跑步計(jì)步器畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 17:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器的第十個(gè) CP脈沖上升沿到達(dá)時(shí)， RCO 由“ 0”變?yōu)椤?1”， RCO 與下一級(jí)的 CLK 端口相連，這樣便自動(dòng)啟動(dòng)下一級(jí)，便完成了由 1到 10 的計(jì)數(shù)，依次這樣，便能夠?qū)崿F(xiàn)記步功能。 發(fā)揮部分 — 每走 1000 步發(fā)出提示 每走 1000 步發(fā)出提示的電設(shè)計(jì) 跑步計(jì)步器 12 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算 上圖左側(cè)的 555是一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它采用電阻、電容組成 RC 定時(shí)電路，用于調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的脈沖寬度 TW。其工作 原理如下： 穩(wěn)態(tài) （觸發(fā)前）： VI為高電平時(shí)， TRI=1，輸出 OUT 為低電平，放電管 T導(dǎo)通，定時(shí)電容器 C 上的電壓（ 7腳電壓） DIS= THR = 0 ， 555 定時(shí)器工作在“保持”態(tài)。 觸發(fā)：在 VI端輸入低電平信號(hào)， 555定時(shí)器的 TRI=0端為低電平，電路被“低觸發(fā)”，Q端輸出高電平信號(hào)，同時(shí)，放電管 T截止，定時(shí)電容器 C 經(jīng) R（圖中 405K 電阻）充電，VC逐漸升高。電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。在暫穩(wěn)態(tài)中，如 果 VI恢復(fù)為高電平（ TRI=1），但 VC充電尚未達(dá)到 32 VCC時(shí)（ THR=0）， 555 定時(shí)器工作在保持狀態(tài)， VO為高電平， T 截止，電容器繼續(xù)充電。 恢復(fù)穩(wěn)態(tài)：經(jīng)過一定時(shí)間后，電容器充電至 VC略大于 32 VCC ，因 VTHR32 VCC使 555 定時(shí)器“高觸發(fā)”， VO跳轉(zhuǎn)為低電平，放電管 T 導(dǎo)通，電容器經(jīng) T 放電， VC迅速降為 0V，這時(shí)，TRI=1， THR=0， 555 定時(shí)器恢復(fù)“保持”態(tài)。 高電平脈沖的脈寬 TW：當(dāng) VO輸出高電平時(shí)，放電管 T截止，電容器開始充電，在電容器上的電壓 32 VCC這段時(shí)間， VO一直是高電平。因此，脈沖寬度即是由電容器 C開始充電至 VC=32 VCC的這段暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間。 電容 C1兩端電壓從零電平上升到 2VCC/3的時(shí)間，即為輸出電壓 OUT 的脈寬 tW tW=R1C1ln3≈ 在電路中我設(shè)計(jì)的是讓鈴響 1秒鐘，電容取值為幾百皮法到幾百微法，所以我選擇的電容 C1為十微法，根據(jù)公式可得 R1=91k? 。 多諧振蕩器的設(shè)計(jì)和 參數(shù)計(jì)算 多諧振蕩器的原理前面已經(jīng)講過。 我設(shè)計(jì)的是提供 1000HZ頻率給喇叭，設(shè)定 R3為 k? ， C3為 ，根據(jù)公式得，R2 為 k? 。 由于電腦的原因，用實(shí)件不能看出是否能跑通，所以這里的喇叭是虛擬的元件，這樣就能檢測(cè)出是否能發(fā)聲。 跑步計(jì)步器 13 5 工作過程分析 計(jì)時(shí)電路工作過程分析 秒信號(hào)產(chǎn)生工作過程分析 我用 555 定時(shí)器連接組成多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率約為 100Hz 的 脈沖。取 R1 =，R2 =， C=10nF， R=100Ω。 圖 然后經(jīng)過兩個(gè) 74LS160 十分頻計(jì)數(shù)器，分頻后得到頻率為 1Hz 的脈沖，既是秒信號(hào)的產(chǎn)生，是計(jì)時(shí)部分的基準(zhǔn)參量。 計(jì)時(shí)工作過程分析 用兩個(gè) 74HC160 級(jí)聯(lián)組成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，第一個(gè) 74HC160 作為個(gè)位計(jì)數(shù)，第二個(gè)作跑步計(jì)步器 14 為十位計(jì)數(shù)，用三引腳與非門將 QA QB QC 連接到 CLR 端口，即計(jì)數(shù)到“ 6”時(shí)，自動(dòng)清零，并作為下一級(jí)六十進(jìn)制的輸入脈沖信號(hào)。將 1Hz 的脈沖輸入到第一個(gè) 74HC160 的 CLK 端口，便完成了秒計(jì)時(shí)。 圖 我設(shè)計(jì)的 是用 2片 74LS290 和與門構(gòu)成 ， 向高位輸送脈沖。 當(dāng)?shù)谝患?jí)計(jì)數(shù)器 74LS290計(jì)數(shù)到 10時(shí)， 自第一級(jí)的進(jìn)位端 RCO 向下一級(jí)的信號(hào)輸入端 CP 發(fā)出信號(hào)，使下一級(jí)的芯片能夠計(jì)數(shù)啟動(dòng)。 當(dāng)?shù)谝患?jí)計(jì)數(shù)到 4 時(shí)，第二級(jí)計(jì)數(shù)器到 2 時(shí)，此時(shí)用與門將第一級(jí)計(jì)數(shù)器的 QC 與第二級(jí)的 QC 相連到清零端 RO1和 RO2 。這樣便完成了計(jì)時(shí)部分 24小時(shí)的計(jì)數(shù) 圖 跑步計(jì)步器 15 計(jì)步電路工作過程分析 每當(dāng)脈沖上升沿到來的時(shí)候，計(jì)步部分的計(jì)數(shù)器 從零開始計(jì)數(shù)，這部分電路是由四個(gè)74HC160 十進(jìn)制組成的，第一個(gè) 74HC160 作為個(gè)位計(jì)數(shù)，第二個(gè)作為十位計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的第十個(gè) CP 脈沖上升沿到達(dá)時(shí)， RCO 由“ 0”變?yōu)椤?1”， RCO 與下一級(jí)的 CLK 端口相連，這樣便自動(dòng)啟動(dòng)下一級(jí)，便完成了由 1 到 10 的計(jì)數(shù)，依次這樣，便能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)步功能 圖 卡路里消耗顯示工作過程分析 用一片 74HC163 來實(shí)現(xiàn)每十四步轉(zhuǎn)化為一卡的熱量 ， 用三引腳與門將 QB QC QCD連接到CLR 端口，即計(jì)數(shù)到“ 14”時(shí)，自動(dòng)清零，并作為下一級(jí)六十進(jìn)制的輸入脈沖信 號(hào)。 跑步計(jì)步器 16 6 元器件清單 序號(hào) 元件名稱 規(guī)格及用途 數(shù)量 1 計(jì)數(shù)器 74HC160 11 片 2 計(jì)數(shù)器 74HC163D 1 片 3 計(jì)數(shù)器 74LS290D 2 片 4 555 定時(shí)器 555_TIMER_RATED 4 片 5 顯示器 DCD_HEX_DLG_RED 11 片 6 顯示器 DCD_HEX 2 片 7 與門 4028BP5V 1 片 8 與門 74HC11N 1 片 9 與非門 74HC10D 2 片 10 揚(yáng)聲器 XLV1 1 片 11 電阻 91K? 1 個(gè) 12 電阻 ? 1 個(gè) 13 電阻 ? 1 個(gè) 14 電阻 100? 1 個(gè) 15 電阻 ? 1 個(gè)
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