赫兹。 (2)计时部分计数器设计的考虑 分、秒计数器均为模60计数器。 小时计数为模24计数器,同理可建一个24进制计数器的模块。 (3)校时设计的考虑 数字钟校准有3个控制键:时校准、分校准和秒校准。 微动开关不工作,计数器正常工作。按下微动开关后,计数器以8Hz频率连续计数(若只按一下,则计数器增加一位),可调用元件库中的逻辑门建一个控制按键的模块,即建立开关去抖动电路(见书70页)。 (4)报时设计的考虑

EDA 16位加法计数器的设计

北京理工大学 用程序输入方法设计一个16位二进制加法计数器 学院:机械xxxx学院 专业班级:10机械电子工程x班 姓名:陈xx 学号:10xxxxxx 指导教师:xxx 老师

目录 摘要 (1) 1 绪论 (2) 2 计数器的工作原理 (3) 3 设计原理 (4) 4 电路系统的功能仿真 (5) 6 个人小结 (20) 参考文献 (21)

摘要 计数器是数字系统中使用较多的一种时序逻辑器件。计数器的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即对脉冲实现计数操作。计数器也可以作为分频、定时、脉冲节拍产生器和脉冲序列产生器使用。计数器的种类很多,按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,可分为同步计数器和异步计数器;按进位体制的不同,可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器;按计数过程中数字增减趋势的不同,可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;还有可预制数和可编计数器等等。本次课程设计将利用众多集成电路软件软件中的Quartus II软件,使用VHDL语言编程完成论文《用程序输入方法设计一个16位二进制加法计数器》,调试结果表明,所设计的计数器正确实现了计数功能。 关键词:二进制;加法计数器;VHDL语言

1 绪论 现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化,即EDA(Electronic Design Automation)技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机,在集成电路软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。一般所指的EDA技术,主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。 EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。常用的EDA工具软件平台有:Matlab、Protel、Proteus、OrCAD以及我们学习的本次课程结课论文所用到的Quartus II等。而且EDA工具软件平台一般都有第三方软件接口,以便于与其他软件联合使用。 本次课程结课论文在设计16位二进制加法计数器时所用到的EDA软件工具平台是Quartus II。Quartus II 是Altera公司的综合性PLD(可编程逻辑器件)开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。Quartus II 通过和DSP

数电课程设计38进制计数器

1.课程设计的目的 数字电子技术课程是电类专业的主要技术基础课。通过本课程的学习,能够使学生掌握近代数电理论的基础知识、电路分析与计算的基本方法,具备进行试验的初步技能,并为后续课程的学习打下必要的基础。 数字电子技术基础课程设计是学习数字电子技术基础课程之后的实践教学环节,是对课程理论和课程实验的综合和补充,其目的是训练学生综合运用学过的数字电子技术的基础知识。学会并利用一种电路分析软件,对电路进行分析、计算和仿真,通过查找资料,选择方案,设计电路,撰写报告,完成一个较完整的设计过程,将抽象的理论知识与实际电路设计联系在一起,使学生在掌握电路基本设计方法的同时,加深对数字电子技术课程知识的理解和综合应用,培养学生综合运用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力,以及工程意识和创新能力。 2.设计方案论证 2.1 Multisim软件介绍 Multisim是加拿大Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 功能: (1).直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验室工作台,绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放屏幕上,轻点鼠标可用导线将它们连接起来,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如何在真实一起上看到的。 (2).丰富的元器件

多功能计时器-课程设计

信息工程学院课程设计报告书题目: 多功能计时器 专业:电子信息科学学技术 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012 年 12 月 24 日

信息工程学院课程设计任务书 年月日

信息工程学院课程设计成绩评定表

摘要 此多功能计时器是基于741s48、74ls192、555定时器、CD40161设计的,由六个主要部分组成,即控制电路、秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、置数电路以及声光报警电路,包含置数(00至99)、1s倒计时、开启、暂停、连续、清零以及到点声光报警等主要功能,也能完成一个完整的系统过程,可用于各种竞赛计时,交通灯系统,及报警装置。计时范围为00至99,可智能控制。 关键词:多功能计时器、1s倒计时、连续、声光报警

目录 目录 (4) 1 任务提出与方案论证 (5) 1.1 任务提出 (5) 1.2 方案论证 (5) 2 总体设计 (6) 2.1 总体框图 (6) 2.2 总体电路 (7) 3 详细设计 (8) 3.1秒脉冲发生器 (8) 3.2译码计时电路 (10) 3.3控制电路 (13) 3.3.1总开关 (13) 3.3.2单刀双掷开关 (13) 3.4反馈电路 (14) 3.5报警电路 (14) 3.6置数电路: (15) 4 总结 (17) 5 参考文献 (18)

1 任务提出与方案论证 1.1 任务提出 设计一种多功能计时器,要求实现以下功能: 置数、1s倒计时、开启、暂停、连续、清零以及到点声光报警,计时范围为00至99,可智能控制。能任意定时,开启和暂停及清零,1秒的准确延时,及到点声光报警。 1.2 方案论证 秒脉冲发生器:可以选用晶振产生,或者用555定时器或者555与CD40161同时产生,为了实现反馈,让计时器计数到零时停止,我选用CD40161 ,即实现了1s计数有可以形成反馈。译码电路:我选用4线-七段译码器/驱动器74LS48来实现。 计时电路:我选用十进制可逆计数器74LS48 ,可以用来置数,同时也可以来产生减计数。控制电路:用按键和反馈来实现。 报警电路:用speaker和led来实现。 置数电路:用单刀双掷开关选通74ls48的置数端,通过置0或置1来控制。

数电脉搏计数器电路课程设计

烟台南山学院 数字电子技术课程设计题目脉搏计数电路设计 姓名:___ XXXXXX ___ 所在学院:_工学院电气与电子工程系 所学专业:_ 自动化 班级:___电气工程XXXX 学号:___XXXXXXXXXXXXXX 指导教师:_____ XXXXXXXX ___ 完成时间:____ XXXXXXXXXXXXX

数电课程设计任务书 一、基本情况 学时:40学时学分:1学分适应班级:12电气工程 二、进度安排 本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作:2学时 总体方案设计:4学时 查阅资料,讨论设计:24学时 撰写设计报告:8学时 总结:2学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人

对外部脉冲计数系统的设计计数器课程设计(单片机)

湖南工业大学 课程设计 资料袋 理学学院(系、部)2012 ~ 2013 学年第 1 学期 课程名称单片机应用系统指导教师周玉职称副教授学生姓名张思远专业班级电子科学102 学号10411400223 题目对外部脉冲计数系统的设计 成绩起止日期2013 年01 月06 日~2013 年01 月10 日 目录清单

湖南工业大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第1 学期 理学院学院(系、部)电子科学专业102 班级 课程名称:单片机应用系统 设计题目:对外部脉冲计数系统的设计 完成期限:自2013 年01 月06 日至2013 年01 月10 日共 1 周

指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日

附件三 (单片机应用系统) 设计说明书 (题目) 对外部脉冲计数系统的设计 起止日期:2013 年01 月06 日至2013 年01 月10 日 学生姓名张思远 班级电子科学102 学号10411400223 成绩 指导教师(签字) 电气与信息工程学院 2012年12 月10 日

一、设计任务: 1.1 外部脉冲自动计数,自动显示。 1.1.1设计一个255计数器:0-255计数,计满后自动清0,重 新计数(在数码管中显示)。 1.1.2设计一个50000计数器:0-50000计数,计满后自动清0, 重新计数(在数码管中显示)。 注:要求首先采用PROTEUS完成单片机最小系统的硬件电路 设计及仿真;程序仿真测试通过后,再下载到单片机实训 板上执行。 二、硬件设计介绍: ※STC89C52单片机; ※6位共阴或者共阴极数码管; ※外部晶振电路; ※ISP下载接口(In system program,在系统编程); ※DC+5V电源试配器(选配); ※ISP下载线(选配) ※6个PNP(NPN)三极管 ※12个碳膜电阻 三、硬件设计思路 方案一:五个1位7段数码管,无译码器 方案二:五个1位7段数码管,译码器 方案三:1个6位7段数码管,译码器 方案四:1个6位7段数码管,无译码器 考虑实际中外围设备、资金、单片机资源利用率、节省端口数量,可实行性以及连接方便等问题,采用6为数码管(共阳或者共阴极)由于实际中没买到6位的,采用2个三位数码管并接组合一个6位数码管形式;由于实际P口驱动能力有限,故采用6位三极管增大驱动能力,已便足以使得6位数码管亮度明显正常工作,增加6个电阻限流保护数码管不被烧坏。让数码管a-g7段分别接P1.6—P1.0,6位位选分别接P2.5—P2.0。 方法一:共阴极数码管 硬件图1.0所示:通过npn管放大后,段选高电平有效,位选低电平有效

多功能数字钟(课程设计版)

题目: 多功能数字钟电路设计 器材:74LS390,74LS48,数码显示器BS202, 74LS00 3片,74LS04,74LS08,电容,开关,蜂鸣器,电阻,导线 要求完成的主要任务: 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下: 1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。 2.秒、分为00-59六十进制计数器。 3.时为00-23二十四进制计数器。 4.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置。可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。 5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。 时间安排: 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

索引 摘要 (4) Abstract (4) 1系统原理框图 (6) 2方案设计与论证 (7) 2.1时间脉冲产生电路 (7) 2.2分频器电路 (10) 2.3时间计数器电路 (11) 2.4译码驱动及显示单元电路 (12) 2.5校时电路 (13) 2.6报时电路 (14) 3单元电路的设计 (15) 3.1时间脉冲产生电路的设计 (15) 3.2计数电路的设计 (16) 3.2.1 60进制计数器的设计 (16) 3.2.2 24进制计数器的设计 (16) 3.3 译码及驱动显示电路 (17) 3.4 校时电路的设计 (18)

3.5 报时电路 (19) 3.6电路总图 (21) 4仿真结果及分析 (22) 4.1时钟结果仿真 (22) 4.2 秒钟个位时序图 (22) 4.3报时电路时序图 (23) 4.4测试结果分析 (23) 5心得与体会 (24) 6参考文献 (24) 附录1原件清单 (26) 附录2部分芯片引脚图与功能表 (27)

设计任意进制计数器

设计任意进制计数器 一、实验目的 掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。 二、实验内容及要求 采用(74LS192)复位法或预置数法设计一个三位十进制计数器。要求各位同学设计的计数器的计数容量是自己学号的最后三位数字。 三、设计过程 74LS192是中规模同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列如图所示。74LS192(CC40192)的功能如下表所示。 1234A B C D 4 3 2 1 D C B A 161514131211109 Vcc D CR BO CO LD D D D Q Q CP CP Q Q GND 12345678 D 1 1 023 3 u2 74LS192 CR:清除端CP u:加计 数端 LD :置数端CP D:减计 数端 CO :非同步进位输出端 BO :非同步借位输出端 D3、D2、D1、D0:数据输入端 Q3、Q2、Q1、Q0:输出端 74LS192引脚排列图 表74LS192(CC40192)的功能 输入端输出端功能 CR LD CP u CP D D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 ×××××××00 0 0 清零 0 0 ×× d c b a d c b a 置数 0 1 ↑ 1 ××××0000~1001加计数1001时CO=0 0 1 1 ↑××××1001~0000减计数0000时BO=0 用M进制集成计数器可以构成N(任意)进制的计数器。通常用反馈清零 法和反馈置数法。当计数器的计数N>M时,则要用多片M进制计数器构成。 其计数规律为:当低位计数器没有达到计数的最大值时,如74LS192的1001时, 其高位芯片应处于保持状态,只有当低位芯片计数达到最大值时,给相邻的高位 芯片计数器发一个信号,使其脱离保持状态,进入计数状态。现以233为例为计 数容量进行设计。由于233为三位数,因此需用三块74LS192。 1、清零法: CR(R D)=(Q1Q0)百(Q1Q0)拾(Q1)个 初态:0000 终态:233-1=232即:0010 0011 0010 状态转换图:(略)

用JKFF触发器设计一个模为8的加法计数器

题目:用JKFF 设计模为8的加法计数器 步骤1: 分析题意 根据题目所给的条件,待设计的计数器默认为模为8的加法器,不需要求加载初值。电路只需要故电路只需时钟输入端clk ,clk 作为电路的同步时钟,不必当做输入变量对待;输出一个8进制数要3个输出端,记为0Q 1Q 2Q 。要有输出信号Y ,故共需要3个输出端。因输出量0Q 1Q 2Q 就是计数值,故采用Moore 型电路较为合适。 步骤2:建立原始状态图 模8加法器要求逢8加1,。有此状态图做出如图所示。需要8个状态故不需要化简。 /Y /0 /0 /0 S0→ S1→ S2→ S3 ↑ /1 ↓ /0 S7←S6←S5← S4 /0 /0 /0 步骤3:状态分配。 由于最大模的值为8,因此必须取代码位数n=3。假设S0=000,S1=001,S2=010,S3=011,S4=100,S5=101,S6=110,S7=111.则可以做出状态转移表如图。 步骤4:选触发器,求时钟、输出、状态、驱动方程。 因需要3位二进制代码,选用三个CP 下降沿出发的J-K 触发器,分别用FF0,FF1,FF2表示。 有状态列表可作出次态卡诺图及输出函数的卡诺图,如图所示。 与J-K 触发器的特性方程 n n n Q K Q J Q +=+1 比较得到驱动方程 输入 现态 次态 输 出 CP Q2 Q1 Q0 12 +n Q 11 +n Q 1 +n Q Y 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 0 3 0 1 1 1 0 0 0 4 1 0 0 1 0 1 0 5 1 0 1 1 1 0 0 6 1 1 0 1 1 1 0 7 1 1 1 1

基于单片机的光电计数器课程设计

计控学院 College of computer and control engineering Qiqihar university 电气工程课程设计报告题目:基于单片机的光电计数器 系别电气工程系 专业班级电气123班 学生姓名宋恺 学号2012024073 指导教师李艳东 提交日期 2015年6月 24日 成绩

电气工程课程设计报告 摘要 光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。其工作原理是从光源发出的一束平行光照射在光电元件(如光电管、光敏电阻等)上,每当这束光被遮挡一次时,光电元件的工作状态就改变一次,通过放大器可使计数器记下被遮挡的次数。光电计数器的应用范围非常广泛,常用于记录成品数量,例如绕线机线圈匝数的检测、点钞机纸币张数的检测、复印机纸张数量的检测,或展览会参观者人数。 光电计数器与机械计数器相比,具有可靠性高、体积小、技术频率高、能和计算机链接实现自动控制等优点。本文即介绍基于MCS-51单片机的光电技术器。 关键词:单片机;光电计数器;数码显示;自动报警

齐齐哈尔大学计控学院电气工程系课程设计报告 目录 1 设计目的及意义 (1) 2 设计内容 (1) 2.1 系统整体设计 (1) 2.1.1 实验方案 (1) 2.1.2 光电计数器结构框图 (2) 图1 光电计数器结构框图 (2) 2.2系统硬件设计 (2) 2.2.1稳压直流电源电路 (2) 2.2.2发射接收电路 (3) 2.2.3显示电路 (3) 2.2.4报警电路 (4) 2.2.5硬件系统 (4) 2.3系统软件设计 (6) 3 结论7 4 参考文献 (8)

推荐-基于多功能数字钟的课程设计报告 精品

EDA技术课程设计 多功能数字钟 学院:城市学院 专业、班级: 姓名: 指导老师: 20XX年12月

目录 1、设计任务与要求 (2) 2、总体框图 (2) 3、选择器件 (2) 4、功能模块 (3) (1)时钟记数模块 (3) (2)整点报时驱动信号产生模块 (6) (3)八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块 (7) (4)驱动八段字形译码输出模块 (8) (5)高3位数和低4位数并置输出模块 (9) 5、总体设计电路图 (10) (1)仿真图 (10) (2)电路图 (10) 6、设计心得体会 (11)

一、设计任务与要求 1、具有时、分、秒记数显示功能,以24小时循环计时。 2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。 3、具有整点报时,整点报时的同时输出喇叭有音乐响起。 二、总体框图 多功能数字钟总体框图如下图所示。它由时钟记数模块(包括hour、minute、second 三个小模块)、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块(seltime)、驱动八段字形译码输出模块(deled)、整点报时驱动信号产生模块(alart)。 系统总体框图 三、选择器件 网络线若干、共阴八段数码管4个、蜂鸣器、hour(24进制记数器)、minute(60进制记数器)、second(60进制记数器)、alert(整点报时驱动信号产生模块)、 seltime(驱动4位八段共阴扫描数码管的片选 驱动信号输出模块)、deled(驱动八段字形译 码输出模块)。

四、功能模块 多功能数字钟中的时钟记数模块、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块、驱动八段字形译码输出模块、整点报时驱动信号产生模块。 (1) 时钟记数模块: <1.1>该模块的功能是:在时钟信号(CLK)的作用下可以生成波形;在清零信号(RESET)作用下,即可清零。 VHDL程序如下: library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity hour24 is port( clk: in std_logic; reset:instd_logic; qh:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); ql:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); end hour24; architecture behav of hour24 is begin process(reset,clk) begin if reset='1' then qh<="000"; ql<="0000"; elsif(clk'event and clk='1') then if (qh<2) then if (ql=9) then ql<="0000"; qh<=qh + 1; else ql<=ql+1; end if; else if (ql=3) then ql<="0000"; qh<="000"; else ql<=ql+1; end if; end if; end if; end process; end behav; 仿真波形如下:

《设计任意进制计数器》的实验报告

实验八设计任意进制计数器 一、实验目的 掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。 二、实验内容及要求 采用(74LS192)复位法或预置数法设计一个三位十进制计数器。要求各位同学设计的计数器的计数容量是自己学号的最后三位数字。 三、设计过程 用M进制集成计数器可以构成N(任意)进制的计数器。通常用反馈清零法和反馈置数法。当计数器的计数N>M时,则要用多片M进制计数器构成。其计数规律为:当低位计数器没有达到计数的最大值时,如74LS192的1001时,其高位芯片应处于保持状态,只有当低位芯片计数达到最大值时,给相邻的高位芯片计数器发一个信号,使其脱离保持状态,进入计数状态。现以233为例为计数容量进行设计。由于233为三位数,因此需用三块74LS192。 1、清零法: CR(R D)=(Q1Q0)百(Q1Q0)拾(Q1)个 初态:0000 终态:233-1=232即:0010 0011 0010 状态转换图:(略)

2、置数法:由于74LS192是具有异步清零、置数功能的十进制计数器,因此保留哪233种状态,方法有多种。下图是其中两种置数法。犹以最后一种使用器件最少,接线最为简单。 方案一: 方案三: LD=(Q1Q0)百(Q1Q0 )拾(Q2Q0)个(或LD=CO) 初态:0000(或1000-332=668) 终态:332-1=331即:0011 0011 0001(或999)

四、实验用仪器、仪表 数字电路实验箱、万用表、74LS192、74LS00、74LS20、74LS08等 五、实验步骤 ①清零法: 1.检查导线及器件好坏(即加上电源后,按74LS192的功能表进行检测)。 2.按上图连接电路。LD、CP D分别接逻辑开关并置为高电平,百位(74LS192(3))、拾位、个位的Q 、Q2、Q1、Q0分别接发光二极管或数码管,计数脉冲接手动或1Hz 3 时钟脉冲。检查无误后接通电源。 3.加入CP进行测试并检查结果是否正确,如有故障设法排除。 4.结果无误后记录数据后拆线并整理实验设备。 实验证明,实验数据与设计值完全一致。设计正确。 ②置数法: 1.检查导线及器件好坏(即加上电源后,按74LS192的功能表进行检测)。 分别接逻辑开关并置为高电平,百位(74LS192(3))、 2.按上图连接电路。CR、CP D 拾位、个位的Q 、Q2、Q1、Q0分别接发光二极管或数码管,计数脉冲接手动或1Hz 3 时钟脉冲。检查无误后接通电源。

电子计算器课程设计

目录 1 设计任务和性能指标 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 性能指标 (1) 2 设计方案 (1) 2.1 需求分析 (1) 2.2 方案论证 (1) 3 系统硬件设计 (2) 3.1 总体框图设计 (2) 3.2 单片机选型 (2) 3.3 单片机附属电路设计 (3) 3.4 LCD液晶显示 (4) 4 系统软件设计 (5) 4.1 设计思路 (5) 4.2 总体流程图 (5) 4.3 子程序设计 (5) 4.4 总程序清单 (6) 5 仿真与调试 (6) 5.1 调试步骤 (6) 5.2 仿真结果及性能分析 (8) 6 总结 (8) 参考文献 (8) 附录1 系统硬件电路图 (10) 附录2 程序清单 (11)

1 设计任务和性能指标 1.1 设计任务 电子计算器设计 1、能实现4位整数的加减法和2位整数的乘法; 2、结果通过5个LED数码管显示(4位整数加法会有进位)或通过液晶显示屏显示。 1.2 性能指标 1.用数字键盘输入4位整数,通过LED数码显示管或液晶显示屏显示。 2.完成四位数的加减法应算。当四位数想加时产生的进位时,显示进位。 3.显示2位,并进行2位整数的乘法。 4.设计4*4矩阵键盘输入线的连接。 2 设计方案 2.1 需求分析 我们日常生活的开支,大额数字或是多倍小数的计算都需要计算器的帮助,处理数字的开方、正余弦都离不开计算器。虽然现在的计算器价格比较低廉,但是功能过于简单的不能满足个人需求,功能多的价格较贵,操作不便不说,很多功能根本用不到。所以,我们想到可不可以用自己所学为自己设计开发一个属于自己的简单计算器来完成日常生活的需求。 2.2 方案论证 使用单片机为ATMEL公司生产AT89C51,AT89C51提供以下标准功能:4K字节FLASH 闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个向量两级中断结构,一个全双工串行通讯口,内置一个精密比较器,片内振荡器及时钟电路,同时AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的工作模式,空闲方式停止CPU 的工作,但允许RAM,定时计数器,串行通信及中断系统继续工作。 显示用LCD液晶显示屏,减少线路连接。 用C言编写程序,易进行调试修改。 采用4*4矩阵键盘作为输入。

单片机课程设计——计算器设计

目录 一、设计总绪 (2) 1.1设计思想 (2) 1.2设计说明 (3) 1.3关键词:矩阵键盘,单片机,数码管显示,汇编语言 (3) 1.4设计目的 (3) 1.5设计要求 (4) 二、设计方案 (5) 2.1硬件电路设计方案 (5) 2.1.1基本结构 (5) 2.1.2系统框架图 (5) 2.1.3工作流程图 (6) 2.1.4单片机主控制模块 (7) 2.2系统功能描述 (9) 三、各模块功能介绍 (10) 3.1键盘输入模块 (10) 3.1.1键盘分布图 (10)

3.1.2工作原理 (11) 3.2运算控制模块 (11) 3.3显示模块 (12) 3.4振荡电路模块 (13) 四、仿真电路 (14) 仿真运行结果 (14) 五、调试过程总结 (17) 附录: (18) 参考文献: (18) 源程序代码 (19) 一、设计总绪 1.1设计思想 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技

术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一。可是它还在发展之中,以后必将出现功能更加强大的计算机,基于这样的理念,本次设计是用AT89c51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。利用此设计熟悉单片机微控制器及汇编语言编程,对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。掌握应用程序开发环境,常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法 此设计是基于单片机技术的简易计算器的方案,本次设计所提出的一种基于单片机技术的简易计算器的方案,采用具有数据处理能力的中央处理器CPU,随机存储器ROM,多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统——单片机,配以汇编语言编写的执行程序,能更好的解决计算机计算的问题,随着数字生活的到来,单片机在生活中越来越重要,它能将大量的逻辑功能集成与一个集成电路中,使用起来十分方便。 1.2设计说明 本次课程设计讨论了单片机技术的计算器构思,设计方案,工作原理,主要系统包括单片机80C51,排阻RESPACK—8,开关,六位数码管显示器等,主要组成部分包括:键盘输入模块,运算模块,控制模块,显示模块。通过键盘输入数值,单片机进行运算后在数码管显示出结果。 1.3关键词:矩阵键盘,单片机,数码管显示,汇编语言 1.4设计目的

用单片机语言设计16位加法计算器实验报告概要

湖北第二师范学院计算机学院09计应 单片机课程设计 实验报告 课程设计名称:电子计算器 课程设计单位:10计应(1)班 课设小组成员:徐凡(1060310039) 凡平(1060310058) 彭浩(1060310045) 桂银(1060310010) 潘光卉(1060300033) 完成时间:2012年04月02日至2012年04月 24 日

单片机课程设计实验报告 课程设计题目:简易计算器 作品功能描述:当通过输入键盘数字时,能够在显示器上显示输出的数值,并且通过想实现的简单运算功能,实现计算器的加、减、乘、 除和清零,并将结果显示出来。 小组成员工作分工:徐凡:程序主框架的构造和主要功能函数的设计。 凡平:原理图的设计和硬件的焊接。 彭浩:基本功能函数的设计(“+,-,*,/”)。 桂银:程序流程图的设计和键盘扫描程序的实现。 潘光卉:编写文档和功能测试。 硬件电路设计:本设计中我们用的是AT89C52芯片,LCD1602 (PROTEUS中为LM016L)就是那个液晶屏,因为可以显示2行16个字符,故 叫做LCD1602. 11.0592M或12M晶振(CRYSTAL),两者均可,但要涉及到串口 需选用12MKEYPAD-SMALLCALC就是那个4X4键盘 电容20~30PF(CAP),接最小电路 电容10PF主要接复位电路 RESPACK-8排阻,为20K的,一个引脚接正极,另8个引脚接 I/O口接RES电阻10K,接复位电路 实物照片:硬件原理图

原理说明: 1,上电后,屏幕初始化; 2,计算。按下数字键,屏幕显示要运行的第一个数字,再按下符号键,然后再按下数字键,屏幕显示要运算的第二个数字,最后按 下“=”号键,屏幕上显示出计算结果。 3,如果要再次计算,可以按下“ON/C”键清零,或者继续按下数字键,即可重新计算。 键盘使用说明如下: 按键功能说明:Array“+”实现两个数的相加 “-”实现两个数的相减 “×”实现两个数的乘积 “÷”实现两个数商的运算 “ON/C”计算器显示的清零和 接通电源

自动计数器课程设计..

西安电子科技大学 长安学院课程设计实验报告 姓名: 学号: 指导老师:

自动计数器课程设计 摘要:自动计数器在日常生活中屡见不鲜,它是根据不同的情况设定的,能够通过技术功能实现一些相应的程序,如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯,广告灯,电饭煲等领域。 自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路,定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等,所有这些,都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲,用途广泛,方便利用,所以在这个电子科技发展的时代,它是一个很好的电子产品。如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。都可以利用自动计数器来完成这样的功用。可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。因此,研究自动计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。 本次课设设计是检验理论学习水平、实践动手能力及理论结合实际的能力,要求具有一定的分析处理问题能力和自学能力的一个比较重要得实践课程。通过这样的过程,使我们的论文及实践水平有一次较为全面的检查,同时也使我们硬件方面的能力有所提高,对以后的学习有这非常重要的意义。 关键词:电器设备;自动计数器;电源 指导老师签名:

1. 设计任务及方案 1.1设计任务 设计并制作一个自动计数器,NE555构成时钟信号发生器,CD4518为二,十进制加计数器,CD4543为译码驱动器,调节R17课调节555的震荡频率,C1为充放电电容,电容越大,充点时间越长,振荡频率越低。 介绍了一种新型的自动计数器设计方法,以NE555构成计数脉冲信号发生器,CD4518为二/十进制加法计数器,CD4543为译码驱动器,与按键、数码管等较少的辅助硬件电路相结合,实现对LED数码管进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。 本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数,并且采用LED数码显示,简单直观,可适用于诸多行业,以满足现代生产、生活等方面的需求。随着生产技术的不断改善和提高,在现代化生产的许多场合都可以看到计数器的使用。本计数器具有低廉的造价以及控制简单等特点。通过对计数脉冲的转换可使本计数器应用更为广泛。 2.电路原理 2.1 元器件的设计与参数 本小组设计的电路原理图所涉及的元器件有:电压为+5V的直流稳压电源;最大电阻为100K的滑动变阻器R17一个;有极性电容C1一个;无极性电容C2和C3; 开关SW一个;电阻R1~~R16总共16个;芯片有:NE555,CD4518,CD4543;以及共阴极7段数码显示器两个。

大连理工大学数字电路课程设计报告_多功能数字时钟设计说明

理工大学本科实验报告 题目:多功能数字时钟设计 课程名称:数字电路与系统课程设计学院(系):信息与通信工程学院 专业:电子信息工程 班级: 学生: 学号: 完成日期: 2014年7月16日

2014 年 7 月 16 日 题目:多功能数字时钟设计 1 设计要求 1) 具有“时”、“分”、“秒”及“模式”的十进制数字显示功能; 2) 具有手动校时、校分功能,并能快速调节、一键复位(复位时间12时00分00秒); 3) 具有整点报时功能,从00分00秒起,亮灯十秒钟; 4) 具有秒表功能(精确至百分之一秒),具有开关键,可暂停、可一键清零; 5) 具有闹钟功能,手动设置时间,并可快速调节,具有开关键,可一键复位(复位时间12时00分00秒),闹钟时间到亮灯十秒钟进行提醒; 6) 具有倒计时功能(精确至百分之一秒),可手动设置倒计时时间,若无输入,系统默认60秒倒计时,且具有开关键,计时时间到亮灯十秒钟进行提醒,可一键复位(复位时间默认60秒)。 2 设计分析及系统方案设计 2.1 模式选择模块:按键一进行模式选择,并利用数码管显示出当前模式。模式一:时钟显示功能;模式二:时钟调节功能;模式三:闹钟功能;模式四:秒表功能;模式五:倒计时功能。 2.2 数字钟的基本功能部分:包括时、分、秒的显示,手动调时,以及整点报时部分。基本模块是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。利用DE2硬件中提供的50MHZ晶振,经过分频得到周期为1s的时钟脉冲。将该信号送入计数器进行计算,并把累加结果以“时”“分”“秒”的形式通过译码器由数码管显示出来。 具有复位按键1,在时钟模式下按下复位键后对时钟进行复位,复位时间12时00分00秒。 进入手动调时功能时,通过按键调节时间,每按下依次按键2,时钟时针加一,按下按键2一秒未松手,时钟时针每秒钟加十;按键1对分针进行控制,原理与时针相同并通过译码器由七位数码管显示。 从00分00秒开始,数字钟进入整点报时功能(本设计中以一个LED灯代替蜂鸣器,进行报时),亮灯10秒钟进行提示。 2.3多功能数字钟的秒表功能部分:计时围从00分00.00秒至59分59.99秒。可由复位键0异步清零,并由开关1控制计时开始与停止。 将DE2硬件中的50MHZ晶振经过分频获得周期为0.01秒的时钟脉冲,将信号送入计数器进行计算,并把累计结果通过译码器由七位数码管显示 2.4多功能数字钟的闹钟功能部分:进入闹钟功能模式后,通过按键2(设定小时)和按键1(设定分钟)设定闹钟时间,当按下按键一秒未松手时,可进行快速设定时间。当时钟进入闹钟设定的时间(判断时钟的时信号时针,分针分别与闹钟设定的时信号时针、分针是否相等),则以LED灯连续亮10秒钟进行提示,并由开关0控制闹钟的开和关。 2.5 多功能数字钟的倒计时功能部分:可通过按键3(设定分针)和按键2(设定秒针)

电工课程设计 加法计数器

电子技术 课程设计 院系:汽车学院 班级:汽车运用工程 学号:2202070332 指导老师:李民 姓名:文雨佳

四位二进制加法器 一技术要求: (1)四位二进制加数与被加数输入 (2)二位数码管显示 二摘要: 此设计的是简单的四位二进制加法器,在计算机中,其加、减、乘、除运算都是分解成加法运算进行的。此次设计选择超前进位二进制并行加法器T693,在译码器上选择五输入八输出的译码器,要用二位数码管显示,需要采用七段显示译码器。本次设计采用的是共阴极数码管所以选择74ls248(74ls48)译码器三总体设计方案论证与选择: 设计四位二进制加法器,可以选择串行二进制并行加法器,但为了提高加法器的运算速度,所以应尽量减少或除去由于进位信号逐级传递所花费的时间,使各位的进位直接由加数和被加数来决定,而无须依赖低位进位,因而我们选择超前进位二进制并行加法器。 加法器选择:超前进位二进制并行加法器 设一个n位的加法器的第i位输入为ai、bi、ci,输出si和ci+1,其中ci是低位来的进位,ci+1(i=n-1,n-2,…,1,0)是向高位

的进位,c0是整个加法器的进位输入,而cn是整个加法器的进位输出。则和si=ai i i+ ibi i+ i ici+aibici (1) 进位ci+1=aibi+aici+bici (2) 令gi=aibi,(3) pi=ai+bi, (4) 则ci+1= gi+pici (5) 只要aibi=1,就会产生向i+1位的进位,称g为进位产生函数;同样,只要ai+bi=1,就会把ci传递到i+1位,所以称p为进位传递函数。把(5)式展开,得到 ci+1= gi+ pigi-1+pipi-1gi-2+…+ pipi-1…p1g0+ pipi-1…p0c0 (6) 随着位数的增加(6)式会加长,但总保持三个逻辑级的深度,因此形成进位的延迟是与位数无关的常数。一旦进位(c1~cn-1)算出以后,和也就可由(1)式得出。 使用上述公式来并行产生所有进位的加法器就是超前进位加法器。产生gi和pi需要一级门延迟,ci 需要两级,si需要两级,总共需要五级门延迟。与串联加法器(一般要2n级门延迟)相比,(特别是n比较大的时候)超前进位加法器的延迟时间大大缩短了。 四设计方案的原理框图、总体电路图、接线图及说明

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