数电课程设计--光控计数器

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1、 数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告 课题：课题：光控计数器 姓 名： 学 号： 班 级： 专 业： 指导老师： 2012 年年 6 月月 15 日日 第一章第一章 设计课题设计课题 光控计数器 第二章第二章 设计任务设计任务 本设计主要是利用光线的通断来统计进入实验室人数。 要求设计两路光控电路， 一路放置在门外，另一路设置在门里，当有人通过门口时（无论是进入或走出 房间） ，都会先触发一个光控电路，再触发另一个光控电路，要求根据光控电 路产生触发脉冲的先后顺序，判断来人是进来还是离开实验室，当有人进入时 实验室时令计数器进行加计数，当有人离开时实验室进行减计数。要求计数器 的最大计数

2、容量为 99 人，并用数码管显示数字。 第三章第三章 设计要求设计要求 1基本要求 （1）要求用数码管显示计数结果。 （2）可以用 GAL 设计计数器，也可以使用集成芯片。 （3）设有手动复位（清零） 。 2扩展部分 设计两路光控电路，其输出能令计数器实现加、减计数。 第四章第四章 设计分析与设计过程设计分析与设计过程 （1） 设计框图 光 控 电 路 触 发 脉 冲 加 法 计 数 显 示 译 码 数 码 显 示 数 码 显 示 手 动 复 位 光 控 电 路 触 发 脉 冲 减 法 计 数 发 挥 部 分 蜂 鸣 器 （2） 各模块电路设计 元器件介绍 555 定时器 555 定时器是一种

3、应用极为广泛的中规模集成电路。它使用灵活、方 便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，广泛 用于信号的产生、 变换、控制和检测。 在此课题中主要是用 555 定时器构成 多谐振荡器，产生双 D 触发器所需要的时钟脉冲。引脚图如图所示。 U12 LM555CN GND 1 DIS 7 OUT 3 RST 4 VCC 8 THR 6 CON 5 TRI 2 双 D 触发器 本课题中选用的是 74LS74 双 D 触发器， 用于和其它芯片一起构成时 序逻辑电路。由于 74LS74 是上升边沿触发的边沿 D 触发器，电路结构是维 特阻塞型的，所以又称维特阻塞触发器。它要求控制端

4、D 的信号应超 前 CP 脉冲上升边沿 2Tpd1 时间建立，并要求在 CP 脉冲触发边沿到来后继 续维持 1Tpd1 时间（此处的 Tpd1 是 TTL 门的平均传输延迟时间） 。其中一 个 D 触发器引脚结构如图三。 U 9 B 7 4 L S 7 4 N * 2D 12 2Q 9 2Q 8 2CLR 13 2CLK 11 2PR 10 与非门 本课题中选用了两个 74LS00 芯片和一个 74LS20 芯片，与双 D 触发 器一起构成时序控制电路。其中 74LS00 芯片结构及引脚图如图四。74LS20 芯片中为两个四脚合一与非门，74LS08 为与门，与 74LS00 芯片类似，不 再具体介绍。 加/减计数器 因为本课题中需要对人数统计进行加和减的运算，所以笔者选用了 74LS192 可逆计数器。其引脚图如下图。 译码器 译码器用以连接计数器和显示部分。本课题选用了 CD4511 芯片作 为译码器。其引脚图如下图。 数码管 数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本 设计提供的为 LED 数码管（共阴极） 。其