【正文】 個電路的組成為：一個施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。當光敏電阻處于光照時，電阻阻值較低，單穩(wěn)態(tài)輸出低電平。當遮住第一光敏電阻光時，電阻升高，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出高，進入暫穩(wěn)態(tài)， 施密特觸發(fā)器：一個555定時器芯片、RRG（光敏電阻），當RG有光照時，電阻下降。隨之，TH端電壓下降，輸出端3口輸出高電平。反之，RG弱光時，電阻升高，TH端電壓升高，3輸出低電平。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：用555芯片構(gòu)成單穩(wěn)觸發(fā)器，每次觸發(fā)產(chǎn)生一個1s左右的方波脈沖。當從施密特觸發(fā)器3輸出，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2（TR）輸入高電平，3端立刻輸出低電平。隨之，當2輸入低電平，3隨即輸出高電平。然而，當2馬上輸入高電平時，3輸出將維持一段時間，進入暫穩(wěn)態(tài)。維持時間：Tw=RC ln3 = 時序控制電路時序控制電路在本課題中主要用于判斷計數(shù)的增加或是減少，在此選用了一個雙D觸發(fā)器74LS774LS00芯片來實現(xiàn)。74LS74雙D觸發(fā)器，用于和其它芯片一起構(gòu)成時序邏輯電路。由于74LS74是上升邊沿觸發(fā)的邊沿D觸發(fā)器，電路結(jié)構(gòu)是維特—阻塞型的，所以又稱維特—阻塞觸發(fā)器。它要求控制端D的信號應超前CP脈沖上升邊沿2Tpd1時間建立，并要求在CP脈沖觸發(fā)邊沿到來后繼續(xù)維持1Tpd1時間（此處的Tpd1是TTL門的平均傳輸延遲時間）當上端3輸出由低到高的電平，在其維持的時間段中，給下端3輸入一由低到高的電平，給D觸發(fā)器CP一上升沿。這是，D觸發(fā)器工作 Q′=D′=0，同時兩與非門的輸出由低到高變化，給了下一模塊一上升沿。計數(shù)和譯碼和顯示部分計數(shù)部分由兩片74LS191異步級聯(lián)而成。譯碼部分是由兩片74LS47來完成，顯示部分是由兩個共陰極LED數(shù)碼顯示管。用于接收計數(shù)脈沖信號并將其轉(zhuǎn)化成單獨的信號輸出并顯示。74LS191 74LS191是集成4位同步二進制加減計數(shù)器，可執(zhí)行十六進制加減法計數(shù)及異步置數(shù)功能?？赏ㄟ^外電路連接構(gòu)成其他進制的計數(shù)器，本課題連接成十進制計數(shù)器。當14(CP)來上升沿時，191(1)開始計數(shù)，分為兩種情況，U′/D輸入為0，則進行加法計數(shù)，U′/D輸入為1時，進行減法計數(shù)。同時，2和7接與非門，輸出端接置數(shù)端LD′和191(2)CP，191(1)的2和7輸出1時，(2)CP為0，下一狀態(tài)為1，上升沿到，進位計數(shù)。74LS47和數(shù)碼管 兩個譯碼器和兩個數(shù)碼管來完成，用于接收計數(shù)脈沖信號并將其轉(zhuǎn)化成單獨的信號輸出并顯示。當47譯碼器3端接地，數(shù)碼管全部顯示?！緟?shù)計數(shù)及器件選擇】。第一個，有光，Rg=，無光時，Rg=。第二個，有光，Rg=，無光時，Rg=。根據(jù)1/3Rg(無光)≤R1≤2/3Rg(有光)，選擇R1=R3=10KΩ。將數(shù)碼顯示管的的3端接地，用高電平依次接到除8以外的其他端，發(fā)現(xiàn)無任何顯示。說明使用的是共陽極數(shù)碼顯示管，應在3腳或8腳加電源（中間接限流電阻）。經(jīng)再次測試，數(shù)碼管顯示正常。【組裝與調(diào)試】整個電路分為三個模塊進行組裝調(diào)試，分析。施密特觸發(fā)器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的調(diào)試按圖接好電路，R1選擇10KΩ，接通電源，將3端接到發(fā)光二極管。這時，二極管正常發(fā)光。當對光敏電阻進行遮光處理，二極管為暗。第二個觸發(fā)器的調(diào)試，同上述操作，R3為10KΩ。當施密特觸發(fā)器正常工作時，在檢測單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。此時二極管接到3端，二極管為暗。當對光敏電阻進行遮光處理，二極管正常發(fā)光，照光后。表示單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器調(diào)試良好。第二塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，同上述操作。雙D觸發(fā)器與與非門測試D觸發(fā)器的4端輸入高電平信號，檢測Q`=D`。與非門按有“0必出1，11為零”的原則檢測。檢測完成后，將其接入電路。計數(shù)和譯碼和顯示部分按圖連好電路，將第一片191芯片14端輸入單脈沖，觀察數(shù)碼管顯示結(jié)果，當5端輸入高電平時為減法，5端輸入低電平時為加法，數(shù)碼管正常計數(shù)，說明電路正常。調(diào)試完成后，按圖將其接入總電路?！緢箦e分析】計數(shù)部分調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)只有第一個數(shù)碼管計數(shù)，而第二個數(shù)碼管停止不計。經(jīng)檢測，第二個74LS191芯片沒有脈沖輸入。由此判斷，與非門74LS00芯片，出現(xiàn)問題。更換后，計數(shù)正常。，只能做減法而不做加法。經(jīng)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)74LS74芯片出現(xiàn)問題。更換后，計數(shù)正常。，發(fā)現(xiàn)計數(shù)紊亂。與電路圖對照后，發(fā)現(xiàn)，沒有將74LS74的4端接到高電平?！緦嶒灲Y(jié)果】整個模塊進行調(diào)試，對第一模塊RG遮光，馬上對第二個RG遮光處理，數(shù)碼顯示管按預期的進行1次加法運算。但對第二塊RG遮光，馬上對第一塊RG遮光，則進行2次減法運算。【應用及評估】現(xiàn)今人們在生活、學習和工作中，經(jīng)常需要對某種物品進行數(shù)量統(tǒng)計。如進出房間的人數(shù)統(tǒng)計。常規(guī)的機械計數(shù)和人工計數(shù)不僅麻煩，而且極為浪費時間和資源。在學習了脈沖數(shù)字電路的基礎(chǔ)上，本課題所設計的一種利用光線的通斷來統(tǒng)計數(shù)目的光控計數(shù)器，用一種較為簡單的設計解決了這一現(xiàn)實問題。而且此產(chǎn)品簡單方便，非常易于用于實際生活中,有教高的實用價值?！舅柙骷吭囼炏洌ê姘澹?塊 555定時器4片 74LS741片 74LS001片 74LS1912片 74LS47 2片 數(shù)碼管2個 電阻：10K歐姆4個 1K歐姆 2個 電容：100181。F 2個 4個 【心得體會】經(jīng)過兩天的實驗，使得在課堂上學習的知識得到鞏固，同時增加了對電路的分析，連接，調(diào)試，錯誤分析等能力，思維得到了進一步的升華。1）做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。2）通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。3）調(diào)試過程是痛苦的，調(diào)試電路是需要非常強的理論作為基礎(chǔ)的，但也是最能提升能力的部分，只有通過親自調(diào)試電路，發(fā)現(xiàn)電路存在的問題，思考產(chǎn)生的原因，并想辦法解決問題，才能加深對自己設計電路的認識。4）此次課程設計，學到了很多課內(nèi)學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機應變，能靜下心來，不煩躁去解決問題等都受益非淺。在整個課程設計當中，深刻體會到設計一個電路的難度。雖然已經(jīng)有設計總電路圖，但實驗過程中并不是一帆風順的，期間遇到過好多問題。但最終通過自己的能力得以解決。當看到自己的成果時，發(fā)現(xiàn)其實課程設計是很有意思的。我們需要認真的去體會實驗給我們帶來的樂趣。總之，此次課程設計實驗，使我受益匪淺?！緟⒖嘉墨I】.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》..《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設計》.電子與機械工程學院機電基礎(chǔ)教學部附錄附：光控計數(shù)器電路總圖