北工大电子课程设计报告数电自行车里程表.docVIP

北京工业大学电子课程设计报告 学院__________________________ 专业__________________________ 班级_____________组号________ 题目1._______________________ 2._______________________ 姓名_________________________ 学号_________________________ 指导教师____________________ 成绩________________________ 年 月 日 数字部分：自行车里程表 一．设计要求 （一）设计任务 设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。要求具有可调整的手段，以适应不同车型。 （二）参考设计方案 １、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。 ２、框图： （三）设计要求 1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。 2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。 3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调整的方法。 4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。 5、所用芯片与元件尽量在参考元器件范围内选择（实验室没有的需自行解决） （四）发挥部分 从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。 （五）参考元件 CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光电传感器等；电阻，电容若干 二、设计方案 （一）实验初步设计 经过对参考设计方案框图的分析得出该实验主要分为4个部分：光控电路设计及脉冲整形、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。 首先要将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成为规则的方波，据所学知识，整形可以用施密特触发器，当车的轮辐扫过红外传感器后，红外传感器将感应得到的脉冲送到施密特触发器进行整形，然后接入设计的轮辐计数器中。脉冲整形电路选用555定时器作为波形整流器，但是老师推荐使用的是CD40106，通过查阅资料，我们才知道，原来CD40106内部由6个施密特触发器组成，因而可以与信号输出线直接连接实现波形整形，而555定时器需要先进性外部连接构成施密特触发器才具有整形的功能。因此从简化电路的要求考虑，我们最终选择了CD40106作为波形整形器。 在考虑轮辐计数分频器的时候，想到了CD4518和161两种芯片。由于以前并没有接触过CD4518，所以在网上查了一下资料。通过CD4518芯片数据手册，我知道了CD4518是十进制的计数器，比161的二进制计数器使用起来更加方便。因此最终决定选用CD4518作为轮辐计数分频器。 根据提供的参考元件，初步确定了以下方案： 以CD40106为脉冲整形，若干CD4518作为轮辐计数分频器，CD4553作为三数字BCD译码器的数位显示部分，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片。 （二）元件清单 74LS00（1）； 40106（1）； CD4553（1）； CD4518（2）； CD4543（1）； 三位共阴八位数码管（1个）； NPN三极管9012（4）； 470欧姆电阻（12） （三）光控电路及脉冲整形部分 1．此部分设计要求：当轮辐扫过红外传感器后，接收到的信号通过施密特触发器进行脉冲整形，得到标准的方波信号，然后将信号输入轮辐计数器中。 施密特触发器输入脉冲由红外对管（光偶）来提供，通过光偶将信号记录下来然后将信号输入到CD40106中进行整形得到规则的信号。 电路图如下： 2．光控电路及脉冲整形芯片 1）光电耦合器的结构如下： 红外传感器 2）CD40106芯片资料 CD40106引脚图 引脚功能：2 4 6 8 10 12? 数据输出端1 3 5 9 11 13?? 数据输入端14 电源正7 接地 CD40106由六个斯密特触发器电路组成。每个电路均