具有加减识别功能的绕线机电子计数器(4)

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第三章 具有加减识别功能的绕线机电子计数器总电路

根据设计要求其总电路图如图4-1所示 3.1 总电路图

图4-1 总电路图

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3.2 总电路原理

如图所示，当绕线机正转时，ST188里的VD1的光先透过小孔照到接收管VT1后，三极管VT1导通。R1下节点电位由高电平变为低电平，故R1处电位为低电平，而D2处为高电平，S1处为低电平，CL1处没有脉冲，故该处CD4013（1）不被触发。而CD4013（2）虽然有一个上升沿脉冲到其引脚CL2处，但是由于其R2处电平为高电平，所以不被触发（保持）。当VD2的光透过小孔照到接收管VT2后，三极管VT2导通。R2下节点电位由高电平变为低电平。这时信号经F2给芯片CD4013（1）的CL1处一个上升沿触发（加信号），此时芯片CD4013（1）的Q1处电平由低电平变为高电平而CD4013(2)上R2处电平为低电平，S2处电平为低电平，D2处电平为高电平，CL2处一个下降沿脉冲，故不触发。由于Q1处有个上升沿触发，根据CD40110的芯片资料可知,计数加1，数码管显示1。

CD40110 的进位输出CO 和借位输出BO 一般为高电平，当计数器从0～9 时，BO 输出负脉冲；从9～0 时CO 输出负脉冲。在多片级联时，只需要将CO 和BO分别接至下级40110 的CPU 和CPD 端，就可组成多位计数器。而一共用了4个数码管，故其计数范围可以从0000-9999。当按下开关SB时，可对计数器清零。

当绕线机反转时，ST188里的VD2的光先透过小孔照到接收管VT2后，三极管VT2导通。R2下节点电位由高电平变为低电平，故R2处电位为低电平，而D1处为高电平，S2处为低电平，CL2处没有脉冲，故该处CD4013（2）不被触发。而CD4013（1）虽然有一个上升沿脉冲到其引脚CL1处，但是由于其R1处电平为高电平，所以不被触发（保持）。当VD1的光透过小孔照到接收管VT1后，三极管VT2导通。R2下节点电位由高电平变为低电平。这时信号经F2给芯片CD4013（1）的CL2处一个上升沿触发（加信号），此时芯片CD4013（2）的Q1处电平由低电平变为高电平而CD4013(1)上R2处电平为低电平，S1处电平为低电平，D1处电平为高电平，CL1处一个下降沿脉冲，故不触发。由于Q2处有个上升沿触发，根据CD40110的芯片资料可知,计数减1。

CD40110 的进位输出CO 和借位输出BO 一般为高电平，当计数器从0～9 时，BO 输出负脉冲；从9～0 时CO 输出负脉冲。在多片级联时，只需要将CO 和BO分别接至下级40110 的CPU 和CPD 端，就可组成多位计数器。而一共用了4个数码管，故其计数范围可以从0000-9999。当按下开关SB时，可对计数器清零。

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第四章 结论

本次毕业设计让我更加熟悉了从理论到实践的跨越。通过毕业设计我学会了如何运用Altium Designer Winter 09来绘制电路的原理图以及一些基础的PCB绘图技巧。Altium Designer Winter 09 提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer Winter 09 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能。从电路板绘制到最后焊接元器件的过程中,有时候画原理图一不小心就会接错线或者用错芯片,特别是原理图布线的时候,总要考虑器件之间不能交线,这总让人很头疼。但仔细多想想，多试试总会找到解决的办法。在绘制PCB这部分，基本上啥都不懂。多亏了周华同学的很大帮助，我才能够把它的图做了出来。

在拿到电路板进行焊接的时候，总要考虑焊锡的多少，以免出现虚焊等现象。当把设计焊完之后，特地测试了一下。刚开始的时候，本以为直接遮住对管就可以计数。但是，当我再把电路图拿过来研究之后才发现，其实当纸片划过之后给第一个透过光的芯片CD4013（1）脉冲的是第二个红外对管。这让我明白，做设计的时候一定要知道原理，把每个元器件的作用功能搞懂以后才能开始着手做设计。还有在数码管显示的时候，由于不够严谨，我就直接把CD40110的位数换过来，导致显示的时候显示位数倒过来了。

整个毕业设计让我明白了很多道理，做事一定要严谨细致。开始着手制作之前一定要搞清每一个元器件工作原理和在电路中的作用，这才能够把事情做好。

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参考文献

[1]康华光 电子技术基础（模拟部分）电子技术基础（数字部分）高等教育出版社 [2]《电子世界WORLD 2000年第6期（总249期）》 [3]皇甫正贤 数字集成电路基础 南京大学出版社 [4]刘修文 实用电子电路设计300例 中国电力出版社. [5]臧春华 电子线路设计与应用 高等教育出版社 [6]黄继昌 数字集成电路应用300例 人民邮电出版 [7]李银华 电子线路设计指导 北京航空航天大学出版社

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致谢

我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师朱永乐老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做的就是向黄老师寻求帮助，大家聚一起商量解决的办法。朱老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，朱老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向朱老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，本篇毕业论文的写作也得到了周华、戴晨啸、季冬、姚伟文等同学的热情帮助。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢！

感谢培养教育我的学校，文正的浓厚的学术氛围，舒适的学习环境我将终生难忘！祝母校蒸蒸日上，永创辉煌！

感谢对我倾囊赐教、鞭策鼓励的系诸位师长，诸位恩师的谆谆训诲我将铭记在心。祝恩师们身体健康，家庭幸福！感谢同窗好友以及更多我无法逐一列出名字的朋友，他们和我共同度过了四年美好难忘的大学时光，我非常珍视和他们的友谊！祝他们前程似锦，事业有成！

感谢培育我的苏州大学文正学院，感谢指导过我的所有老师们！ 最后，向所有参加评阅论文的专家、教授、老师们表示诚挚的谢意！

朱永乐 导师电话：13862409687 导师邮箱：zhuyongle@suda.edu.cn

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