数字计步器课程设计
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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。
android计步器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Android计步器的基本工作原理,掌握计步器开发的必备知识。
2. 学生能掌握在Android平台上使用传感器获取数据的方法,了解计步算法的基本概念。
3. 学生了解Android开发中的界面设计与实现,能运用所学知识完成计步器界面设计。
技能目标:1. 学生能运用Android Studio编写计步器程序,实现计步功能,具备实际操作能力。
2. 学生能通过查阅资料、分析问题,解决计步器开发过程中遇到的技术难题,具备问题解决能力。
3. 学生能进行团队协作,共同完成项目开发,具备良好的沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习计步器开发,培养对编程的兴趣,激发学习动力。
2. 学生在项目实践过程中,树立正确的价值观,认识到科技对生活的积极作用。
3. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养合作精神,提高自身综合素质。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合Android开发技术,以项目为导向,让学生在实际操作中掌握知识。
学生特点:学生具备一定的编程基础,对Android开发有一定了解,对实际项目开发充满兴趣。
教学要求:教师需结合学生特点,采用项目驱动法,引导学生自主探究、动手实践,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. Android开发基础回顾:介绍Android平台的基本架构,回顾Activity、Service、BroadcastReceiver等核心组件的使用,为学生后续学习计步器开发奠定基础。
(对应教材第一章)2. 传感器与计步算法:讲解Android平台传感器系统,重点介绍加速度传感器的工作原理及数据获取方法。
分析常见计步算法,如步数检测、步频计算等。
(对应教材第二章)3. 界面设计与实现:教授Android界面设计的基本知识,如布局、控件使用等,指导学生完成计步器界面的设计与实现。
数字课程设计计时器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解计时器的功能与作用,掌握计时器的基本工作原理;2. 学生能运用所学知识,设计并制作一个简单的数字计时器;3. 学生了解计时器在日常生活和科技领域的应用,拓展对数字技术认知。
技能目标:1. 学生培养动手操作能力,学会使用基本电子元件,如电阻、电容、二极管等;2. 学生掌握数字电路的基本连接方法,学会编写简单的计时器程序;3. 学生提高问题解决能力,能够通过调整参数来优化计时器的性能。
情感态度价值观目标:1. 学生培养团队协作精神,学会在小组合作中发挥自己的优势;2. 学生培养创新意识,敢于尝试新方法,勇于面对挑战;3. 学生认识到科技发展对生活的影响,增强对科学技术的热爱和好奇心。
课程性质:本课程为信息技术与电子技术的跨学科综合实践活动,旨在培养学生的动手能力、创新意识和实际操作技能。
学生特点:六年级学生具备一定的信息技术基础,对电子技术有一定的好奇心,喜欢动手操作,具备初步的团队合作能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作掌握知识,关注学生个体差异,鼓励学生发挥潜能,培养学生的创新精神和实践能力。
教学过程中,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. 计时器的基本原理与功能- 介绍计时器的发展历程、分类及其在生活中的应用;- 讲解数字计时器的基本工作原理,如晶振、计数器、显示器件等;- 结合教材相关章节,分析计时器的电路组成和功能。
2. 数字电路基础知识- 复习数字电路的基本元件,如电阻、电容、二极管、晶体管等;- 介绍数字电路的基本连接方法,如串联、并联、混联等;- 结合教材,讲解数字电路的基本原理及其在计时器中的应用。
3. 计时器设计与制作- 制定详细的教学大纲,明确计时器设计与制作的步骤;- 指导学生进行电路设计,选择合适的电子元件,绘制电路图;- 教授学生编写简单的计时器程序,实现计时功能。
数字电路课程设计的报告电⼦技术课程设计报告题⽬:数字计步器院系:物理与电⽓信息⼯程学院专业:电⽓⼯程及其⾃动化组长:郭天朋学号: 20120604046 组员 1 :吕殿鹏学号: 20120604047 组员 2 :马奔腾学号: 20120604048 组员 3 :马冲学号: 20120601007 组员 4 :刘晓坦学号: 20121401045 指导教师:蔡⽂霞2014年6⽉25⽇电⼦技术课程设计报告⼀、选题⽬的和意义:⼈们越来越注重⾃⼰的健康,跑步成为⼀种⽅便⽽⼜有效的锻炼⽅式。
但是如何知道⾃⼰跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助⼈们实时掌握锻炼情况。
它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算⾏⾛的路程。
步幅信息可通过⾏⾛固定的距离如20m来计算或是直接输⼊,⾼级的计步器还可以计算⼈体消耗的热量。
本课题的设计有深远意义,尤其是对那些⽼年⼈以及⼀些待复健康的病⼈来说是⼀个⾮常好的辅助医疗设备。
要实现检测步数⾸先要对⼈⾛路的姿态有⼀定了解。
⾏⾛时,脚、腿、腰部,⼿臂都在运动,它们的运动都会产⽣相应的加速度,并且会在某点有⼀个峰值。
从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不⽅便以及实验室⽔银开关的诸多不便,我们⽤⼀个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每⼀次⾛步所引起的振动。
本课设主要是运⽤了逻辑元件74LS161的计数功能,把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来,已达到⽤4个数码管显⽰4位有效数字的计步器,并且可以按照⼗进制向⾼位进位。
通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。
第⼀个74LS161元件的CP接⼊逻辑开关,输出接⼊第⼆元件的脉冲信号接⼊⼝,依次将四个元件级联。
本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能,和计数器的功能相似。
数字计步器在⽇常⽣活中主要运⽤在医疗健⾝等电⼦产品中,如数字跑步器、计步器等诸多相关电⼦设备。
该设计可以合理运⽤到⼤范围的产品设计中,提⾼现代电⼦产品⽔平,更好的服务于社会,有着很⼴⼤的发展前景和⽤途。
mpu6050计步课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解MPU6050传感器的基本原理及其在计步中的应用;2. 使学生掌握通过MPU6050传感器读取加速度数据的方法;3. 帮助学生掌握运用滤波算法优化MPU6050计步数据的基本技巧。
技能目标:1. 培养学生运用MPU6050传感器进行数据采集与处理的能力;2. 培养学生利用编程语言(如Arduino)实现计步功能,并优化算法;3. 培养学生通过团队协作,共同解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣,激发创新精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和可靠性;3. 培养学生面对挑战,勇于尝试,不断调整策略,持续改进的品质。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合传感器技术、数据处理和编程技能,旨在提高学生的实际动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程基础,对传感器和编程有浓厚兴趣,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,鼓励学生相互合作,培养学生解决问题的能力和创新精神。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. MPU6050传感器原理介绍:传感器结构、工作原理、功能特点;2. MPU6050数据采集:加速度数据的读取、原始数据的处理;3. 计步算法原理:静态计步算法、动态计步算法;4. 滤波算法:一阶互补滤波、卡尔曼滤波;5. 编程实现:使用Arduino进行MPU6050数据读取、计步算法编程、滤波算法应用;6. 系统测试与优化:测试计步系统的准确性、可靠性,针对问题进行算法优化;7. 课程总结与拓展:总结学习收获,探讨MPU6050在其他领域的应用。
教学大纲安排:第一课时:MPU6050传感器原理介绍、数据采集方法;第二课时:计步算法原理,编程实现加速度数据读取;第三课时:静态计步算法编程,测试与优化;第四课时:动态计步算法编程,滤波算法介绍;第五课时:滤波算法应用,系统测试与优化;第六课时:课程总结与拓展。
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:学号:姓名:评分:教师:20 10 年 9 月日摘要课程设计是大学生学习生涯的一个重要环节,通过课程设计可以检验出在大学期间所学的专业知识和理论,将理论知识付诸于实践中,在验证理论的同时提高了动手能力。
本课程设计是“数字计步器”,在本次试验中主要运用脉冲信号来模拟人走路的步数,并且采用了一些逻辑元件例如74HC160来实现一个具有置零,累加计数和暂停功能的数字计步器,并采用四位数字显示步数。
与此同时,按照设计要求与实际情况进行改进,并利用Mulitism 电路仿真软件对设计的电路图进行仿真,最终确定了成熟的方案。
通过本试验可以让学生掌握电子电路设计和调试的一般方法,进一步提高实践动手能力,为今后的学习和工作打下良好的基础,同时培养学生分析问题以及解决问题的能力,是很有必要进行的一项课程设计。
关键字:脉冲信号,74HC160目录1.摘要 (2)2.目录 (3)3.前言 (4)第1章设计内容及要求 (5)第2 章系统组成及工作原理 (5)2.1 系统组成 (5)2.2 系统框图 (5)2.3 工作原理 (6)第3章电路设计 (6)3.1 电子元件74HC160的功能及信息 (6)3.2 74HC160级联计数模块 (9)3.3 系统显示模块 (10)第4章试验,调试及测试结果与分析 (11)4.1调试 (11)4.2排故 (12)总结 (12)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)附录三 (16)前言在繁忙的当代社会,人们在忙碌的工作之余,也越来越注重自己的健康,跑步称为了一种既方便又有效的锻炼方式。
而作为本次试验内容的“数字计步器”,它运用于生活中时可以自动地计算行走的步数。
当人们希望知道一天里行走了多少步,或者再乘以步幅来推算行走距离时可以使用它。
步数是一步两步来计算的,对于数字计数器来说当然具有这种功能。
中文摘要我们这次课程设计的题目是“健身计步器的设计”。
随着人口的日益增长,更多的住房和各式各样的娱乐、消费场所被建造。
但这同时也占据了我们的锻炼场所,健身器的普及正是解决这一问题的良好方法。
更好的健身器能使我们准确的掌握锻炼身体的情况。
为了使人们更直观的了解自身的锻炼情况,所以应老师要求我们设计了一个能显示跑步步数,跑步时间,跑步消耗卡路里的跑步机。
在这次的设计中,电路主要由计步、卡路里消耗计数、时间记录、报警四部分组成。
计步部分,用数字芯片—74LS160N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,采用74LS160N计数器和与非门连接成二十五进制计数器,每走25步清零进一位,实现每跑25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,用信号发生器产生1s为周期的脉冲信号,采用74LS160N连接成六进制和十进制电路显示出锻炼时间,最大值为99分钟。
报警部分我采用了74LS85N比较器,到1000步时信号灯亮,喇叭发出提示音。
关键词跑步,计数器,数字目录课程设计任务书................................................................................................错误!未定义书签。
数字电子课程设计成绩评定表........................................................................错误!未定义书签。
中文摘要. (I)1 设计任务描述 (1)1.1设计题目:健身计步器的设计 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.2.2 基本要求 (1)1.2.3 发挥部分 (1)2 设计思路 (2)3 设计方框图 (3)4 各部分电路设计及参数计算 (4)4.1 信号产生电路及参数计算 (4)4.1.1 计步信号的产生 (4)4.1.2 计时脉冲的产生及其参数计算 (5)4.2 计数部分电路设计及其参数计算 (6)4.2.1 计步电路 (6)4.2.2 热量计量电路 (8)4.2.3 计时电路及其参数计算 (9)4.3 发挥部分 (9)5 工作过程分析 (11)5.1 计步电路工作过程分析 (11)5.2卡路里计量电路 (11)5.3 计时电路过程分析 (12)6 元器件清单 (14)7 主要元器件介绍 (15)7.1 计数器74LS160 (15)7.2 LM555CN (16)小结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录 A1 逻辑电路图 (21)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。
电子计步器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子计步器的原理与功能,掌握基本的使用方法,培养学生运用电子计步器进行健康管理的能力。
具体目标如下:1.知识目标:a.了解电子计步器的基本构成和原理;b.掌握电子计步器的操作方法和使用技巧;c.了解电子计步器在健康管理中的应用。
2.技能目标:a.能够正确使用电子计步器进行日常健康管理;b.能够分析电子计步器收集的数据,并作出相应的健康调整;c.能够运用电子计步器参与体育活动,提高锻炼效果。
3.情感态度价值观目标:a.培养学生对健康管理重要性的认识,提高自我管理意识;b.培养学生热爱科学、探索未知的精神,激发对电子技术的兴趣;c.培养学生合作、分享、积极向上的团队精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子计步器的基本原理:介绍电子计步器的工作原理,如传感技术、数据处理等;2.电子计步器的功能与结构:介绍电子计步器的各项功能,如计步、计程、卡路里消耗等,以及其硬件组成;3.电子计步器的操作方法:讲解如何正确使用电子计步器,包括开机、关机、设置等基本操作;4.电子计步器在健康管理中的应用:介绍如何利用电子计步器进行日常健康管理,如监测运动量、制定锻炼计划等;5.电子计步器数据的分析与处理:教授如何分析电子计步器收集的数据,以便作出相应的健康调整。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解电子计步器的原理、功能、操作方法等基本知识;2.实践操作法:引导学生动手操作电子计步器,加深对知识的理解;3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解电子计步器在健康管理中的应用;4.小组讨论法:分组讨论,培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的电子计步器教材;2.参考书:提供相关的电子技术、健康管理等方面的参考书籍;3.多媒体资料:制作教学PPT、视频等,以便更直观地展示电子计步器的使用方法和应用场景;4.实验设备:准备一定数量的电子计步器及其相关配件,以便学生进行实践操作。
(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。
信息科学与技术学院《EDA技术使用教程》课程设计报告题目名称:计步器设计****:**学号:**********专业年级:电信2012级2班指导教师:张锐敏老师时间:2015年1月3日目录三、设计内容 (4)3.1系统分析 (4)3.2方案设计 (5)3.3电路模块选择 (5)3.3.1检测上升沿模块 (6)3.3.2计数模块 (7)3.3.3扫描输出模块 (8)3.3.4输入输出信号模块 (10)四、程序设计 (10)五、仿真结果 (15)5.1仿真截图 (15)5.2结果分析 (17)六、遇到的问题 (17)七、设计心得 (18)八、参考文献 (20)计步器的设置一、设计背景从我国的电子计步器市场发展来看,近几年随着行业需求市场的进一步增长,电子计步器呈现良好的发展态势。
而随着人民生活水平的逐步提高,大家更加注重身体健康,锻炼在日常生活中显得尤为重要,而计步器就成为了大家比较青睐的锻炼伙伴。
此次交计步器的设计采用基于Verilog HDL语言和FPGA的方法来实现所要求的功能。
基于FPGA的计步器设计方法具有设计的灵活性,易于修改,设计周期短等纵多优点。
随着设计语言、电子设计自动化和FPGA期间的不断发展,基于FPGA期间的不断完善和发展。
在不远的将来。
由FPGA设计的产品将越来越普遍。
二、设计要求通过对设计的模块划分,以及各模块功能的定义,以FPGA为核心器件,用VHDL设计手段制作、用硬件描述性语言编写程序实现设计中各个模块的基本功能,完成其功能仿真和编译并生成底层模块,在Quartus中完成顶层设计并编译通过,完成设计下载并调试电路。
1)系统时钟1MHz;2)拥有计步、暂停、清零(复位)功能;3)输入端每进入一个计步脉冲(可能存在抖动),步数计数+1,计步结果以十进制数显示在数码管上;4)点下暂停键,计数停止,并有信号控制指示灯闪烁,闪烁周期1s;再次点击暂停键,继续计数,指示灯停止闪烁;5)点下清零键,计数归零;6)要求能够对计步脉冲和按键的抖动进行正确处理,2ms以内的变化忽略不计;7)持续10s无计数脉冲后,自动转入暂停状态,计数停止,并有信号控制指示灯闪烁,闪烁周期1s;再次点击暂停键,继续计数,指示灯停止闪烁;三、设计内容3.1系统分析本实验设计完成一个电路来检测目标运动的次数,并在数码管上显示。
课程设计说明书课程设计名称:电路课程设计学院名称:信息工程学院专业:电子信息工程班级: 120411 学号: 12041127 姓名:评分:教师:2014 年 10 月 10 日前言开设本次电子课设,分为三部分,第一部分是数电项目--数字计步器;第二部分是是模电--即拍亮延时小夜灯;第三部分是Protel制图;总之,这次课设就是为了锻炼我们对一些芯片功能的了解和应用,怎样绘制印刷电路板,以及培养我们对实际问题的解决能力,以利于我们今后的学习和工作。
为了实现数字进位记步,同时加上大电阻和大电容,以保护电路,不被烧坏,同时消除电路中的干扰,这点非常重要。
同时该电阻和电容构成的积分电路解决了开关的抖动问题从而就解决了信号的输入问题,使得信号的累加和进位更加准确。
用双十计数器CD4518就可以实现0-99的进位为实现0-9999的进位可用两片CD4518再加上四片74LS48译码器和四个LED数码管就可以很好的将CD4518输出的数字显示出来。
随着科技进步的日新月异,电子产品规格趋于小型化,生产趋于自动化,功能强大化等优势越来越离不开Protel 的应用。
本次课设要求是从所给的四个电路图中选择一个来画PCB图,并且制板。
好多地方都使用声控灯照明,一来节约了电资源,二来使用起来异常方便,不必在黑暗中摸索开关。
科技发展为我们带来了许多方便,同样在灯光控制方面也带来了很多方便。
公共场所证明越来越朝着智能化,人性化方向发展。
现在市场上不仅有声控灯开关,还有微波感应开关和热释远红外感应开关,目前,微波感应开关的抗干扰性能尚不理想,热释远红外感应开关性能较为理想,但安装复杂,价格也偏高,而声控系统不仅价格低廉,安装方便,而且也有很好的控制效果,因此声控灯有一个很好的应用前景本实验采用单元电路设计思路,分块对电路进行设计及分析,从而可以使得设计的电路能够方便的进行检查以及调试,最终实现满足人性化和实用化要求的小夜灯设计。
健身计步器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解健身计步器的功能、使用方法及其在健康管理中的应用。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:–描述健身计步器的基本构成和功能;–解释健身计步器在健康管理中的作用;–掌握健身计步器的正确使用方法。
2.技能目标:–能够操作和使用健身计步器;–能够分析健身计步器收集的数据;–能够根据数据分析结果制定合理的健身计划。
3.情感态度价值观目标:–认识到健康生活方式的重要性;–培养学生的自我管理和自我监督能力;–激发学生对科学健身的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.健身计步器的基本构成和功能;2.健身计步器在健康管理中的作用;3.健身计步器的正确使用方法;4.健身计步器收集的数据分析;5.根据数据分析结果制定合理的健身计划。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于讲解健身计步器的基本知识、功能和作用;2.讨论法:引导学生探讨健身计步器在健康管理中的应用,以及如何制定合理的健身计划;3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会如何使用健身计步器进行健康管理;4.实验法:让学生亲身体验使用健身计步器,并学会数据分析。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供关于健身计步器的理论知识;2.参考书:为学生提供更多的背景资料和案例分析;3.多媒体资料:包括教学PPT、视频等,用于辅助讲解和展示;4.实验设备:包括健身计步器等,用于让学生亲身体验和实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等,评估学生的学习态度和理解程度;2.作业:布置相关的作业,让学生课后巩固所学知识,通过作业的完成质量评估学生的掌握程度;3.考试:安排一次期中考试,测试学生对健身计步器相关知识的掌握程度;4.实践报告:让学生根据健身计步器的数据分析,制定并执行一个月的健身计划,最后提交实践报告,评估学生的实践能力。
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。
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。
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。
基于计步器课程设计一、教学目标本课程旨在通过计步器的使用,让学生掌握基本的步伐计算方法,培养他们的实践操作能力和数据分析能力。
知识目标包括了解计步器的基本原理和使用方法,掌握基本的步伐计算和数据分析技巧;技能目标包括能够独立操作计步器进行数据采集和分析,能够根据数据结果做出相应的判断和决策;情感态度价值观目标包括培养学生的探究精神,增强他们对科学实验的兴趣,以及培养他们的团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括计步器的基本原理和使用方法,步伐数据的采集和分析,以及根据数据结果做出相应的判断和决策。
教学大纲将按照以下顺序进行:首先介绍计步器的基本原理和使用方法,然后进行步伐数据的采集和分析,最后根据数据结果进行判断和决策。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
首先通过讲授法介绍计步器的基本原理和使用方法,然后通过讨论法让学生进行步伐数据的采集和分析,接着通过案例分析法让学生根据数据结果做出相应的判断和决策,最后通过实验法让学生进行实践操作。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材将提供计步器的基本原理和使用方法,参考书将提供相关的理论知识,多媒体资料将提供实践操作的示范,实验设备将用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三部分。
平时表现将评估学生的出勤、课堂参与度和团队协作能力;作业将评估学生的理论知识掌握和应用能力;考试将评估学生的综合运用能力和数据分析能力。
评估方式将客观、公正,全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排将紧凑合理,确保在有限的时间内完成教学任务。
课程将安排在每周的固定时间,教学地点将选择适合进行实验和操作的教室。
同时,教学安排将考虑学生的实际情况和需要,如学生的作息时间、兴趣爱好等,尽量减少对students’ other activities 的影响。
电子课程设计报告题目名称:数字计步器*名:**专业:计算机科学与技术班级:090451班学号:********同组人:徐铁指导教师:南昌航空大学信息工程学院20 11 年07 月01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,由于实验室缺少水银开关,设计时用可秒脉冲代替,通过脉冲频率调节计步快慢,同时该计步器还应具备清零的功能。
实验通过74ls390N的四个级联,进行计数,再通过74ls48和共阴数码管显示在数码管上。
整个课程设计过程从提出多套方案开始,先进行方案分析及比较,确定一套较好的方案后进行multisim2001软件仿真,确定无误之后进行组装调试,最终达到课题要求实现可控制计步。
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,秒脉冲,译码显示目录前言 (4)第一章设计要求 (5)1.1、基本要求 (5)1.2、提高要求 (5)第二章系统的组成及工作原理 (5)2.1、系统的组成 (5)2.2、工作原理 (6)第三章电路设计 (6)3.1、方案比较 (6)3.2、电路模块分析 (8)第四章实验、调试及测试结果与分析 (10)第五章结论 (11)参考文献 (12)附录 (13)1、元件清单 (13)2、芯片介绍 (13)3、电路总电路图 (17)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。
还有就是在一些体育活动中,像竞走,人们往往需要计算运动员的频率,通过测量计算知道运动员在什么样的频率下是最节省体力,最快的到达终点。
数字计步器通过水银开关戴在人体上,人体运动时会有相对的振动,这种振动会引起水银开关的断开与闭合,当水银开关闭合时,产生电流,不断地振动产生类似于cp脉冲的信号,再将产生的cp脉冲连接到74ls390N上,74ls390N用于计数,将四个74ls390N级联起来,达到四位计数功能,再将输出端连接到74ls48和bs201a上,以此达到显示目的。
将四位的清零端连接到逻辑开关上,以此控制电路的清零。
水银开关的闭合与断开较难控制,在本实验中先用实验箱中的cp脉冲代替水银开关产生的脉冲。
数字计步器在人们的日常生活中逐渐占据很大的地位,它满足了大多数人的需求,适应了市场的发展,因此有很大的发展前景,第一章设计要求1.1、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。
1.2、提高要求无第二章系统的组成及工作原理2.1、系统的组成系统组成:四个逻辑元件74LS390N依次连接构成计步器的主要部分,逻辑开关为输入信号,四个元件74LS48的输出端连接到数码显示管显示所记步数。
系统框图如图2.1:图2.1 系统框图2.2、工作原理电源接通后,开关每次开合都会产生一个脉冲信号,信号输入计数芯片,计数器开始个位计数并显示在相对应的数码管上,当个位计数器由9进位到10时便会触发十位计数器进位,相应数码管显示“1”,当个位计数器第二次由9到10发出进位信号时,十位计数器对应的数码管显示“2”……百位与千位计数器的工作原理同十位一样,完成0000-9999计数。
第三章电路设计3.1、方案比较(1).1 初始方案:(1).2 改进方案:(2)对于初始方案和改进方案的分析初始方案进行仿真实验无法得到实验结果,对此进行方案改进,如图3.1 ,图3.2所示:5V VC C V10V 5V 1000Hz图3.1 初设脉冲发生电路 图3.2秒脉冲发生电路 5VVC C S1Key = Spac eR11.0koh m由于利用水银开关组成的数据开关所产生的信号不可以作为触发器的时钟脉冲信号。
因为水银开关在闭合时,由于机械开关接触点有弹性,会产生抖动,电路时通时断,输出一系列的脉冲,不是单个脉冲,造成触发器状态多次变化,从而导致计数器无法正常计数。
所以为了解决这个问题,采用秒脉冲代替开关就很好的解决了这个问题。
3.2、电路模块分析(1)进位模块原理图如图3.3所示图3.3 进位发生电路图3-3所示是整个电路设计的关键,因为74LS390是双十计数芯片,使它下一级计数器的脉冲输入端的信号由上一级的74LS390的输出端QA和QD通过74LS08相与后的输出提供,上一级计数到9时,QA、QD相与为1,下一级输入端接收到高电平,当上一级再接收到一个信号时,QD、QC、QB、QA输出0000,QA、QD相与为0,下一级输入端接收到低电平,由高电平变成低电平,下降沿触发使此级计数器工作计数1,实现进位。
其他级联电路进位原理相同。
(2)计数清零模块图3.4 计数清零电路图3.4所示电路实现计步器的清零功能,采用一个单刀双掷开关,当74LS390的清零端与电源相连时进行计数,将开关打到另一边接地则会使74LS390清零。
(3)系统显示模块在数字显示系统中,经常采用简易数字显示电路,将实验结果用数码管直接显示出来,以便监视系统工作情况。
在本设计显示模块中我们采用数码管的显示系统,它由74LS48和共阴数码管BS201A组成。
如图3.5所示:图3.5七段数字显示系统原理图第四章实验、调试及测试结果与分析调试是一个非常重要的工作,他要求设计者认真检查自己的电路,确保无误,还要处理好一些小细节。
本实验在调试过程中遇见几个比较大的问题。
1.在最初连接时,并没有将四个cp端共接信号源,74ls390本身具有超前进位功能,在计数到9时,并没有进位到0,而是直接进位到1。
在处理这个问题是,本实验将四个74ls390共cp 端,这样解决了提前进位的问题。
2. 水银开关的处理。
在完成好大部分电路后,水银开关的接是难点,也是本实验的重点,但由于实验室没有水银开关,所以使用秒脉冲代替。
3. 在实验过程中使用的译码是74ls247,但是在仿真时,由于软件的缘故使用74ls48代替74ls247,从而达到实验结果。
第五章结论通过本次对电子计数器的设计与制作,了解了设计电路的基本程序,也了解了电子计数器的原理和设计理念。
同时在实验中应该认真的思考可能产生的种种问题,并对这些问题加以分析,找出解决问题的方法。
使实验成果更加完善。
因此,对实验的严谨态度和不断创新的精神是必不可少的。
通过本次实验可以初略的模拟市场化的电子计步器。
然而这毕竟是实验室的产物,和市场化的产品在质量和可行性上仍有巨大差距。
首先实验室的计步器体型庞大,在实验室只是将市场化的计步器依照其原理放大而已。
所以想要面向市场还需更多细节上的改动。
比如在体型方面,尽量用少的元器件来实现同样的功能,在原件方面尽量使用更为先进更为可靠的原件,使得计步器在感应,计数等方面更灵敏。
还要注意的是应该想法将所有的原件整合到一块,这样才能使它更趋于完美。
最后一点,就是在做课设之前必须先将相关知识弄懂,不能迷糊的去做实验。
认真了解每一个逻辑元件的功能和使用方法,以及导线的测试,以免在设计中带来麻烦和错误。
一个课程设计就能反映一个学习者的理论知识是否学的扎实。
因此,设计小组强烈建议进行电子技术设计的学生一定要注意平时学好数字逻辑与数字系统的课程知识。
参考文献:1.白中英数字逻辑与数字系统(第四版立体化教材).北京科学出版社 2008年2.赵珂彭嵩脉冲与数字电路实验指导书.2010年3.李维数字电路课程设计及实验.大连理工大学出版社.2008年4.赵淑范、王宪伟.电子技术实验与课程设计.清华大学出版社.2006年5. 何希才电子电路.北京北京航空航天大学出版社 2003年6. 李义府模拟电子技术基础.长沙国防科技大学出版社2004年7 .赵淑范、王宪伟.电子技术实验与课程设计。
清华大学出版社.20068. 白中英. 数字逻辑与数字系统(第四版立体化教材). 北京:科学出版社, 2008年.9 .何希才.电子电路.北京北京航空航天大学出版社. 2003年10. 赵柯彭嵩.脉冲与数字电路试验指导。
南昌航空大学信息工程学院电子实验中心出版. 2010年附录: 1、 元件清单2、 芯片介绍 (1)74ls390NU5A74LS390N 1QA 31QB 51QC61QD71INA 11INB41CLR2U5B74LS390N2QA 132QB 112QC 102QD92INA 152INB122CLR 14IO1图(1).1 74LS390的内部结构图原器件名称 备注 数量 74LS390N 双十进制计数器 2个 74LS247 BCD 输出译码器4个 74LS08 与门 1个 LED 数码管 共阴数码管 4个 电阻 1K Ω 1个 秒脉冲 --- 1个 单刀双掷开关--- 1个 插槽 14脚 1个 插槽 16脚 6个 电路板 --- 1块 导线---若干图(1).2 74LS390管脚图74LS390功能表:Count OutputQD QC QB QA0 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 1 (2)74ls08图(2).1 74LS08 管脚图图(2).2 74LS08的内部结构图(3)74ls48和数码显示管图(3).174ls48的管脚图图(3).274ls48的功能表和数码显示管3、电路总电路图。