发布时间 : 星期六 文章自行车里程表实验报告更新完毕开始阅读682deb3d7ed184254b35eefdc8d376eeaeaa173c
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课设报告封面示例
北京工业大学课程设计报告
（数电课设题目） 自行车里程表 （模电课设题目）
班 级： 130242 学 号： 13024209 姓 名： 苏荻 乔湘云 组 号： 9
2015 年 5 月
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一．设计题目
自行车里程表 二．设计技术指标及设计要求
1.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。
2.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）
6、要制作一个模拟的（或真实的）测试模型，以便进行实际的测试。尽量
做到结构合理、可靠，结构设计要作为考核的重要部分。
三．设计框架（注：设计方框图）
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四．设计方案的选择及比较（注：设计的实验条件，总体设计思路，各方案比较）
由题可知，该实验主要分为4个部分：红外传感器及脉冲整形电路、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，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,后经过轮辐计数器与0.1公里计数器完成计数，再由数码显示管显示里程。
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作为轮辐计数器，CD4553为三位十进制计数器作为0.1公里计数电路，即从00.0计到99.9，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片，LG5631AH作为共阴数码显示管显示里程。
根据车轮半径以及车轮转动一周红外传感器感应到的辐条数，可以计算出每走0.1公里要有多少根辐条通过传感器，从而确定进制及所需CD4518数量。
利用ＣＰＵ风扇模拟车轮进行如下计算： Ｃ周长＝0.078×πｍ ，100ｍ＝ｎ×0.245 计算得出：ｎ＝408
共有9片扇叶。所以需要计数3673次（约为3600次）。
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。
五．系统选用的元器件（注：元器件清单，关键器件的选取及说明） 1. 实验用到的部分元件：
CD40106 × 1 74LS21 × 1 74LS161 × 3 74LS00 × 1 CD4553 × 1 CD4543 × 1 红外传感器 ×1 CPU风扇 × 1 1000pF电容 × 1
三位共阴数码管LG5631AH × 1
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六．系统各部分电路说明（注：包括各单元的工作原理及工作过程,公式推导, 参数计算） 我们选择利用波形发生器进行车轮辐条挡住红外传感器的脉冲模拟，然后通过施密特触发器对红外传感器产生的脉冲整形。 利用ＣＰＵ风扇模拟车轮进行如下计算： Ｃ周长＝0.078×πｍ ，100ｍ＝ｎ×0.245 计算得出：ｎ＝408
共有9片扇叶。所以需要计数3673次（约为3600次）。
利用两片CD4518计时，每计数3600次后通过门电路传送至CD4553，通过74LS00一个与非门高电平－＞一个低电平－＞CD4518的置数清零端。再通过一个反向器到CD4553计数一次（CIK端）。CD4553为一个三位十进制计数器，但只有一个输出端，要完成三位输出需采用扫描输出的方式。通过三个三极管（NPN型）作为三个电路开关，DS0-DS2（低电平有效）分别与三个三极管相连，因为我们使用共阳极数码管，所以需要三个反向器连到三极管的基极，使三极管从电源到数码管导通，但是每次扫描只有一位是电路连通状态。因为人眼有视觉暂留，所以就相当于看到共阳极三极管三位数同时出现并计公里数，4553的Ｑ０～Ｑ３直接连入CD4543的ＤＡ～ＤＤ中，CD4543为七段译码器，把输入的BCD码转换为七段的输出。
CD4553中的DS0，DS1，DS2,是位选通扫描信号的输出，这三端能循环输出低电平，所以我们需要三个开关电路作为选通三位数码管中的一位的判断，通过查阅资料，这三个开关用三极管的导通、截止特殊性来控制电路，只要DS0~DS2中有一个为低电平，一个三极管便导通，通过VCC到K的电路到三级管再到数码管，则这个数码管闪亮。
CD4553的MR和OVF相连，因为MR是清零端，低有效，OVF每计1000次，输出一个低电平，使MR清零。每计1000次清零，LE端低电平时，三组计数器内容分别进入DS0~DS2中，当该端为高电平时，锁存器锁定，所以我们需要LE在CLK输入数据后，由一个低变为一个高，数据锁存起来。
我们所用的数码管为共阳极数码管，所有阳极连在一起通过三极管（开关电路）上接VCC下到到数码管，a-g7端显示，小数点把中间那位的点亮是通过把小数点这位通过反向器到低电平接到中间三极管的集电极使之长亮。
七．系统的调试 1、调试顺序说明
由于Multisim中没有CD4553这个元件，我们用Proteus进行模拟。这是我模拟的电路。
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