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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划生理刺激反应时间测试仪,课程设计报告(共10篇)生理刺激反应时间测试仪目录第一章设计指标?2设计指标?2第二章系统概述?3设计思想?3可行性论证?4各功能的组成?5总体工作过程?6第三章单元电路设计与分析?7各单元电路的选择?7设计及工作原理分析?8第四章电路的组构与调试?16遇到的主要问题?16现象记录及原因分析?16解决措施及效果?17功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据?19第五章结束语?20对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明?20总结设计的收获与体会?20附图(电
2、路总图、引脚标号?21参考文献?22第一章设计指标设计指标生理刺激反应时间测试仪就是用于测量被测试者在受到声、光信号刺激后做出反应动作的之后时间。设计要求如下：受试者可以按“刺激源选择键”选择刺激信号是光或声。当受试者按“测试开始”按键后，系统进入准备状态，“准备”灯亮，其他指示灯灭，显示器显示全零。测试仪在“准备”灯亮后的110s时间内发出光刺激信号或声刺激信号，“准备”灯灭。档次及心海发出后测试仪开始计时，知道受试者按下“反应”键停止计时。及时单位为。以七段LED数码管显示计时测量值的高3位，最低位测量值进行四舍五入处理，显示值保持到新的测量开始。若受试者的反应时间超过，“溢出”灯量指示，
3、测试计数器立即停止计时，“测试”灯灭或蜂鸣器停，“溢出”灯持续发光直到下次测试开始。若受试者在刺激信号未发出前按“反应”键，“违例”指示灯亮，“准备”灯灭，并禁止刺激信号发出。此外，还要完成对MS计时器的仿真波形实现；设计中，共有4盏灯，一个蜂鸣测试信号，下降沿有效的start开始信号和resp反应信号，蜂鸣器或测试等用电平键选择，ready、weili、yichu、light为触发器产生的电平信号硬件环境测试仪的控制部分以FPGA实现，光刺激信号由发光二极管产生，生刺激信号由蜂鸣器产生。“测试开始”按键和“反应”按键选择买重建产生脉冲信号，刺激源选择电平键产生电平信号。测量值采用3个七段LE
4、D数码管显示，显示方式由FPGA开发装置决定。设计在ED2开发板或LP-2900开发装置上实现。第二章系统概述设计思想分析系统功能，可以设置生理刺激反应测试仪的主要控制信号为开始信号start准备信号ready、随机信号random、测试信号test、测试计数器溢出信号yichu和违例信号weili。选择下降沿有效的点触键为“测试开始”键“反应”键，比如LP-2900开发装置上的PS1和PS2键，则start、resp为相应按键产生的负脉冲信号。Ready、test、yichu、weili设置为触发器产生的电平信号。系统电路根据控制功能划分为刺激信号随机产生、测试计时、显示、逻辑控制、时基信号
5、产生等五个模块。其中随机信号才用模N的延时计数器、模M的定时计数器及相应的控制逻辑产生，测试计数器才用可预置、有时能控制的4级8421BCD码十进制加计数器实现。由于正常测试时间小于1s，所以时间计数值可以不经锁存直接显示。时基电路是产生定时、延时、计时电路以及显示扫描电路的时钟脉冲，蜂鸣器的发声也需要音频脉冲控制。各脉冲可以根据所用FPGA开发装置的基准时钟分频获得。要完成一个符合要求的数字电路，首先要了解各个输入输出的逻辑关系，画出正确的时序分析图，可以全面地掌握系统的运行思路。根据工作原理，各信号时序关系如下：“测试开始”按键产生的start负脉冲触发ready信号有效，控制test、w
6、eili、yichu、无效，并预置测试计数器处置。ready信号控制延时计数器开始计数，延时时间12s。当延时时间到，dealy信号有效。Dealy信号等待选通模M定时计数器的溢出信号产生随机脉冲random，等待时间为0Ms，这样，随机信号random比“测试开始”按键的作用时间之后1M+2s出现。当随机脉冲random出现后，触发test信号有效并控制ready、dealy信号无效。Test信号点亮“测试”灯或控制蜂鸣器响，并允许测试计数器开始计时。当“反应”键按下后产生resp负脉冲，使test信号无效，测试计数器停止计数。若反应时间超过，则测试计数器产生的溢出脉冲触发yichu信号有效
7、。yichu信号控制测试计数器停止计数。若test信号五小时按下“反应”键，则resp脉冲触发weili信号有效，并控制ready信号无效。Weili信号禁止随机脉冲产生，test信号始终无效。综上所述，生理刺激反应测试仪的参考设计原理框图如图显示图参考设计原理框图可行性论证该系统大体分为三个部分，计时器与扫描显示电路部分，各个时钟信号选择部分，实验总体逻辑电路部分。计时显示部分运用到以74160、74153、74153M等元件设计的七段显示器模块；时钟信号选择部分通过石英振荡器产生的时钟信号分频获得；逻辑电路部分通过quartusII的BDF文件实现。最终的系统仿真，通过EDA实验箱，LP-
8、2900开发装置上实现。Start信号为下降沿脉冲，可以运用开发箱上的PS1、PS2下降沿脉冲产生。Ready信号灯是经过start信号上升沿触发，在random随机信号产生时的上升沿清零。在溢出操作中，resp信号提前产生，其上升沿触发ready灯清零。可以用钟控D触发器实现ready灯的逻辑控制。Start反向构成触发时钟，yichu灯信号的非与random信号的非通过与门作为清零端的输入。随机信号通过模10的分频电路实现，进位信号CO作为random随机信号。Screen的显示、计数、保持、清零的实现分别可以通过二进制计数信号控制七段显示共阴极的3-8译码器实现扫描电路，从而显示；通过控
9、制十进制计数器最低一级的计时使能端ENP，高电平为计时，低电平为保持。清零可以由start下降沿脉冲直接控制计时器各位的清零输入端实现。Weili信号灯可以由钟控D触发器实现。以resp的非和random的非作为触发时钟，同时，start与random的下降沿作为清零时钟。Yichu信号灯由钟控D触发器实现。以计数器每位的进位信号触发，start下降沿清零。各功能的组成随机信号的产生：随机信号“random”要求是110s间发出的电平信号。是一直存在的信号，与控制有效电平没有任何关系。当控制信号有效后，在定时周期时间范围内会随机出现选通脉冲。由于数字电路中，计数器溢出信号是循环定时产生的，故设
10、计由分频电路的10M档发出，经模为10的74160元件产生的的溢出信号CO作为random信号。Random信号发出后，选择的测试灯或蜂鸣器开始工作。Random信号为低电平时，测试灯和蜂鸣器停止工作。最低位计数值的四舍五入处理生理反应测试仪的测量时间为四位十进制数，仅显示3位十进制数，最低位的测量值要求进行四舍五入处理。即当最低位计数值小于5时，高三位测量值直接显示，当最低位计数值大于4时，高三为测量值加1后显示。本设计可以利用计数器的预置数功能，在测量前将计数器的初始值预置为5。这样，测试结束时的计数值是实际测量值加5，档最低位测量值大于等于5时，必然产生高位的进位，实现了测量值的四舍五入
11、功能。控制逻辑电路逻辑控制电路的功能是根据按键信号控制延时、定时电路的测试计数器，判断受试者发出的反应信号resp是否违例，测试计时器是否溢出，并根据各信号控制相应的指示灯点亮。在生理刺激反应测试仪中，部分控制信号是互相关联的。根据设计思想，本测试仪将用到钟控D触发器，它可以实现A信号上升沿触发Q信号置位，B信号有效电平使Q信号复位。数字电子设计报告生理刺激反应时间测试仪一设计背景.2二.设计指要求.2设计要求.2三设计原理分析.2随机信号的产生.3最低位计数值的四舍五入处理.4逻辑控制电路.4四.系统概述.4设计思想.5可行性论证.5各功能的组成5总体工作过程8五.单元电路设计与分析.10六
12、.电路的组构与调试.17遇到的主要问题.17现象记录及原因分析.17解决措施及效果17功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据18七.结束语.19总结设计的收获与体会.19附图(电路图、电路总图)20参考文献21一设计背景人体在受到外界声，光信号刺激后作出反应的时间有快有慢，某些职业对从业人员的生理刺激反应时间有一定的要求。比如，短跑，跨栏运动员的成绩都精确到,所以运动员在起跑瞬间对发令枪作出的反应时间对其运动成绩有很大的影响。生理刺激反应时间测试仪就是用于测量被测试者在受到声光信号刺激后作出反应动作的滞后时间。本节希望通过生理刺激反应时间测试仪的设计和实现，介绍数字测试仪器的功能分析和设计综合方法。二设计要求受试者可以按“刺激源选择”键选择刺激信号是光或声。当受
