数电课程设计--数字计步器

目录摘要 (1)关键词 (1)1引言 (2)2同步时序逻辑电路的设计方法 (2)2.1同步时序逻辑电路的概述 (2)2.2同步时序逻辑电路的一般设计方法 (3)3同步N进制计数器的设计 (4)3.1同步二进制加法计数器的设计 (5)3.2 带进位输出端的十三进制计数器的设计 (8)3.2.1具体电路实现 (8)3.2.2 电路自启动检查 (12)4仿真的实现.........................................................................................................................1 3 4.1仿真的原理. (13)4.2仿真与结果分析 (14)5结论···································································································································1 5 6心得体会······························································································································1 5 附：参考文献·························································································································1 6同步N进制计数器的设计与仿真摘要：本课程设计首先从一般方法入手，介绍了同步时序电路设计的方法过程，然后将此方法应用于同步二进制电路的设计，再在同步二进制计数器的基础上进行分析给出十三进制电路状态方程、卡诺图，得到带进位输出端得十三进制计数器的设计，最后用MUX+plus2对所得电路进行仿真，验证设计，并对电路延时等性能进行分析。

河南理工大学万方科技学院《数字电子技术基础》课程设计电气与自动化工程系电气工程及其自动化10届电气3班1016301013张克科李宝平2012.6.18—2012.6.2424秒计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。

因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。

在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。

此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。

而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。

1.2设计任务及要求1.2.1 基本要求（1）显示24秒计时功能。

（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

（3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯。

（4）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。

（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。

1.2.2设计任务及目标（1）根据原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告电路设计原理与单元模块2.1设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2.1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

（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。

单片机计步器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和编程方法。

2. 使学生了解计步器的工作原理及其在生活中的应用。

3. 帮助学生理解传感器的工作原理及其在单片机系统中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单程序设计和编写的能力。

2. 培养学生动手搭建和调试单片机计步器系统的能力。

3. 提高学生分析问题、解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术与应用的兴趣，激发学生的学习热情。

2. 培养学生的团队协作意识和创新精神，鼓励学生勇于尝试和挑战。

3. 引导学生关注科技发展，认识到单片机技术在生活中的重要作用，增强学生的社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，培养学生实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但对计步器等实际应用尚不熟悉。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生的实际操作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 单片机原理概述：介绍单片机的组成、工作原理及特点，结合教材相关章节，为学生建立单片机基础知识框架。

2. 编程语言与开发环境：学习单片机编程语言（如C语言），了解编程规范，熟悉开发工具（如Keil）的使用。

3. 传感器原理与应用：讲解传感器的基本原理，以计步器为例，介绍加速度传感器的原理和应用。

4. 计步器工作原理：详细阐述计步器的工作原理、硬件设计及软件编程，结合教材内容，让学生了解整个系统的构建过程。

5. 实践操作：指导学生进行单片机计步器硬件搭建、编程和调试，培养学生的动手能力。

6. 教学案例解析：分析典型单片机计步器案例，使学生掌握实际应用中的关键技术和解决方法。

教学进度安排：1. 基础知识学习：2课时2. 编程语言与开发环境：3课时3. 传感器原理与应用：2课时4. 计步器工作原理：3课时5. 实践操作：4课时6. 教学案例解析：2课时教学内容与教材关联性：本课程教学内容与教材中单片机原理、编程、传感器及其应用等章节密切相关，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。

数字电路课程设计（5篇）第一篇：数字电路课程设计数字电路课程设计要求：1.结合所学知识设计一简单实用电路（建议选多功能数字钟），并在实验室里完成实物电路的连接调试。

2.每人独立完成一篇课程论文，论文至少2000字，可手写，也可打印（打印稿的格式另附）。

3.要求写出设计背景，理论基础，设计思路，设计过程，调试过程，仿真过程（可选），最终电路等。

4.总结所设计电路的优点，缺点，改进方向。

5.严禁抄袭，所有雷同论文均以0分计。

6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。

选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。

第二篇：数字电路课程设计一、设计报告书的要求： 1.封面2.课程设计任务书（题目，设计要求，技术指标等）3.前言（发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面）。

3.目录4.课题设计（⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。

⑵ 画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。

⑶ 画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。

⑷ 用protel画原理电路图。

(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。

5.总图。

6.课题小结（设计的心得和调试的结果）。

7.参考文献。

二、评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。

三、题目选择：（三人一组，自由组合）（设计要求，技术指标自己选择）1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。

要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。

2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。

计数器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解计数器的概念，掌握计数器的基本原理和功能。

2. 学生能够运用计数器进行数值的加减运算，并理解其在数学运算中的重要性。

3. 学生能够运用计数器解决简单的实际问题，如统计物品数量等。

技能目标：1. 学生能够正确操作计数器，熟练进行数值的加减运算。

2. 学生能够运用计数器进行数据的收集和整理，培养数据分析和解决问题的能力。

3. 学生能够通过小组合作，共同完成计数器相关的实践活动，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对计数器产生兴趣，培养积极主动学习数学的态度。

2. 学生在运用计数器解决问题的过程中，培养耐心、细心和自信心。

3. 学生通过计数器课程的学习，认识到数学在生活中的广泛应用，增强对数学学科的价值认同。

课程性质：本课程为数学学科的一节实践活动课，注重培养学生的动手操作能力、数据分析和解决问题的能力。

学生特点：二年级学生具有一定的数学基础，好奇心强，喜欢动手操作，但注意力集中时间较短，需要教师引导和激发兴趣。

教学要求：教师应结合学生的特点，设计生动有趣的教学活动，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力和团队合作精神。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的关注和指导，确保课程目标的达成。

通过本课程的学习，使学生能够将计数器知识与实际生活相结合，提高数学素养。

二、教学内容本节教学内容以《数学》二年级教材中“计数器与数的认识”章节为基础，结合课程目标，组织以下内容：1. 计数器的基本结构：引导学生认识计数器的各个部分，如数位、计数珠等，理解其作用。

2. 计数器的使用方法：教授学生如何使用计数器进行数值的加减运算，掌握运算规则。

3. 数的组成与分解：通过计数器操作，帮助学生理解数的组成和分解，培养学生的数感。

4. 实际问题解决：设计实际问题，如统计物品数量，引导学生运用计数器解决问题，巩固所学知识。

5. 小组合作活动：组织小组活动，让学生共同完成计数器相关的任务，培养团队协作能力。

酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2013 级13电气自动化技术专业题目：步数计数器的设计毕业时间：二〇一五年六月学生姓名：指导教师：班级：13电气班2015年6月3日酒泉职业技术学院13 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表中文摘要随着社会的不断进步发展,健康问题越来越受到人们的关注，人们的生活在日新月异进步的同时，越来越注重自己的健康。

然而跑步是一种锻炼身体极其好的方式，备受广大大军的青睐。

但是如何知道每一次锻炼到底跑了多少?消耗了多少热量？锻炼了多久？本着此项原则，我们的跑步计步器应运而生了。

我设计的步数计数器，大方面有三部分组成：一、计步部分；二、消耗热量部分；三、时间记录部分。

计步部分，用数字芯片—74160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，同样采用74161计数器制成14步计数器，每走14步清零进一位，实现每跑14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，显示出锻炼时间，最大值为10小时，用555多谐振荡器产生100hz的信号，再通过分频器产生1Hz信号，然后输入计时部分，记录时间。

目录毕业设计任务书................................................................................................................................. （1）掌握步数计数器的构成、原理与设计方法；...................................... 错误!未定义书签。

（1）计步值的设定，当达到设定时，发出庆祝声音；.............................. 错误!未定义书签。

任务书毕业论文成绩评定表........................................................................ 错误!未定义书签。

单片机课程设计计步器一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其功能与应用；2. 学习并掌握计步器的工作原理和设计方法；3. 掌握单片机编程的基本语法和技巧。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计并实现一个简单的计步器；2. 能够独立进行程序编写、调试和优化；3. 能够运用单片机解决实际问题，提高创新能力和实践能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神；2. 增强学生团队协作意识，提高沟通与表达能力；3. 培养学生面对挑战，勇于克服困难的意志品质；4. 提高学生对新技术、新事物的敏感度和接受能力。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，以项目式教学为主。

学生特点：学生具备一定的单片机基础知识，具有较强的动手能力和求知欲。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手实践，培养学生解决问题和团队协作能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高综合运用能力。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：包括单片机的结构、工作原理、I/O口控制等；- 教材章节：第一章 单片机基础知识2. 计步器工作原理及设计方法：- 教材章节：第三章 常用传感器及其应用- 内容：加速度传感器原理、数据采集与处理、计步算法等；3. 单片机编程技巧：- 教材章节：第二章 单片机C语言编程- 内容：程序结构、语法规则、常用函数等；4. 硬件电路设计与搭建：- 教材章节：第四章 单片机接口技术- 内容：传感器接口、电源设计、电路调试等；5. 系统编程与调试：- 教材章节：第五章 单片机系统设计与实践- 内容：程序编写、调试方法、优化技巧等；6. 项目实践：- 设计并实现一个简单的计步器；- 按照教学进度，分阶段完成硬件电路搭建、程序编写、调试优化等任务；7. 成果展示与评价：- 学生展示设计成果，进行相互评价和教师评价；- 分析项目实施过程中的问题，总结经验教训。

数字电子计时器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电子计时器的原理和组成，掌握基础电子元件的功能和使用方法。

2. 学生能描述数字电子计时器的工作过程，包括计时、清零和预设功能。

3. 学生能够解释数字电子计时器中数字显示的原理，理解二进制与十进制的转换。

技能目标：1. 学生能够运用所学的电子元件，设计并搭建一个简单的数字电子计时器电路。

2. 学生通过实际操作，掌握测试和调试电子计时器的方法，能够解决基本的故障问题。

3. 学生能够运用逻辑思维和问题解决技巧，对电子计时器进行改进和创新。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣和好奇心，增强对科学探究的热情。

2. 学生在小组合作中，学会分享观点，倾听他人意见，发展团队协作精神。

3. 学生通过实际操作，体验工程的实用性，培养工程意识，认识科技对生活的影响。

课程性质：本课程为实践性强的设计与制作课程，结合电子技术基础知识，培养学生的动手能力和创新思维。

学生特点：假设学生为八年级，具有一定的物理基础和动手能力，对电子技术有初步认识，对实践活动充满兴趣。

教学要求：课程应注重理论与实践相结合，鼓励学生主动探索和动手实践，强调安全操作和精确测量。

通过课程目标的实现，使学生能够综合运用所学知识，创造性地解决实际问题。

二、教学内容1. 数字电子计时器原理：- 介绍计时器的功能与组成，参照教材第二章“数字电路基础”。

- 讲解晶体管、集成电路等基本电子元件的工作原理。

2. 数字电子计时器电路设计：- 分析计时器电路图的构成，参照教材第四章“时序逻辑电路”。

- 指导学生进行电路图的绘制，选择合适的电子元件。

3. 数字显示原理与转换：- 详述七段显示器的显示原理，参照教材第三章“数字显示技术”。

- 解释二进制与十进制的转换方法，并进行实际操作演示。

4. 电路搭建与测试：- 安排学生分组进行电路搭建，参照教材第五章“电路搭建与调试”。

- 教授测试与调试技巧，指导学生解决电路中可能出现的问题。

第一章系统概述1.1实验的目的与要求1.1.1实验目的1. 了解数字计时器的组成及工作原理；2. 熟悉中规模集成电路的应用；3. 掌握数字计时器的设计和实验；4. 了解简单数字系统实验，调试及故障排除的方法。

1.1.2 实验要求1. 根据设计任务要求，综合运用数字电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成设计课题。

2. 根据课题参考书籍，通过独立思考，深入研究课程设计中遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。

3. 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。

4. 学会电子电路的连线安装和调试技能。

1.2 实验设计任务1.2.1 设计任务内容要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒-9分59秒的计时功能且及时准确，并在控制电路的作用下具有开机清零、快速校分、整点报时的功能。

第二章 数字计时器的设计过程2.1 总体电路的草图与元件的选择2.1.1 总体方案的设计草图图 2.12.1.2 单元电路的选择数字计时器主要由译码显示器、分计数器、秒计数器、秒脉冲发生电路、校分电路以及整点报时电路组成。

“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”采用十进制计数器，电路显示最大到9分59秒，通过LED 七段显示器显示出来。

1. 秒的个位与分的个位用十进制加法计数器7490来实现。

（如图2.2）CKA 接外脉冲信号，CKB 接输出端QA ，实现十进制加法计数；7490有异步清零功能（R01,R02控制）和置数功能（R91,R92控制）2. 秒的十位用六进制/十二进制计数器7492来实现。

（如图 2.3）CLKA ’接外脉冲，CLKB ’接进位信号，实现六进制加法计数；R01、R02同为1时，实现异步清零。

图 2.2图2.33.秒脉冲发生电路元件：用555定时器构成的多谐振荡器产生秒脉冲，f=1HZ。

（如图 2.4）图2.4频率f=1.43/（R1+2R2）C，通过调节电阻、电容的值就可以得到不同频率的脉冲信号。

课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计题目：数字计步器学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级： xxx 学号： xxx 姓名： xxx评分：教师：20 12 年 x 月 x 日数字逻辑 课程设计任务书 20 11 －20 12 学年 第 二 学期 第 18 周－ 19 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带题目 数字计步器内容及要求1. 采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次。

进度安排：1、根据任务要求，查阅相关资料，完成设计的前期工作；（两天）2、根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算；（三天）3、库房领取元器件，联接电路，完成电路调试；（五天）4、检查完毕后，撰写实验报告。

学生姓名： xxx指导时间2012-6-11——2012-6-22 指导地点：E 楼504室任务下达 2012 年 6 月 11日 任务完成 2012 年 6 月 22日考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作■4.其它□ 指导教师 xxx 系（部）主任一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要本课程设计是设计数字计步器，要求采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次，同时还应具备清零的功能。

实验通过74ls160的四个级联，进行计数，再通过74ls48和bs201a 显示在电子屏上。

通过本课程设计，可以让学生掌握面对一个比较大的问题，通过把它划分成几个模块进行分别调试。

同时让学生更加熟悉本课程的内容，提高动手能力，为以后的学习工作打下基础。

关键字：计数，清零，水银开关目录前言 (4)第一章设计内容及要求 (5)第二章系统组成及工作原理 (5)2.1 系统组成 (5)2.2 工作原理 (5)第三章单元电路设计、器件选择 (6)3.1 74ls160功能介绍 (6)3.2 74ls160的级联 (8)3.3 电路显示 (9)第四章实验调试及测试结果与分析 (10)第五章收获与体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)前言现在社会人们往往在办公室电脑前工作长时间，对于就餐也往往是在一些快餐店吃，而快餐店买的东西想炸鸡之类的东西，是高卡路里，以此导致肥胖人群越来越多,很多人会选择跑步来消耗多余的卡路里,但是跑步跑了多少步,消耗多少卡路里?这是很难通过简单的靠路程可以计量的,在100米的路程中,有些人步幅较小可能需要500步,有些人可能200就够,当然他们消耗的卡路里不一样。

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。

电子计步器的设计关键词：单片机液晶显示按键目录摘要 ............................................................................................. 错误！未定义书签。

Abstract .................................................. 错误！未定义书签。

错误！未定义书签。

绪论 . (1)1 系统方案 (2)1.1设计方案 (2)1.2设计所要达到的要求 (2)2 硬件部分 (3)2.1硬件结构框图 (3)2.2硬件电路部分 (3)2.2.1 单片机主控制模块 (3)2.2.2 震动传感器SW-420模块 (7)2.2.3 LCD12232液晶显示模块 (8)2.2.4 按键模块 (9)3 软件部分 (10)3.1 整体程序设计 (10)3.2 第一屏程序设计 (11)3.3 第二屏程序设计 (12)3.4 第三屏程序设计 (13)4 系统板设计及测试 (15)4.1系统板PCB设计 (15)4.2系统板调试 (15)结论 (22)参考文献 (24)附录1 电路原理图 (25)附录2 主体程序 (26)绪论单片机具有控制功能强、体积小巧、处理数据的速度快、稳定可靠、硬件结构不复杂、使用方便、实现模块化、易于控制对象、环境适应能力强、便于生产便携式产品等优点，单片机广泛应用于汽车电子、仪器仪表、网络和通信、家用电器、医用设备、航空航天、模块化系统、特殊设备的自动化管理及控制等领域。

理论知识与动手操作相结合对于学习单片机是很重要的。

单片机的学习并不能只针对于具体某种型号的单片机。

而是通过某种型号单片机的学习，掌握单片机程序设计的思想。

从而在后续的开发与编程工作中，万变不离其宗。

基础理论知识包括数字电路、模拟电路、汇编语言和C语言知识。

单片机AT89C52内有1000次可擦写周期、8K 可重擦写Flash闪存器、8个中断源、三级加密程序存储器、32个编程I/O口线、3个16位定时/计数器、可编程串行UART通道。

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。

数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第1学期第19 周－20周题目数字记步器容及要求〖基本要求〗采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次〖提高要求〗〖参考原理、框图〗本系统的原理和计数器相同、但是要注意开关的抖动以及信号的整形问题。

〖主要参考元器件〗74LS390，74LS48，74LS08进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天；2. 制作、焊接：2天3．调试：3天4. 验收：1天5. 提交报告：2012-2013学年第一学期3～7周学生：100421 24 10042129指导时间：第2～3周指导地点：综合楼508室任务下达20 13年 1 月 5 任务完成20 13年 1 月18日日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师小林系（部）主任付崇芳注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：数字计步器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：100421学号：24 ：**评分：教师：20 12 年 1 月18 日摘要本课程设计是设计数字计步器，要求采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次，同时还应具备清零的功能。

为了实现对移动步数的累计，在人体移动时水平位置发生变化从而触动水银开关使电路实现间断性的接触，从而产生脉冲信号使计数电路实现累计，达到记录人体移动步数的目的。

在设计该电路时，由于要实现对移动步数的累计故要用计数器来计数。

为了清楚的知道自己任何时候走了多少步采用了LED数码管来显示数据并用BCD七段译码器来驱动数码管。

故该电路由输入电路，计数电路，译码电路三部分构成。

其中，输入电路由一个脉冲计数产生电路和一个置零电路组成；记数电路由两块74LS390和一块74LS08连接而成；译码电路是通过四片74LS247和电阻以及LED管。