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1、沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 电子门卫系统之进出人员计数器 系 别 信息工程系 班级 通信本101 学生姓名 宋岱远 学号 2010416125 指导教师 于源、秦宏 职称 讲师/副教授 起止日期： 2012 年 06月11 日起至 2012 年 06月21 日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目： 电子门卫系统之进出人员计数器 系 别 信息工程系 班级 通信本101 学生姓名 宋岱远/张弥/张鹤 学号 25/16/10 指导教师 于源、秦宏 职称 讲师/副教授 课程设计进行地点： 教学B419 任 务 下 达 时 间： 2012 年 5 月 25 日起止日期：2012年
2、06月11日起至 2012年 06 月 21止 教研室主任 曲延华 2012 年 5 月 7 日 批准电子门卫系统之进出人员计数器的设计1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握进出人员计数器的构成，原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。1.2 基本要求（1）对通过门禁系统同进出的人员数目进行计数显示，从0-9999； （2）门禁系统里、外分别安装两个传感器（比如红外传感器）A、B，每当有人进入时将顺序经过A、B，每当有人出去时将顺序经过B、A，设计电路区分此人士进入还是出去；（3）要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数；（4）当逗留人数超限时报
3、警（比如500人）。1.3 发挥部分（1）当人次计数器达到9990-9999时，发出溢出报警信号；（2）考虑有人经过A（或B）却没有继续前进又退出即连续且只经过两次A（或B）的情况如何处理？2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿保留并随报告上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图
4、不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。3 时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注12012.6.11布置课设题目讲解，分组打分22012.6.12开题答辩打分32012.6.13小组查找资料开始设计原理图打分42012.6.14仿真软件学习，绘制原理图打分52012.6.15仿真软件学习，绘制原理图打分62012.6.18完成原理图主体打分72012.6.19原理图仿真运行打
5、分82012.6.20布置报告要求打分92012.6.21正式答辩打分102012.6.22上交报告打分沈 阳 工 程 学 院 数字电子技术 课程设计成绩评定表系（部）： 信息工程系 班级： 通本101 学生姓名： 宋岱远 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用
6、语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分V电子门卫系统之进出人
7、员计数器中文摘要时代在发展，人类在进步。随着电子技术的日新月异，各行业对电子学科人才的需求也越来越大。如今的电子技术已经在各个领域都得到了充分的利用，并且得到了人们的一致认可。如何为社会培养更多的具有创新能力、解决实际问题能力和高素质的电子学科人才，是目前高等教育的重要任务之一。为此，本学期我们专业开设了数字电子技术基础这门重要专业技术基础课。本次课程设计的题目为电子门卫系统之进出人员计数器。此计数器主要是对进出、逗留在图书馆里人员数目进行时刻的智能统计并显示出来。当进入人员和逗留人员达到一定的数目时要求系统能自动报警。电路中分别包括光电传感系统、计数系统、报警系统。光电传感系统由发光二极管、
8、三极管、电阻构成。分别在门内外装有发光二极管，人员的走到可以控制二极管的亮暗，即可转化为电信号送入主电路中去，使整个系统开始工作。计数统计电路中分为进入人员计数器，外出人员计数器和逗留人员加减可逆计数器。所谓智能控制的关键是在于设计一个合适的CP脉冲在人员进入只驱动进人员计数器工作和逗留人员计数器加计数工作；在人员出去时只驱动出人员计数器工作和逗留人员计数器减计数工作。在此报告中采用两个D触发器解决此问题，而D触发器的信号输入端是由传感系统传入的信号进而工作。报警系统，电路中采用555单稳态电路和多谐电路共同作用，控制报警声音的长短和频率，另外报警系统中还使用了三态门和数据比较器。 关键词 光
9、电传感系统，计数系统，报警系统目 录课程设计（论文）任务书.I课程设计（论文）成绩评定表中文摘要III1 设计任务描述11.1 设计题目：电子门卫系统之进出人员计数器11.2 设计要求11.2.1 设计目的11.2.2 基本要求11.2.3 发挥部分12 设计思路22.1 判断人员进出的电路22.2 人员进出计数器22.3 逗留人员计数器22.4 发挥部分23设计方框图44 各部分电路设计及参数计算54.1 传感器电路54.1.1 传感器电路分析54.1.2 传感器电路图54.2 触发脉冲控制电路54.2.1 触发脉冲控制电路分析54.2.2 触发脉冲控制电路输入波形分析64.3 进出人员计数
10、电路和显示电路74.3.1 进出人员计数和显示电路分析74.3.2 进出人员计数和显示电路图74.4 逗留人员可逆计数电路和显示电路84.4.1 逗留人员计数电路分析84.4.2 逗留人员计数电路图84.5超限报警电路84.5.1 超限报警电路及分析84.5.2 参数计算94.6发挥部分95 工作过程分析116 元器件清单127 主要元器件介绍137.1 十六进制计数器74HC161137.2 可逆计数器74LS192137.3 数字比较器74LS85N147.4 边沿D触发器7474N157.5 555定时器LM555CM15总结17致谢18参考文献19附 录 A1 原理图20附 录 A2
11、运行截图21电子门卫系统之进出人员计数器1 设计任务描述1.1 设计题目：电子门卫系统之进出人员计数器1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1） 掌握进出人员计数器的构成、原理与设计方法；（2） 熟悉集成电路的使用方法。1.2.2 基本要求（1） 对通过门禁系统进出的人员数目进行计数显示，从0-9999；（2） 门禁系统里、外分别安装两个传感器（比如红外传感器）A、B，每当有人进入时将顺序经过A、B，每当有人出去时将顺序经过B、A，设计电路能够区分此人士进入还是出去；（3） 要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数；（4） 当逗留人数超限时报警（比如500人）。1
12、.2.3 发挥部分（1） 当人次计数器达到9990-9999时，发出溢出报警信号；（2） 考虑有人经过A（或B）但没有继续前进又退出即连续且只经过两次A（或B）的情况如何处理；（3） 设置逗留人员计数器一键清零装置。2 设计思路初次尝试电子技术数字设计，困难重重，经过大家的琢磨与商量，其次是到图书馆查阅相关资料，最终确定了此次课程设计的思路。2.1 判断人员进出的电路首先由于设计题目知所设计的装置是一个电子门卫系统之进出人员计数器，该装置可以对通过门禁系统进出的人员数目进行计数显示，从0-9999；所以我们要考虑区别进去、出来、没完全进入又折回、没完全出去又折回的四种情况，所以此电路中要有2个
13、传感器发出脉冲和2个触发器。而且它们是联合起作用的，将A触发器安装在门外，B触发器安装在门内。通过触发脉冲时间差来区分进入、出去以及没有完全进入又折回、没有完全出去又折回这四种情况。然后将人员的进出动作转化为电信号送入主电路中去。2.2 人员进出计数器 接下来要记录进来和出去的人的数量，这样就需要两个计数器A和B，来记录人数，又因为需要记录的人数从0-9999，所以可以用一个一万进制计数器来实现此功能，由所学知识，可以设计出一个一万进制计数器，有很多元件可以用来实现此功能，在这里我用的是计数器74HC161，具体实现方法是用一个与非门将一个计数器的清零端与另一个计数器CP端连接起来，这样就构成了聚四个计数器为一体的一万进制计数器。同样A和B两个计数器均可用这种方式实现。再由所做的发挥部分的要求知，当计数器达到9990-9999时，报警器会发出报警信号，指出计数器已经要达到溢出值。然后通过显示器显示数据。2.3 逗留人员计数器由设计要求知设计出一个能测量出里
