電子技術課程設計電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器設計4

1、電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 i 沈陽工程學院 課程設計任務書 課程設計題目：課程設計題目：電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 系 別 自動控制工程系 班級 自本 082 學生姓名 批準 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器的設計 1 設計主要內(nèi)容及要求 1.1 設計目的： （1）掌握電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器的構成、原理與設計方法； （2）熟悉集成電路的使用方法。 1.2 基本要求 （1）對通過門禁系統(tǒng)進出的人員數(shù)目進行計數(shù)顯示，從 0-9999； （2）門禁系統(tǒng)里、外分別安裝兩個傳感器（比如紅外線傳感器）a、b，每當有人進入 沈陽工程學院課程設計（論文） ii 時將順序經(jīng)過

2、 a、b，每當有人出去時將順序經(jīng)過 b、a，設計電路能夠區(qū)分此人是進入還 是出去； （3）要求分別統(tǒng)計和顯示進去的人員人次、出來的人員人次、里面還逗留的人員人數(shù)； （4）當逗留人數(shù)超限時報警（比如 500 人） 。 1.3 發(fā)揮部分 （1）開啟清場開關時，如有人進入，系統(tǒng)將報警。 （2）考慮有人經(jīng)過 a（或 b）但沒有繼續(xù)前進又退出即連續(xù)且只經(jīng)過兩次 a（或 b）的情況如何處理？ （3）其他。 2 設計過程及論文的基本要求： 2.1 設計過程的基本要求 （1）基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選 2 個方向： （2）符合設計要求的報告一份，其中包括邏輯電路圖、實際接線圖各一份； （3）設計過程的資

3、料、草稿要求保留并隨設計報告一起上交；報告的電子檔需全班統(tǒng) 一存盤上交。 2.2 課程設計論文的基本要求 （1）參照畢業(yè)設計論文規(guī)范打印，文字中的小圖需打印。項目齊全、不許涂改，不少 于 3000 字。圖紙為 a3，附錄中的大圖可以手繪，所有插圖不允許復印。 （2）裝訂順序：封面、任務書、成績評審意見表、中文摘要、關鍵詞、目錄、正文 （設計題目、設計任務、設計思路、設計框圖、各部分電路及參數(shù)計算（重要） 、工作過 程分析、元器件清單、主要器件介紹） 、小結、參考文獻、附錄（邏輯電路圖與實際接線 圖） 。 3 時間進度安排 順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注 12010.7.5講解主要設計內(nèi)

4、容，學生根據(jù)任務書做出原始框圖打分 22010.7.6檢查框圖及初步邏輯圖完成情況，講解及糾正錯誤打分 32010.7.7檢查及改正邏輯圖；講解印刷電路板圖繪制及報告書寫打分 42010.7.8繼續(xù)修正邏輯圖，指導印刷電路板圖繪制方法，布置答辯打分 52010.7.9答辯、寫報告打分 2010/7/2 沈沈 陽陽 工工 程程 學學 院院 數(shù)字電子技術數(shù)字電子技術 課程設計成績評定表課程設計成績評定表 系（部）系（部） 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 iii 指指 導導 教教 師師 評評 審審 意意 見見 評價 內(nèi)容 具 體 要 求權重評 分 加權 分 調(diào)研 論證 能獨立查閱文獻,收集資料；能制定

5、課程設計方案 和日程安排。 0.15 54 43 32 2 工作 能力 態(tài)度 工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好， 能夠獨立完成設計工作， 0.25 54 43 32 2 工作 量 按期圓滿完成規(guī)定的設計任務，工作量飽滿，難 度適宜。 0.25 54 43 32 2 說明 書的 質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文 字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全， 圖表完備，書寫工整規(guī)范。 0.55 54 43 32 2 指導教師評審成績指導教師評審成績 （加權分合計乘以（加權分合計乘以 1212） 分分加權分合計加權分合計 指指 導導 教教 師師 簽簽 名：名： 年年 月月 日日

6、 評評 閱閱 教教 師師 評評 審審 意意 見見 評價 內(nèi)容 具 體 要 求權重評 分 加權 分 查閱 文獻 查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力 0.25 54 43 32 2 工作 量 工作量飽滿，難度適中。 0.55 54 43 32 2 說明 書的 質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文 字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全， 圖表完備，書寫工整規(guī)范。 0.35 54 43 32 2 評閱教師評審成績評閱教師評審成績 （加權分合計乘以（加權分合計乘以 8 8） 分分加權分合計加權分合計 評評 閱閱 教教 師師 簽簽 名：名： 年年 月月 日日 課課 程程 設設 計計

7、 總總 評評 成成 績績分分 中 文 摘 要 當代電子技術的迅速發(fā)展，為人們的文化、物質(zhì)生活提供了優(yōu)越的條件，數(shù)碼攝像 機、家庭影院、空調(diào)、電子計算機等，都是典型的電子技術應用實例，可謂琳瑯滿目、 沈陽工程學院課程設計（論文） iv 異彩紛呈。至于電子技術在科技領域的應用，更是起著龍頭作用。 電子門衛(wèi)是隨著世界電子技術水平和自動化控制技術水平的發(fā)展而應運而生的新興 技術產(chǎn)品。它以其消耗少，安全等優(yōu)勢很快取代了以前以人為中心的保安安全體制?，F(xiàn) 在的銀行、博物館等場所均有此類設備。隨著科技的發(fā)展，相信很快，電子門衛(wèi)將會走 進千家萬戶。 本設計提供的便是一款簡易的電子門衛(wèi)系統(tǒng)原理。它是以發(fā)光二極管和

8、相對的光敏 電阻組合，構成了傳感器，通過 555 定時器，確定人員是否出入。通過計數(shù)器，減法運 算電路的功能實現(xiàn)了對進出人數(shù)和逗留人數(shù)的顯示和記錄。并且有在當逗留人數(shù)超過 500 人時利用比較器、揚聲器等組成的自動報警等功能。此系統(tǒng)制作簡單，成本低，屬于全 自動系統(tǒng)，無需人操作，在低壓狀態(tài)下也能良好工作，適合于小型公共場所。如有特殊 需要，可根據(jù)現(xiàn)實情況進行改裝。 關鍵詞 電力系統(tǒng)，電子門衛(wèi)，自動化，計數(shù) 目錄 課程設計（論文）任務書-i 課程設計（論文）成績評定表-iii 中文摘要 -iv 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 v 1 設計任務描述-1 1.1 設計題目-1 1.2 設計要求-1 1

9、.2.1 設計目的-1 1.2.2 基本要求-1 1.2.3 發(fā)揮部分-1 2 設計思路-2 3 設計方框圖-3 4 各部分電路設計及參數(shù)計算-4 4.1 傳感器及進出判定電路-4 4.1.1 傳感器-4 4.1.2 控制電路-4 4.2 記數(shù)電路-5 4.3 顯示電路-6 4.4 減法電路-7 4.5 清場控制器-8 4.6 人數(shù)監(jiān)控及報警電路-9 5 工作過程分析-10 6 元器件清單-11 7 主要元器件介紹-12 7.1 計數(shù)器 74160n-12 7.2 加法器 7483n -14 7.3 數(shù)據(jù)比較器 74hc85ad-14 7.4 譯碼器及數(shù)字顯示器-15 7.5 555 定時器-

10、17 小 結-19 致 謝-20 參考文獻-21 附 錄 a1 邏輯電路圖-22 附 錄 a2 印刷電路圖-23 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 1 - 1 設計任務描述 1.11.1 設計題目：設計題目：電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員記數(shù)器電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員記數(shù)器 1.21.2 設計要求設計要求 1.2.11.2.1 設計目的設計目的 (1) 掌握電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器的構成、原理與設計方法； (2) 熟悉集成電路的使用方法。 1.2.21.2.2 基本要求基本要求 (1)對通過門禁系統(tǒng)進出的人員數(shù)目進行記數(shù)顯示，從 0-9999； (2)門禁系統(tǒng)里、外分別安裝兩個傳感器（比如紅外傳感器

11、）a、b，每當有人進入時 將順序經(jīng)過 a、b，每當有人出去時將順序經(jīng)過 b、a，設計電路能夠區(qū)分此人士進入還是 出去； (3)要求分別統(tǒng)計和顯示進去的人員人次、出來的人員人次、里面還逗留的人員人數(shù)； (4)當逗留人數(shù)超限時報警（比如 500 人） 。 1.2.31.2.3 發(fā)揮部分發(fā)揮部分 (1)當開啟請場系統(tǒng)后，進入門內(nèi)的動作將被禁止，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)將發(fā)出報警； (2)當有人經(jīng)過 a（或 b）但沒有繼續(xù)前進又退出即連續(xù)且只經(jīng)過兩次 a（或 b） 的情況如何處理？ 沈陽工程學院課程設計（論文） - 2 - 2 設計思路 既然要顯示進入與出去人數(shù)，就少不了用傳感器。我選用的是發(fā)光二極管和與之相 配

12、的光敏電阻，當有光照射到光敏電阻時，其電阻非常小，此時系統(tǒng)不工作，當有人進 入時，電阻阻值迅速增大，給 555 定時器一個信號，系統(tǒng)開始工作。當人進入時，信號 進入記數(shù)器，計數(shù)器開始工作，人數(shù)在 0-9999 之間，所以我選用了 4 個 74160 用做進入 人員記數(shù)，又因為計數(shù)器本身記錄的是二進制數(shù)，所以記數(shù)器接連譯碼器 7448，譯碼器 接連顯示器。同樣的，出去人數(shù)的電路也是如此。 大體思路如此，下面是一些細節(jié)方面的問題。 怎樣辨別人是進入還是出去呢？因為有 a、b 兩個傳感器，而根據(jù)這兩個傳感器發(fā)出 感應信號的先后就可以判斷經(jīng)過傳感器的個體進出的情況。將 a 靠外放置，將 b 靠內(nèi)放 置

13、，當有人進來的時候，必然會先碰觸 a 傳感器，a 傳感器發(fā)出的信號被判別電路直接送 到計數(shù)電路中，記錄的進入人數(shù)加 1，而人經(jīng)過 b 時，b 所發(fā)的信號被直接濾掉，從而完 成一次計數(shù)。同理，出去人數(shù)的記錄過程一致。 另外，逗留人員是利用減法電路來計算的。減法電路是用兩個加法器相連，第一個 加法器求被減的原數(shù)和被減的反數(shù)后，如果減的開，則經(jīng)過第二個加法器加零后輸出。 當本位不夠時，輸出結果經(jīng)過第二個加法器加十，就完成了一位的減法計算，求兩個四 位輸出之差就需要四個這樣的裝置相連來實現(xiàn)。而最后輸出的結果再接個數(shù)字顯示系統(tǒng) 就可顯示出來。 而清場系統(tǒng)則是將所求逗留人數(shù)接入一個可控制開啟關閉的電路，當

14、電路工作時， 此電路檢測減法器輸出的數(shù)據(jù)，如果不為 0，則持續(xù)輸出一個信號，當進入信號再次出現(xiàn) 時控制報警燈開啟，實現(xiàn)了禁止進入的目的。當電路不再檢測到有滯留人數(shù)后，便不再 輸出信號，從而達到清場的目的。最后，由 555 組成的多諧振蕩器報警系統(tǒng)就只是將求 減所得數(shù)據(jù)接入一個數(shù)據(jù)比較器，當其輸出大于設定值 4 便輸出信號使喇叭工作報警。 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 3 - 3 設計方框圖 減法電路 清 場 控 制 電 路 譯 碼 器 數(shù) 據(jù) 顯 示 器 比 較 器 報 警 器 傳感器 a 傳感器 b 判 斷 電 路 計 數(shù) 器 入 計 數(shù) 器 出 譯 碼 器 譯 碼 器 數(shù) 據(jù) 顯 示

15、器 數(shù) 據(jù) 顯 示 器 沈陽工程學院課程設計（論文） - 4 - 4 各部分電路設計及參數(shù)計算 4.14.1 傳感器及進出判定電路傳感器及進出判定電路 vss 0v led1 led2 vss 0v vss vss 0v vss vcc 5vr85 3k r86 1k vcc vss 0v vss vcc 5v vss 0v vcc 5v r88 3k r89 1k vcc vss 0v vss 74ls04d 74ls04d 7408n 7408n 555_virtual timer gnd dis outrst vcc thr con tri vss 241264 265 266 267

16、555_virtual timer gnd dis outrst vcc thr con tri vss 268 272 vcc 270 271 269 4.1.14.1.1 傳感器傳感器 如圖所示為傳感器及進出判定電路。光敏電阻受到發(fā)光二極管照射電阻接近于零， 則傳感器向 555 控制電路持續(xù)輸出高電頻，當有人經(jīng)過門衛(wèi)時，身體將發(fā)光二極管發(fā)出 的光線擋住，使光敏電阻阻值上升,即輸出一個低電平給 555 定時器。 4.1.24.1.2 控制電路控制電路 兩個 555，分別構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當其中一個收到第一個傳感器的信號后，開始 在 3 端輸出一個長為 t 的信號。并且在 t 的這段時間內(nèi)阻

17、止另一個觸發(fā)器接受信號工作。 當?shù)诙€傳感器發(fā)出信號后，電路向?qū)洈?shù)器發(fā)出一個信號 cp，使計數(shù)器工作。 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 5 - 4.24.2 記數(shù)電路記數(shù)電路 四個計數(shù)器并排接在一起，前一個的進位端接入后一位的使能端。觸發(fā)同時接于 clk 四 個記數(shù)器上，原理是當 clk 記數(shù)信號出現(xiàn)時第一計數(shù)器開始工作，由于其他計數(shù)器使能 端無信號則無法正常工作。由于 74160 為 10 進制，所以當?shù)谝粋€計數(shù)器到 10 進位時進 位端 rco 發(fā)出一信號給第二觸發(fā)器使能端。當再來 clk 信號時第二計數(shù)器可以工作，記 錄數(shù)據(jù)加 1。以此類推，從而實現(xiàn)了四位數(shù) 8421bcd 碼的記

18、數(shù)功能。 沈陽工程學院課程設計（論文） - 6 - 4.34.3 顯示電路顯示電路 7448 直接接受 8421bcd 碼并將其轉(zhuǎn)換成 7 位碼，然后將其輸出。當 rbi 端接高電平時如 果接到信號為 0000 則顯示 0，接低電平時無顯示。兩器件組合成一個顯示單元，實現(xiàn)一 位數(shù)字的顯示。四個單元共同作用實現(xiàn)了四位數(shù)輸出的功能。除了本電路系統(tǒng)適用外， 任何需要整數(shù)輸出的工作電路中都能應用。具體采用件數(shù)由顯示位數(shù)決定。 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 7 - 4.44.4 減法電路減法電路 74ls04d 74ls04d 74ls04d 74ls04d 7483n a2 8 b2 7 a1 1

19、0 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 15 16 17 18 74ls04d 74ls04d 74ls04d 74ls04d 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 62 61 60 59 74ls04d 74ls04d 74ls04d 74ls04d 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b

20、3 4 s2 6 s1 9 84 83 82 81 74ls04d 74ls04d 74ls04d 74ls04d 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 106 105 104 103 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 74ls04d 158 159 vss 0v vss 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s

21、4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 74ls04d 164 160 161 162 163 165 166 167 168 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 74ls04d vss 0v vss 169 170 171172 173 174 175 7483n a2 8 b2 7 a1 10 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9

22、 74ls04d vss 0v vss 176 177 178 179 180 157 226 225 224 223 36 35 34 33 121 被減數(shù)和減數(shù)的反碼(原碼的非)相加等于兩數(shù)的差, 當本位不夠時，輸出結果經(jīng)過 第二個加法器加十，就完成了一位的減數(shù)計算，輸出的同時也將在其上位輸出一個信號， 告訴上一位本位相加時是否向前借位，使上位自動減 1 或不減，最高位的輸出端接入最 低位輸入端形成進位循環(huán)，從而全面實現(xiàn)全減功能。但本電路都是依據(jù)被減數(shù)大于等于 減數(shù)進行設計，極不考慮為負情況。 這樣就很好的實現(xiàn)了用加法器作用的減法功能,而且這種接法,最大的好處就在于直接 將被減數(shù)和減數(shù)的

23、8421bcd 碼輸入部件中,即可算得所得的得數(shù)相對應的 8421bcd 碼.無 須轉(zhuǎn)換,無須編碼,方便快潔,使本系統(tǒng)中沒有任何二進制計算,所有數(shù)據(jù)都根據(jù) 8421bcd 碼的相對關系進行處理運算,最后實現(xiàn)功能.提高了系統(tǒng)運算的效率,剩去了編碼器,譯碼 器等多余的部件,降低了成本,也使本電路的可行性和直觀性更強,更容易理解. 具體計算原理如下:將 8421bcd 碼表示的減數(shù)的反碼送到第一加法器,記過的原碼或反 碼送到第二加法器,這里加 1010 還是 0000,取決于該十進制數(shù)的符號和最終結果的符號. 正的或負的最終結果的例子如圖,箭頭指出到下一十進位的進位或循環(huán)進位.舉例如下所 示: 沈陽

24、工程學院課程設計（論文） - 8 - 4.54.5 清場控制器清場控制器 s 開關開通時,端線所接減數(shù)器所接數(shù)據(jù)輸出信號,因為是或的關系所以只要輸出不全 為 0 則一直使與門前 s 開關端輸出一個 1 的信號.當這時再有進的信號進入,則發(fā)光二極 管接到 1 信號發(fā)光報警.與 s 門支線相對的關系也為或的支線,連接在比較器端,當滯留人 數(shù)超過 500 人后,起到和閉合 s 開關一樣的效果. 傳感器 比較器 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 9 - 4.64.6 人數(shù)監(jiān)控及報警電路人數(shù)監(jiān)控及報警電路 a2 13 b2 14 a1 12 b1 11 oagtb 5 a0 10 b0 9 a3 15

25、b3 1 oaeqb 6 oaltb 7 aeqb 3 altb 2 agtb 4 vss 0v vcc 5v vss vcc 10uf vss 0v 10k 10k xlv1 input 286 555_virtual timer gnd dis outrst vcc thr con tri 279 281 280 278 vss 此電路的組合效果就是當室內(nèi)滯留人數(shù)超過 500 以后,系統(tǒng)便報警由喇叭發(fā)出報警信 號.要完成此功能,先要知道室內(nèi)到底有多少人,而這一點由前面的電路都已實現(xiàn),只要引 入減法電路的輸出即可,然后將其輸入到數(shù)據(jù)比較器中進行比較,因為題目所設為 500 人, 對人數(shù)要求精

26、度只到百位,電路中只用一個數(shù)據(jù)比較器對減法器的百位輸出端進行比對, 并把比較數(shù)設置為 4,這樣當減法電路輸出數(shù)據(jù)百位一旦大于 4(首先為 5 時符合條件),比 較器大于位信號端便持續(xù)輸出一個信號.而電路把這個信號輸送給由 555 定時器組成的多 諧震蕩電路的工作控制端,讓震蕩電路工作,產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號,催動交流喇叭發(fā)出 報警音,實現(xiàn)電路功能. 沈陽工程學院課程設計（論文） - 10 - 5 工作過程分析 下面將電子門衛(wèi)的工作的整套流程做以下分析: 正常狀態(tài)下:當電源開啟,電子門衛(wèi)計數(shù)系統(tǒng)開始正常工作.當有人進入房間時,則觸 發(fā)傳感器, 經(jīng)過判斷電路判斷為進,向進入計數(shù)器發(fā)出一個脈沖信號,

27、使計數(shù)器得到信號, 記錄數(shù)據(jù)加 1.隨后,有 n 個人進入房間進行房間內(nèi)提供的規(guī)定活動,計數(shù)器便全部記錄了 進入的人次.當有人離開房間時,進出判定系統(tǒng)判定為出,則傳感器向出計數(shù)器發(fā)出一個脈 沖信號,使出計數(shù)器記錄加 1.而同時接受兩個計數(shù)器信號的減法運算電路隨時隨刻將兩個 計數(shù)系統(tǒng)中的現(xiàn)時數(shù)據(jù)進行求差處理并把結果同總共進入人數(shù),總共離開人數(shù)兩數(shù)據(jù)一樣 同過數(shù)字顯示系統(tǒng)顯示在數(shù)字顯示屏上. 當超過 500 人時:減數(shù)電路輸出信號對應數(shù)據(jù)高于 500 人后,系統(tǒng)中檢測電路數(shù)據(jù)比 較器將發(fā)出報警信號,使由多諧震蕩器和交流電源喇叭組成的報警音提供電路工作,發(fā)出 報警音,并且持續(xù)向報警發(fā)光二極管端發(fā)出一

28、個高電平信號,使系統(tǒng)保持禁止進入狀態(tài),當 判斷電路又向進計數(shù)器系統(tǒng)中發(fā)出有效信號時,警報發(fā)光二極管工作發(fā)光,示意報警. 當將清場開關閉合時:把 s 開關閉合,使電子門衛(wèi)系統(tǒng)進入清場狀態(tài).清場電路將實時 監(jiān)控減法電路輸出端所有信號,只要有不為 0 的信號出現(xiàn),則會向警報發(fā)光二極管端輸出 一個高電平信號,當進出判斷電路向進計數(shù)器系統(tǒng)發(fā)出有效信號時,則報警發(fā)光二極管工 作發(fā)光,發(fā)出警報說明非法進入.當減數(shù)系統(tǒng)不再輸出有 1 信號后,證明已經(jīng)清場完畢,就 不再向警報發(fā)光二極管送出信號. 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 11 - 6 元器件清單 名稱型號數(shù)量 計數(shù)器 74160n8 數(shù)據(jù)比較器 74h

29、c85ad1 譯碼器 7448n12 加法器 7483n8 數(shù)字顯示器 seven-seg-com12 555 定時器 555-virtual3 另有與門,非門,發(fā)光二極管,交流電源喇叭,光敏電阻等. 沈陽工程學院課程設計（論文） - 12 - 7 主要元器件介紹 7.17.1 計數(shù)器計數(shù)器 74160n74160n 做為集成計數(shù)器,74160 是最基本的一個器件.它從 0 開始記數(shù),周期為 10,即到 9 后 歸零.功能表如下: dcba l qa qbqcqd dcba cl etepld 輸輸 出出 預置數(shù)據(jù)預置數(shù)據(jù) 輸入輸入 時鐘時鐘使能使能預置預置 l l l l x x x x l

30、h 保保 持持 x x x x lxh 計計 數(shù)數(shù) x x x x hhh 保保 持持 a b c d 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 13 - 由功能表可知 74160,clk 每來一個上升沿，計數(shù)器的值增 1. rd 為異步清零端,load 是預置數(shù)控制端,a,b,c,d 是預置數(shù)據(jù)輸入端,enp 和 ent 是計數(shù)器使能端,rco 是進位輸出 端,它的設置為多片集成計數(shù)器的級聯(lián)提供了方便.它的時序圖如下: 由圖可知,首先加入一個清零信號 rco=0,使觸發(fā)器的狀態(tài)為 0,即計數(shù)器清零.rd 變?yōu)?1 后,加入一置數(shù)信號 ld=0,該信號需維持到下一個時鐘脈沖的正跳變到來后,在這個置數(shù)

31、信號和時鐘脈沖上升沿的共同作用下,各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預置的輸入數(shù)據(jù)相同,這就 是預置操作.接著是 ep=et=1,在此期間 74160 處于計數(shù)器狀態(tài).這里是從淤滯的 dcba=1100 開始計數(shù),直到 ep=0.et=1,計數(shù)狀態(tài)結束,轉(zhuǎn)為保持狀態(tài),計數(shù)器輸出保持 ep 負跳變前的狀態(tài)不變,圖為輸出為 0010,rco=0. rd ld a b c d cp ep et qa qb qc qd rco 計計數(shù)數(shù) 保保持持 異異步步清清零零 同同步步預預置置 沈陽工程學院課程設計（論文） - 14 - 7.27.2 加法器加法器 7483n7483n 7483n a2 8 b2 7 a1 1

32、0 c0 13 b1 11 s4 15 s3 2 c4 14 a4 1 b4 16 a3 3 b3 4 s2 6 s1 9 sn7483 是課內(nèi)沒有涉及的四位二進制加法器,它的執(zhí)行內(nèi)部連接成行波(串行)進位的 并行加法.對每一位都提供和的輸出,結果的進位輸出 c0 和 c4 是從最后的全加器級得的. 7.37.3 數(shù)據(jù)比較器數(shù)據(jù)比較器 74hc85ad74hc85ad 集成數(shù)值比較器 74hc85ad 是四位數(shù)值比較器,提功能如下圖所示.兩個四位數(shù)的比較 是從 a 的最高為 a3 和 b 的最高位 b3 進行比較,如果它們不相等則該位的比較結果可以作 為兩個數(shù)的比較結果.若最高位 a3=b3,

33、則再次比較次高位 a2 和 b2,余類推.顯然,如果兩 數(shù)相等,那么比較步驟必須進行到最低位才得到結果. 電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器 - 15 - 7.47.4 譯碼器及數(shù)字顯示器譯碼器及數(shù)字顯示器 7448n a 7 b 1 c 2 d 6 oa 13 od 10 oe 9 of 15 oc 11 ob 12 og 14 lt 3 rbi 5 bi/rbo 4 u55 a bc d e f g ca h 輸輸 入入輸輸 出出 a a3 3 b b3 3a a2 2 b b2 2a a1 1 b b1 1a a0 0 b b0 0iabiabiabiabfabfabfa b b3 3h hl ll l a a3 3 b b2 2h hl ll l a a3 3 = = b b3 3a a2 2 b b1 1h hl ll l a a3 3 = = b b3 3a a2 2 = = b b2 2a a1 1 b b0 0h hl ll l a a3 3 = = b b3 3a a2 2 = = b b2 2a a1 1 = = b b1 1a a0 0 vcc,vl2時,c1=0,c2=1,基本 rs 被置 0. t 導通,v0=0. 3 2 3 1 2, vl1vcc,vl2時,c1=1,c2=0,基本