下载文档原格式
数字电路课程设计题目选编1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现简介及要求：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简介及要求：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。
灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。
3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。
要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。
4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。
5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲，然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃，由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。
采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接收机间采用了无线方式传输信息。
数字电子技术课程设计报告题目:自动循环计数器学年：2013~2014 学期: 1专业: 生物医学工程班级: 110314 姓名: 赵亮学号: 20111398指导教师: 李磊日期: 2014年1月4日—2014年1月10日长春工业大学电气与电子工程学院目录第一章设计任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2设计要求 (3)第二章设计思想 (3)第三章单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍 (4)3.1 单次脉冲产生部分 (4)3.2 译码驱动、显示电路部分 (5)3.3 控制部分及循环加减计数部分 (8)第四章系统逻辑框图 (10)第五章系统电路总图及原理 (11)5.1、电路总图 (11)5.2、工作原理 (11)第六章硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题、原因及解决方法 (12)第七章总结设计电路的特点和方案的优缺点 (12)第八章收获、体会 (13)附录A 原理总图 (14)附录B 元件清单 (14)设计题目：自动循环计数器第一章设计任务与要求1.1 设计任务1. 用集成计数器实行3～9自动循环计数。
2. 电路能实现3～9加法和3～9减法循环计数。
3. 输出用数码显示。
1.2设计要求1. 确定总体设计方案画出总方框图，划分各单元电路的功能，并进行单元电路的设计，画出逻辑图。
2. 选择元器件型号。
3. 画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。
4. 进行电路调试，使其达到设计要求。
5. 写出总结报告。
第二章设计思想根据题目要求，系统可以划分为以下几个部分，基本思想如下：1、电源部分，由它向整个系统提供+5V电源。
2、单脉冲产生部分：功能是由它产生单个脉冲，为循环计数部分提供计数脉冲。
3、译码显示电路部分：计数器输出结果的数字显示。
4、加/减控制电路部分：实现加减循环计数功能由控制部分完成。
5、可逆计数器部分：完成3~9的可逆加减循环计数。
系统设计方框图如图1所示。
图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统设计方框图第三章单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍3.1 单次脉冲产生部分3.1.1、方案论证产生单脉冲的方法有很多，如用集成555定时器、TTL集成单稳态触发器74LS121。
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理(一)基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验1. 引言计数器是数字电路中常见的组件，用于记录和显示特定计数方式的信息。
本实验旨在通过设计和实现一个基于数字电路的两位计数器，来加深对数字电路原理的理解和应用能力。
2. 数字电路基础知识回顾在进行计数器设计之前，我们首先回顾一些数字电路的基础知识。
数字电路由逻辑门组成，其中最常见的逻辑门有与门、或门和非门。
通过逻辑门的组合，可以实现各种不同的逻辑功能，比如与门用于实现逻辑与运算，或门用于实现逻辑或运算。
3. 两位计数器的设计原理两位计数器是一种能够计数到99的计数器。
它由两个单独的一位计数器组成，每个一位计数器都能够计数到9。
当一个一位计数器计满9时，它的进位信号会触发下一个一位计数器，使其自动加1。
4. 实验设计与实现步骤下面是基于数字电路的两位计数器的设计与实现步骤：4.1 设计逻辑电路图首先，根据两位计数器的设计原理，我们可以画出相应的逻辑电路图。
逻辑电路图应包含两个一位计数器，以及进位触发器。
4.2 确定引脚连接方式在设计逻辑电路图时，还需要确定各个元件的引脚连接方式。
这些连接方式可能影响计数器的计数方式和功能。
4.3 确定输入和输出在设计计数器时，还需要确定输入和输出的信号。
输入信号通常包括时钟信号和复位信号，而输出信号则是计数器的计数结果。
4.4 制作原型电路板根据逻辑电路图和引脚连接方式，我们可以制作原型电路板。
原型电路板用于测试计数器的功能和性能。
4.5 进行实验验证使用原型电路板进行实验验证，观察计数器的计数过程和结果，确保计数器按照设计预期工作。
5. 实验结果与分析在完成实验验证后，我们可以对实验结果进行分析。
比如，观察计数器的计数方式、计数速度和计数范围等指标，以评估计数器的性能。
6. 结论与展望本实验通过设计和实现基于数字电路的两位计数器，加深了对数字电路原理的理解和应用能力。
通过对实验结果的分析，我们可以得出结论并展望未来可能的改进方向。
实验计数、译码和显示电路一、实验目的：1. 掌握二进制加减计数器的工作原理。
2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法。
二、实验准备：1.计数：计数是一种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中图3.11.2另外一种可预计的十进制加减可逆计数器CD4510，用途也非常广，其引脚排列如图3.11.3所示，其中，E P 为预计计数使能端，in C 为进位输入端，1P ~4P 为预计的输入端，out C 为进位输出端，U /D 为加减控制端，R 为复位端，CD4510输入、输出间的逻辑功能如表所示。
表3.11.2：。
2. 译码与显示：十进制计数器的输出经译码后驱动数码管，可以显示0~9十个数字，CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路，其引脚排列如图3.11.4所示。
LT 为试灯输入，BI 为消隐输入，LE 为锁定允许输入，A 、B 、C 、D 为BCD 码输入，a~g 为七段译码。
CD4511的逻辑功能如表所示。
LED 数码管是常用的数字显示器，分共阴和共阳两种，BS112201是共阴的磷化镓数码管，其外形和内部结构如图3.11.5所示。
图3.11.5三、计算机仿真实验内容：1. 计数10的电路：(1).单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“CMOS_10V”，再在“Component”栏中选取4093BD和4017BD各一只，如图3.11.6所示，将它们放置在电子平台上。
图3.11.6(2).单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“Source”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“POWER_SOURCES”，再在“Component”栏中选取“VDD”和地线，将它们调出放置在电子平台上。
(3). 双击“VDD”图标，将弹出如图3.11.7所示对话框，将“V oltage”栏改成“10”V，再点击下方“确定”按钮退出。
两位数码管显示设计摘要：本设计旨在设计一套能够在两位数码管上显示不同数字的电路。
通过使用逻辑门、计数器和驱动器等组合电路，以及基本的数字逻辑知识，通过编写Verilog代码实现数字的显示和计数。
关键词：两位数码管、逻辑门、计数器、驱动器、Verilog代码一、引言数码管（Digital Display）是一种用于显示数字和字母的设备，它将输入的信号转换为相应的数字或字符，并在屏幕上显示出来。
本设计中，我们使用两位数码管，通过设计适当的电路和使用相应的逻辑门、计数器和驱动器等组合电路，以及编写Verilog代码，实现数字的显示和计数。
二、设计思路1.利用计数器设计模块来实现数字的计数功能。
通过适当的控制信号，将从0计数到9，并在10时重新计数。
计数器的输出作为数码管的输入。
2.设计一个驱动器模块，将计数器模块的输出转换为适合于数码管显示的控制信号。
通过逻辑门的组合，将每个数码管的数码按照不同的段（段是数码管上的一个小灯，用于显示数字的每个部分）进行控制。
3. 编写Verilog代码，将计数器模块和驱动器模块进行组合。
通过适当的端口和输入/输出信号，将两个模块连接在一起，实现数字的显示和计数。
三、设计实现1.计数器模块设计module counterinput clk, // 时钟信号output reg[3:0] count // 计数器的输出beginif (count == 4'b1001) // 9时重新计数count <= 4'b0000;elsecount <= count + 1; // 计数器自增endendmodule2.驱动器模块设计module decoderinput reg[3:0] count, // 指示要显示的数字output reg a, b, c, d, e, f, g // 段待显示数字begincase(count)4'b0000 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 0; end // 数字04'b0001 : begin a = 0; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 数字14'b0010 : begin a = 1; b = 1; c = 0; d = 1; e = 1; f = 0; g = 1; end // 数字24'b0011 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 0; f = 0; g = 1; end // 数字34'b0100 : begin a = 0; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字44'b0101 : begin a = 1; b = 0; c = 1; d = 1; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字54'b0110 : begin a = 1; b = 0; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 1; end // 数字64'b0111 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 数字74'b1000 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 1; f = 1; g = 1; end // 数字84'b1001 : begin a = 1; b = 1; c = 1; d = 1; e = 0; f = 1; g = 1; end // 数字9default : begin a = 0; b = 0; c = 0; d = 0; e = 0; f = 0; g = 0; end // 默认显示为空白endcaseendendmodule3.组合计数器和驱动器模块module displayinput clk, // 时钟信号output reg[3:0] count, // 计数器模块的输出output reg a, b, c, d, e, f, g // 驱动器模块的输出counter counter_inst(.clk(clk), .count(count)); // 实例化计数器模块decoderdecoder_inst(.count(count), .a(a), .b(b), .c(c), .d(d), .e(e), . f(f), .g(g)); // 实例化驱动器模块endmodule四、实验结果与分析通过连接计数器和驱动器模块，使用相同的时钟信号，即可实现数字计数和显示的功能。
双向计数器的符号什么是双向计数器？双向计数器是一种用于计数和显示数字的电子元件。
它可以实现向上和向下计数，并且能够显示计数器的当前值。
双向计数器通常用于计算的应用领域，例如计时器、计数器和数字界面等。
双向计数器的符号表示双向计数器的符号主要由两个部分组成：顶部和底部。
顶部部分用于显示计数器的当前值，而底部部分用于控制计数器的计数方向。
在顶部部分，通常会有一个数字显示器，用于显示计数器的值。
这个数字显示器可以是七段显示器、LED显示器或LCD显示器等，具体的形式取决于应用的需求。
在底部部分，通常会有两个按钮或开关，用于控制计数器的计数方向。
一个按钮（通常标有”Up”）用于实现向上计数，另一个按钮（通常标有”Down”）用于实现向下计数。
通过按下这些按钮，用户可以改变计数器的值。
双向计数器的工作原理双向计数器的工作原理可以简单描述如下：1.初始化计数器的初始值。
这可以通过将计数器的值设置为所需的初始值来实现。
2.当用户按下”Up”按钮时，计数器的值将增加。
这可以通过将计数器的值加1来实现。
3.当用户按下”Down”按钮时，计数器的值将减少。
这可以通过将计数器的值减1来实现。
4.当计数器的值发生改变时，顶部的数字显示器将更新并显示新的计数器值。
5.用户可以重复按下”Up”或”Down”按钮，以实现连续的计数操作。
计数器的值会根据按钮的操作不断增加或减少。
双向计数器的应用领域双向计数器广泛应用于各种计数和计算的场景中。
以下是一些常见的应用领域：1.计时器：双向计数器可用于测量时间的经过。
通过设置初始值为0，并使用”Up”按钮驱动计数器向上计数，可以实现简单的秒表功能。
2.计步器：双向计数器可用于计算步数。
通过设置初始值为0，并使用”Up”按钮驱动计数器向上计数，可以实现简单的计步器功能。
3.自动控制系统：双向计数器可用于控制系统中的计数操作。
通过控制”Up”按钮和”Down”按钮的信号，可以实现对系统状态的监控和控制。
数字计数器数字计数器是一种数字显示器，它能够记录和展示经过的时间或者事件的次数。
数字计数器广泛应用于工业、商业、交通和各种计时设备，比如计算机、手机、电子表等等。
数字计数器的工作原理数字计数器的工作原理是通过一个内置的时钟芯片来记录时间或者事件的次数。
在计数器中，使用了一种称为“分频技术”的方法，它将高频信号分解成低频信号。
这样可以使计数器每秒钟获得的计数次数变得非常大，以至于可以计算任何可能出现的时间或事件，例如小时、分钟、秒或等等。
除了这些，数字计数器还包括一个计数器器件，它能够统计输入信号的脉冲次数。
当脉冲信号达到计数器器件的阈值时，它就会加1。
因此，通过将所有的计数器器件连接起来，就可以记录任何可能的事件。
数字计数器的类型在数字计数器中，存在许多不同的类型，包括：1. 电子式数字计数器电子式数字计数器是一种最简单的数字计数器类型，它只需要一个按钮或开/关电路作为触发器，用来启动和停止计数器。
电子式数字计数器的精度取决于时钟芯片的基本频率和计数器器件的数量。
2. 机械式数字计数器机械式数字计数器使用机械装置来记录时间或事件的次数。
其中最常见的就是机械时钟，它使用一个机械敲打装置来计算分钟和小时。
机械式数字计数器的优点是不需要任何电源和电池，并且可以在所有环境下使用。
3. 混合数字计数器混合数字计数器结合了电子和机械两种技术，可以实现更加精确的计数。
它们通常包括一个机械式的显示器，用来显示小时和分钟，而电子式的计数器则记录秒数或者其他事件。
数字计数器的应用场景数字计数器应用范围广泛，包括以下几个方面：1. 工业生产数字计数器在工业生产中广泛应用，用于记录工作时间、周期时间、产品数量或者频率等各种信息。
它们可以帮助生产厂家掌握生产节奏，优化生产流程。
2. 商业交易数字计数器常用于商业交易领域，例如计量车站、收费站、高速公路等场所的交通流量统计。
通过数字计数器可以准确记录过路车辆数目，方便实行交通控制，同时也可以用来监测并预测道路拥堵情况。
WSD-ZH-09A计数器使用说明手册杭州威士德喷码技术有限公司服务电话:400-685-2815杭州威士德喷码技术有限公司是专门经销和生产喷码设备和耗材的一家优秀企业，从事喷码行业多年，有着非常丰富的经验。
为了适应广大用户的生产需求,特为水泥行业开发WSD-ZH-09 型计数器,该计数器使用简单,计数准确，使用方便，可以用一台主机最多连接12个计数器窗口，可在不同的地方随时观察计数数值，子窗口链接距离1000米。
可减少人工计数人员的工作量，降低误差，以一个年产100万吨的水泥厂为例，0.5%的误差是（1000000吨*20包/吨*0.5%）=100000包，这样的误差对于水泥企业来说无疑是巨大的，还容易造成企业利益流失及客户信任度下降。
设备面板显示：上面7位数码管为计数总和，总计数为9999999，可自动循环计数。
下面一行为单次车装量，最大值为59999。
使用方法:开机显示:月份日期星期以及时间1．时间的设定：当时间不准确时请按累加数/时间键，机器将显示年二位。
月二位，日二位，星期一位，空一位，小时二位，分钟二位。
如：2009年2月27号星期五9：55分，将显示成：按正确的数字键将修改闪烁那位的数字并前进一位，如有错误可按取消键退格。
最后按确认修改保存，回到初时时间界面。
如不保存只能关电源。
2．计包学习:本产品可以适应任何长度、任何流水线速度的包装产品的计数，主要是通过计包学习来完成的，通过对水泥厂的流水线进行速度和包长的综合检测,当设备安装完成（即接近开关和红外感应检测都正常）后，先必须进行计包长度学习。
按清零/学习键,屏幕将出现表示第一次学习（按取消可退出），开动流水线，让包过红外对管，此时屏幕下行会出现一数字，如：07 08。
07表示接近开关的计数值，08表示光电开关的计数基值。
此数字表示一包在红外对管接收到信号时接近开关翻转次数，建议此数据要大于5小于16，按确认完成，这时候会出现表示第二学习，共学习四次，每次按确认完成。
计数器知识点总结一、计数器的原理1. 计数器的定义计数器是一种能够记录和显示物体个数或事件次数的装置。
在数字电子系统中，计数器是用来对发生的事件次数进行计数和记录的重要电子组件。
它可以通过输入信号触发，输出特定的计数信号，用于控制其他电路或设备的工作。
2. 计数器的工作原理计数器的工作原理主要涉及触发器、计数信号输入、控制信号输入和计数信号输出等方面。
当接收到计数信号输入时，计数器会相应地进行计数，并在符合设定条件时产生计数信号输出。
计数器通常采用二进制计数方式，可实现十进制、十六进制等不同计数方式。
3. 计数器的基本原理计数器由触发器、译码器、计数器控制逻辑、时钟信号和复位信号等多个部分组成。
其中，触发器用于存储和转移计数值，译码器用于将计数信号转换成输出信号，计数器控制逻辑用于对计数器进行控制和管理，时钟信号用于驱动计数器进行计数，复位信号用于将计数器清零。
二、计数器的类型1. 按工作方式划分计数器根据工作方式的不同，可以分为同步计数器和异步计数器两种类型。
同步计数器是指各级计数器都由同一个时钟信号驱动，计数过程是同步进行的。
它的优点是结构简单，易于控制，适用于需要高精度计数的场合。
异步计数器是各级计数器由不同的时钟信号驱动，计数过程是异步进行的。
它的优点是速度快，适用于需要高速计数的场合。
2. 按计数范围划分计数器根据计数范围的不同，可以分为二进制计数器、十进制计数器和十六进制计数器等多种类型。
二进制计数器是指计数器以二进制方式进行计数，适用于数字电子系统中常用的计数方式。
十进制计数器是指计数器以十进制方式进行计数，适用于人们习惯的计数方式。
十六进制计数器是指计数器以十六进制方式进行计数，适用于较大计数范围的计数方式。
3. 按应用场景划分计数器根据应用场景的不同，可以分为通用计数器、频率计数器、脉冲计数器、事件计数器等多种类型。
通用计数器是常用的通用计数设备，适用于各种计数场合。
频率计数器是用于测量信号频率的计数器，适用于频率测量场合。
基于数字电路两位计数器的设计与实现的实验原理
基于数字电路的两位计数器的设计与实现实验原理是利用数字电路中的触发器、门电路和计数器等组件，通过逻辑设计和电路布线的方式，实现对二进制数的计数功能。
实验原理包括以下几个主要步骤：
1. 设计计数器逻辑：根据需要设计一个二进制的两位计数器。
计数器的设计需要确定计数的范围和计数方式，如可以选择一个周期为4（二进制00、01、10、11）的自然计数器或者倒计数器。
2. 选择触发器类型：根据计数器的设计要求，选择合适的触发器类型。
常见的触发器有D触发器、JK触发器和T触发器等。
根据具体要求，可以选择不同类型的触发器来实现计数器的功能。
3. 连接触发器和门电路：根据计数器逻辑设计和触发器类型，连接相应的触发器和门电路。
例如，D触发器可以通过外部引脚连接一个与门电路来实现计数器的逻辑。
4. 连接时钟信号：为计数器提供一个稳定的时钟信号，使得计数器能够按照指定的频率进行计数。
时钟信号可以通过一个独立的时钟源或者其他数字电路模块提供。
5. 进行电路布线：根据计数器的逻辑设计和连接方式，进行电路布线。
布线过程要保证连接准确，电路的信号传输可靠。
6. 进行实验验证：完成电路的布线后，将电路接通电源，观察计数器输出是否符合预期。
通过改变时钟信号的频率或者其他输入条件，验证计数器的功能和性能。
通过以上实验原理，可以实现对二进制数的计数功能，可以用于电子计算机的时序控制、频率分频器等应用中。
多功能数字计数器说明书功能介绍：1正常时间模式：正常时间模式显示小时，日期，周，湿度还可以实现12/24小时转换。
2日常提醒和起床模式：提醒模式下可以设置每日的提醒时间和选择提醒音乐（共9种），同时还可以实现起床功能。
3生日提醒模式：可以精确的设置生日提醒时间，日期，到时间后会自动播放生日歌表示庆祝。
4计时模式：该模式可以设置倒计数：计数范围23小时59分到0，计数时间到闹铃就响。
5温度模式：自动检测环境温度。
在正常情况下，按SET键，可以实现摄氏和华氏之间的转换。
6音乐欣赏模式：在正常情况下按下“-”号键可以打开和关闭音乐欣赏。
基本操作：1正常时间模式：正常时间模式：开机后，正常显示12：00。
时间设置：在正常情况下，按下模式键（MODE）进入状态12HR/24HR，按下设置键（SET）进入时间，日期设置，并且根据下面的顺序设置小时，分钟，年，月，日等等，通过“+”“-”键辅助完成设置。
设置范围：年从2000年到2099年，月从1到12，日从1到31，小时从1到12或0到23，分钟从0到59。
调整小时和分钟时，秒也被自动清零。
在设置日期的时候周（周一到周日）也相应的自动改变。
在设置状态下，如果一分钟不按任意键，将自动退出设置，并显示正常的时间日期。
12/24转换：在正常情况下，按下模式键就可以进入12/24转换模式，并通过“”+“-”键来改变。
2提醒和起床模式：在正常情况下按两次MODE键进入提醒模式。
提醒设置：在提醒模式下按下SET键进入提醒设置，根据下面所示的顺序来设置小时，分钟，音乐，通过“+”“-”键来辅助完成设置。
如果只打开提醒，而不是起床当到达设定时间后响铃一分钟，按任意键停下来。
如果起床模式也被打开，会响铃四次每次一分钟，每三分钟一次。
当起床铃响时按任意键停止闹铃，但是起床模式标志任然在闪烁，直到四次后才被关闭或取消。
当闹铃在非起床模式下，按“MODE”键取消起床模式功能：按下“+”键来关闭起床标志。
学生姓名：班级：：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：1.1设计任务 (3)1.2设计方案 (3)2.1元器件的设计与参数 (3)2.2各个元器件的电路原理 (4)2.2.1 NE555 (4)2.2.2CD4518 (7)2.2.3CD4511 (8)2.3电路整体原理 (9)3.1P ROTEL99简介 (9)3．2P ROTEUS简介 (10)4.1元器件搜索 (13)4.2元器件代号 (14)4.3元件的放置 (14)4.4连线 (14)4.5元器件赋值 (15)4.6实验调试 (16)6.1原理设计过程中的问题 (19)6.2调试过程中的问题 (19)6.3测试结果与分析 (19)6.4调试注意事项 (20)6.5查找故障的方法 (20)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，CD4511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。
数字99~00自动递减循环显示控制
一、实训目的
1．进一步练习使用STEP7-Micro/WIN编程软件。
2．掌握传送指令、段译码指令、数据运算指令的使用方法。
3．掌握脉冲生成指令的使用方法。
4．进一步掌握计数器的使用方法。
二、实训装置
1．S7-200系列CPU224型PLC 1台
2．安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机1台
3．PC/PPI编程电缆1根
4．PLC实训装置1套
5．导线若干
三、实训内容
1．控制要求
①PLC开机后，两个LED数码管的初始状态为全灭。
②当启动开关K闭合后，两个LED数码管显示的数字为“99”；然后每隔1秒两个LED 数码管显示的数字自动减1，直至“00”再显示“99”，如此实现数字“99”至“00”自动递减循环显示。
③当启动开关K断开后，两个LED数码管全灭，不再显示任何数字。
2．I/O分配
3．梯形图
四、实训步骤
1．接线。
①将PLC实训装置输入侧COM0端子接24V电源正极、C0端子接24V电源负极；
②输出侧COM0端子接24V电源正极、C0端子接24V电源负极；
③输出侧COM1端子接24V电源正极、C1端子接24V电源负极；
④将两个“LED”实验板上的电源和a ~ g各段按I/O分配与输出侧相连。
2．开机并新建一个项目。
3．程序录入。
4．编译程序并观察编译结果，若提示错误，则修改，直到编译成功。
5．将程序下载到PLC。
6．运行程序。
观察数字显示是否与控制要求一致，如有错误则停止运行程序，返回修改直至正确。
一、实验背景随着电子技术的不断发展，计数器在数字电路中的应用越来越广泛。
计数器作为一种基本的数字电路，可以实现计数、定时、分频等功能。
本次实训旨在通过搭建两位计数器电路，加深对计数器原理的理解，并掌握计数器的设计与实现方法。
二、实验目的1. 理解计数器的原理和功能。
2. 掌握集成触发器构成计数器的方法。
3. 学会使用中规模集成计数器，并进行功能测试。
4. 熟悉Proteus仿真软件的使用，验证电路设计的正确性。
三、实验原理计数器是一种用以实现计数功能的数字电路，其基本原理是利用触发器实现计数功能。
常见的触发器有D触发器、T触发器、JK触发器等。
本实验采用D触发器构成两位计数器。
四、实验仪器与材料1. 实验箱2. 集成触发器（如CC4013）3. 中规模集成计数器（如CC40192）4. 7段数码管5. 电阻、电容等6. Proteus仿真软件五、实验步骤1. 电路设计（1）根据实验要求，设计两位计数器电路，包括D触发器、CC40192计数器、7段数码管等元件。
（2）利用Proteus仿真软件绘制电路原理图，并进行仿真测试。
2. 电路搭建（1）按照电路原理图，在实验箱上搭建两位计数器电路。
（2）检查电路连接是否正确，确保电路连接牢固可靠。
3. 功能测试（1）给计数器电路通电，观察7段数码管显示的计数值。
（2）通过按键控制计数器的计数方向（加法或减法）。
（3）测试计数器的计数范围、计数速度等性能指标。
4. 仿真测试（1）在Proteus软件中，将设计的电路原理图导入仿真环境。
（2）设置仿真参数，如时钟频率、计数范围等。
（3）观察仿真结果，验证电路设计的正确性。
六、实验结果与分析1. 电路搭建按照实验步骤，成功搭建了两位计数器电路，并连接了7段数码管进行显示。
2. 功能测试通过按键控制，计数器可以正常进行加法或减法计数，计数值在0-99之间变化。
7段数码管显示的计数值准确无误。
3. 仿真测试在Proteus软件中，对设计的电路进行了仿真测试。
学生姓名：班级：：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：1.1设计任务 (3)1.2设计方案 (3)2.1元器件的设计与参数 (3)2.2各个元器件的电路原理 (4)2.2.1 NE555 (4)2.2.2CD4518 (7)2.2.3CD4511 (8)2.3电路整体原理 (9)3.1P ROTEL99简介 (9)3．2P ROTEUS简介 (10)4.1元器件搜索 (13)4.2元器件代号 (14)4.3元件的放置 (14)4.4连线 (14)4.5元器件赋值 (15)4.6实验调试 (16)6.1原理设计过程中的问题 (19)6.2调试过程中的问题 (19)6.3测试结果与分析 (19)6.4调试注意事项 (20)6.5查找故障的方法 (20)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，CD4511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。
图1.1 原理框图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，CD4511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。
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；芯脉冲发生器自动计数器译码显示模块控制电路报警电路片有：NE555,CD4518,CD4511;以及7段数码显示器两个。
各个元器件的设计的元器件的参数如下元器件参数 元器件参数R110K C1 10u R210K C2 0.01u R3~~R161K C3 0.1u R17 100K VCC +5V 表 2.1图2.1 NE555结构图图2.2 NE555原理图由上图可知555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD 导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。
555定时器工作时过程分析如下：5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。
当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。
当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
图2.3 CD4518 管脚图计数器，由两个相同的同步4级计数器组成。
CD4518引脚功能(管脚功能)如下：1CP、2CP：时钟输入端。
1CR、2CR：清除端。
1EN、2EN：计数允许控制端。
1Q0～1Q3：计数器输出端。
2Q0～2Q3：计数器输出端。
Vdd：正电源。
Vss：地CD4518是一个同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；{11}脚～{14}脚）。
CD4518控制功能：CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平（1）,若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低电平（0）,同时复位端Cr也保持低电平（0）,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.否则没办法工作。
将数片CD4518串行级联时，尽管每片CD4518属并行计数，但就整体而言已变成串行计数图2.4 CD4511 管脚图其电路原理如下：CD4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器的特点：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显示其中a b c d 为BCD 码输入，a为最低位。
LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a～g是7 段输出，可驱动共阴LED数码管。
另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V使用300Ω的限流电阻由电路原理图可知：当电源电压为+5V时，电阻R1和R17分压。
通过芯片NE555时转换成时钟脉冲信号，我们可以通过改变滑动变阻器R17的电阻，从而改变时钟脉冲信号的振荡频率。
时钟脉冲信号输入到CD4518的使能端EN，这时我们用时钟下降沿触发，而CP为低电平接地，我们可以改变开关SW的闭合状态来达到对电容C3充放电的控制，从而控制CD4518的复位端R的电平，当时钟脉冲信号为高电平且复位端R保持为低电平（0）时，芯片CD4518开始计数。
CD4518的输出端接CD4511的输入，这里我们两个CD4511的级联来实现两位计数器的计数功能。
通过CD4511的译码驱动使8路数字显示器显示各个数字。
通过对电路图的原理分析可知。
从理论上可以实现对两位自动计数器的设计要求。
Protel 99采用全新的管理方式，即数据库的管理方式。
Protel 99 是在桌面环境下第一个以独特的设计管理和团队合作技术为核心的全方位的印制板设计系统。
所有Protel99设计文件都被存储在唯一的综合设计数据库中，并显示在唯一的综合设计编辑窗口。
Protel 99软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 98大体相同，新增加了一些功能模块。
Protel公司引进了德国INCASES公司的先进技术，在Protel99中集成了信号完整性工具，精确的模型和板分析，帮助你在设计周期里利用信号完整性分析可获得一次性成功和消除盲目性。
Protel99容易使用的特性就是新的“这是什么” 帮助。
按下任何对话框右上角的小问号，然后选择你所要的信息。
现在可以很快地看到特性的功能，然后用到设计中，按下状态栏末端的按钮，使用自然语言帮助顾问Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。
该软件的特点是：1.实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI 调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
2.支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM7系列以及各种外围芯片。
3.提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。
4.具有强大的原理图绘制功能。
5.PCB设计以及自动布线。
特点：支持ARM7，PIC ，AVR，HC11以及8051系列的微处理器CPU模型，更多模型正在开发中，更新信息请参见网页；交互外设模型有LCD显示、RS232终端、通用键盘、开关、按钮、LED等；强大的调试功能，如访问寄存器与内存，设置断点和单步运行模式；支持如IAR、Keil和Hitech等开发工具的源码C和汇编的调试；一键“make”特性：一个键完成编译与仿真操作；内置超过6000标准SPICE模型，完全兼容制造商提供的SPICE模型；DLL界面为应用提供特定的模式；基于工业标准的SPICE3F5混合模型电路仿真器14种虚拟仪器：示波器、逻辑分析仪、信号发生器、规程分析仪等；高级仿真包含强大的基于图形的分析功能：模拟、数字和混合瞬时图形；频率；转换；噪声；失真；付立叶；交流、直流和音频曲线；模拟信号发生器包括直流、正旋、脉冲、分段线性、音频、指数、单频FM；数字信号发生器包括尖脉冲、脉冲、时钟和码流；集成PROTEUS PCB设计形成完整的电子设计系统。
