1、煙臺南山學院數字電子技術課程設計題目脈搏計數電路設計姓名：XXXXXX所在學院：工學院電氣與電子工程系所學專業：自動化班級：電氣工程XXXX學號：XXXXXXXXXXXXXX指導教師：XXXXXXXX完成時間：XXXXXXXXXXXXX數電課程設計任務書一、基本情況學時：40學時學分：1學分適應班級：12電氣工程二、進度安排本設計共安排1周，合計40學時，具體分配如下：實習動員及準備工作：2學時總體方案設計：4學時查閱資料，討論設計：24學時撰寫設計報告：8學時總結：2學時教師輔導：隨時三、基本要求1、課程設計的基本要求數字電子技術課程設計是在學習完數字電子課程之后，按照課程教學要求，對學生進

2、行綜合性訓練的一個實踐教學環節。主要是培養學生綜合運用理論知識的能力，分析問題和解決問題的能力，以及根據實際要求進行獨立設計的能力。初步掌握數字電子線路的安裝、布線、焊接、調試等基本技能；熟練掌握電子電路基本元器件的使用方法，訓練、提高讀圖能力；掌握組裝調試方法。其中理論設計包括總體方案選擇，具體電路設計，選擇元器件及計算參數等，課程設計的最后要求是寫出設計總結報告，把設計內容進行全面的總結，若有實踐條件，把實踐內容上升到理論高度。2、課程設計的教學要求數字電子技術課程設計的教學采用相對集中的方式進行，以班為單位全班學生集中到設計室進行。做到實訓教學課堂化，嚴格考勤制度，在實訓期間累計曠課達到

3、6節以上，或者遲到、早退累計達到8次以上的學生，該課程考核按不及格處理。在實訓期間需要外出查找資料，必須在指定的時間內方可外出。課程設計的任務相對分散，每3名學生組成一個小組，完成一個課題的設計。小組成員既有分工、又要協作，同一小組的成員之間可以相互探討、協商，可以互相借鑒或參考別人的設計方法和經驗。但每個學生必須單獨完成設計任務，要有完整的設計資料，獨立撰寫設計報告，設計報告雷同率超過50%的課程設計考核按不及格處理。四、設計題目及控制要求設計題目：脈搏計要求：1、實現15s內測1min的脈搏數并顯示其數字2、正常人脈搏數一般為60150次五、設計報告設計完成后，必須撰寫課程設計報告。設計報

4、告必須獨立完成，格式符合要求，文字(不含圖形、程序)不少于2000字，圖形繪制規范。設計報告的格式如下：1、封面2、內容提要3、目錄4、正文(1)所作題目的意義、本人所做的工作及系統的主要功能；(2)方案選擇及論證；(2)設計步驟及原理圖；(3)元器件的選擇；(4)設計過程中出現問題的解決方法；5、心得體會6、參考文獻六、考核方法數電課程設計的考核方式為考查，考核結果為優秀、良好、中等、及格和不及格五等，分數在90-100之間為優秀，80-89分之間為良好，70-79分之間為中等，60-69分之間為及格，60分以下為不及格?？己朔秩齻€方面進行：平時表現20%設計過程25%設計報告40%;設計答

5、辯15%有下列情形之一者，課程設計考核按不及格處理：1、設計期間累計遲到、早退達8次；2、設計期間累計曠課達6節；3、設計報告雷同率超過50斌無設計報告;4、不能完成設計任務，達不到設計要求。I_“、A.序百數字電子時鐘電路設計系統，以AT89C51單片機為控制核心，由鍵盤顯示、LED共陰極數碼管和LED燈顯示等功能模塊組成?；陬}目基本要求，本系統對時間顯示進行了重點設計。本系統大部分功能由軟件來實現，吸收了硬件軟件化的思想，大部分功能通.過軟件來實現，使電路簡單明了，系統穩定性大大提高。本文首先對基礎電路進行介紹，通過對按鍵輸入電路、時鐘電路、復位電路、蜂鳴器驅動電路、顯示電路、LED段碼

6、驅動電路等知識的學習，加深了對電子時鐘的認識。讓后利用匯編語言進行編程，控制時鐘的正常運行，最終完成了課題的設計。本文討論的單片機多功能時鐘系統的核心是目前應用極為廣泛的51系列單片機，配置了外圍結構，構成了一個可編程的及時定時系統，具有體積小，可靠性能高，功能多等特點，不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供擴展，有著廣泛的應用領域。2.7目錄第1章系統方案設計1.1設計任務及要求第2章電路方案設定2.1 數字脈搏計電路原理框圖圖2.12.2 信號放大電路將5mv正弦信號放大1000倍，以驅動CMOS芯片因為直接放大1000倍難以做到，故采用三級放大，此為用運放LM324的反相放大電路。圖2.

7、22.3 濾波電路本電路要求的通頻帶是0.5Hz50Hz,因此需設計一個電路將頻率高于200Hz的高頻信號和頻率低于0.05Hz的低頻信號濾掉。本部分電路用的是帶通濾波器，由一個高通濾波器及一個低通濾波器串聯而成，原理圖如下：圖2.3參數為：低通部分：R1=223歐，R2=455歐，R01=Rf1=678歐，C3=C4=10uF高通部分：R3=45.5k歐，R4=22.3k歐，R01=Rf2=67.8k歐，C1=C2=10uF2.4 整形電路放大濾波之后的信號仍需從模擬量轉化為數字量，此功能使用整形電路完成。方案一：滯環電壓比較器整形電路由滯環電壓比較器構成，如圖，由于LM339屬于集電極開路

8、輸出，使用時輸出端應加2k歐的上拉電阻R3。二極管VD的作用是電平轉換，將比較器輸出的正負脈沖信號變換成正脈沖輸出。方案二：施密特觸發器可以很好的完成整形功能，觸發器可用555定時器或CMOS構成，又或集成施密特觸發器，為方便起見，此處使用集成施密特觸發器74LS142.5 倍頻電路為提高脈沖信號的頻率，從而縮短測量時間，使用鎖相環倍頻電路達到此效果。CD4046是目前常見的集成鎖相環，用CD4046實現的一種N倍頻電路如下圖所示。CD4046是可預置數的4位二進制計數器，用來實現N分頻。改變置數值，可以改變No若要在5s在完成測量，需將信號頻率加大12倍，倍頻部分應采用12倍頻電路（N=10

9、11）,若要在15s內完成測量，需將信號頻率加大4倍，倍頻部分應采用4倍頻電路（N=0011）。2.6 計數電路選用芯片CD4518o引腳圖如下:圖2.4引腳功能說明：CD4518為16腳2/10進制同步加計數器，其功能引腳分別為1-7,9-15該計數器是單路系統脈沖輸入1腳或2腳；9腳或10腳）4路BCD碼信號輸出，（3-6,11-14腳）CD4518有兩個時鐘輸入端CP和EN,若用時鐘上升沿觸發，信號由CP輸入，此時EN端為高電平（1）,若用時鐘下降沿觸發，信號由EN輸入，此時CP端為低噸平（0）,同時復位端Cr也保持低電平（0）,只有滿足了這些條件時，電路才會處于計數狀態。2.7 譯碼電

10、路選用芯片CD4511,引腳圖如下：圖2.5引腳功能說明：BI:4腳是消隱輸入控制端，當BI=0時，數碼管不顯示任何東西。LE:鎖定控制端，當LE=0時，允許譯碼輸出，LE=1時譯碼器處于鎖定保持狀態。LT:3腳是測試信號的輸入端，當BI=1時，LT=0時，數碼管將全部顯示，這主要用于測試7段數碼管有沒有物理損壞。A3,A2,A1,A0為8421BCD碼輸入端，高位到低位依次為A3A0。A,b,c,d,e,f,g為譯碼輸出端，輸出高電平有效。因此將CD4518的3-6引腳或11-14引腳接到CD4511的A,B,C,D四個引腳，再將CD4511的ag引腳接在數碼管的8個引腳處，便可實現譯碼，計

11、數，顯示過程。2.8 數碼管顯示電路直接用數碼管即可，需要注意在連線過程中要將數碼管com端與地相連。故計數過程這部分的總原理圖如下：圖2.6總結經過兩個星期的努力，課程設計終于大告成功了。通過這次的設計使我認識到我對單片機方面的知識知道的太少了，對于書本上的很多知識還不能靈活運用，有很多我們需要掌握的知識在等著我去學習，我會在以后的學習生活中彌補我所缺少的知識。本次的設計使我從中學到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉化，怎樣將我所學到的知識運用到我以后的工作中去。此次最大的困難是如何利用軟、硬件配合的方式產生中斷，對中斷的初始化、具體設置、中斷返回還不是很清楚，程序設計一度陷入停

12、滯狀態，最后在同學的幫助下，我才完成了該實驗，實現了數字電子時鐘的基本功能。經過這次課程設計，也總結了很多問題：1 .在設計程序之前，務必要對所用單片機的內部結構有一個系統的了解，知道該單片機片內有哪些資源。2 .設計程序采用什么編程語言并不是非常重要，關鍵要有一個清晰的思路和一個完整的軟件流程圖。3 .在設計程序時，不能妄想一次就將整個程序設計好，“反復修改，不斷改進”是程序設計的必經之路。4 .在設計程序過程中遇到問題是很正常的，但我們應該將每次遇到的問題記錄下來,并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。我覺得課程設計反映的是一個從理論到實際應用的過程，但是更遠一點可以聯系到以后畢業之后從學校轉到踏上社會