接完成后的电路板如下图所示。正面图数字电路课程设计实验报告作者许芮铭背面图数字电路课程设计实验报告作者许芮铭调试结果如下图所示，首先将示波器接头接在隔直电容前端，可以看到缓慢上下摇动次传感器产生的带有直流分量的输出信号模拟信号。将放大器和施密特触发器都调试完成后，不停摇动电路板，可以在最后的输出端看到如下的方波信号，可以看到，信号幅度在，且方波比较规则，仅有很小的失真。数字电路课程设计实验报告作者许芮铭第四章模块程序设计使用对施密特触发器产生的方波脉冲信号进行计数，并将数值显示在段数码管上。在设计时应当注意的是，使用上升沿计数时，脉冲上升沿与系统时钟不同步，在段数码管显示时，每个数码管都有个使能信号。同时，整个系统需要设定复位信号。最终整个设计框图如下具体代码见附录代码完成之后，为了将模块的端口信号与的硬件接口关联起来，同时对些信号进行约束，需要进行管教适配，适配所用代码见附录第五章系统调试及硬件检查系统调试过程在实验过程中，曾经遇到了不小的困难，期间也经历过多次调试。第次困难在于产生的方波信号存在直流偏置，首先想到的是隔直电容数字电路课程设计实验报告作者许芮铭出现短路，但是更换电容以后没有解决问题，后来我们偶然发现，如果将电容接地放电，可以解决存在直流偏置的问题，最后考虑到这应该和电容本身的充电现象有关。第二次困难在于方波信号电压不足，导致难以检测到信号输入。该问题通过重新调节俩个变阻器的阻值之比得到解决。第三次困难在于编程过程中，由于对进程和信号概念理解不清楚，在设计触发器之后的比较器时，使用了的代码，导致系统自检出错，后来通过请教同学，改变设计方法，解决了这问题。在实验过程中，还因误触稳压电源旋钮烧坏了个运放，幸运的是并没有损坏其他电路原件，这也提醒我们在实验过程中定要细致，小心。实验结果在代码和硬件都分别完成并分块调试完毕以后，将代码下载到开发板上，并将整个系统连接好，即完成了实验主要内容。摇动电路板，上的数码管能正确显示计数到次，按下键可以对显示清零并重新开始计数。第六章结束语通过本次实验，第次体会到了数字电路设计开发过程，对高精度的电路焊接，开发，系统调试等都有了更加深入的了解并增加了实践的经验。贴片芯片的焊接是个对耐心和细致要求极高的工作，我也是通过仔细琢磨，并花了很长时间才掌握了焊接的诀窍。并成功将几根头发丝样细的导线焊上去。同时，系统设计虽然很完善，但是实际电路完全和设计不同，反复的数字电路课程设计实验报告作者许芮铭调试也让我体会到了电路设计定要结合实际这观点。正如个学姐说的，只有调的出来的电路设计，才是好设计。反复调试也让我更加体会到耐心和坚持的重要，试想，如果次两次调试失败就放弃，是不可能做得出来这个小装置的。在实验过程中，我还发现，由于是两个同学共同完成块板子的制作，所以很多同学不愿意亲自动手完成繁琐的焊接工作，完全交给另外个同学完成当然我们组是真正两个人合作完成的，这样的话就失去了这个宝贵的锻炼动手能力的机会，不得不说是个遗憾，所以还是希望以后能够多采购些元器件，让每个同学都能够充分感受制作的过程，毕竟培养同学动手能力也是实数字电路课程设计实验报告作者许芮铭,数字电路课程设计实验报告作者许芮铭数字电路课程设计实验报告作者许芮铭附录管脚适配数字电路课程设计实验报告题目基于加速度传感器的计步器的设计实现班级班学号姓名许芮铭完成时间年月实验地点英才实验学院实验室科数字电路课程设计实验报告作者许芮铭摘要通过段实践的学习，对数字电路设计有了最基本的认识，但对于这门工程性较强的学科来说，只有实践与理论相结合才能更加加深对所学内容的理解。本次实验通过完成计步器从最初电路板焊接到编程，再到系统调试的整个过程，让我们对整个数字电路设计开发过程有更深入的了解。该报告将从原理阐述，系统设计，硬件制作和后期调试等几个方面对本次实验过程进行总结，并讲述我在这过程中的收获与感想。数字电路课程设计实验报告作者许芮铭目录第章实验任务与原理第二章设计思路方法及方案第三章硬件原理图设计装配与调试第四章模块程序设计与仿真第五章系统调试及硬件检查第六章结束语附录附录数字电路课程设计实验报告作者许芮铭第章实验任务与原理功能需求设计完成个电路来检测目标运动的次数，并在数码管上显示。任务指标记录并显示以内的运动次数数码管计数显示可以重置原理阐述利用重力感应芯片检测运动，将信号放大之后输入施密特触发器产生方波波形，并利用将方波波形计数并在数码管上显示。第二章设计思路方法及方案系统功能需求分析本次实验采用的重力感应芯片是公司生产的加速度传感器，传感器本身支持三轴重力感应，驱动电压为。我们的实验只需要读取其中轴的信号即可。但是感应器本身输出峰值在左右，且为随着加速度大小连续改变的模拟信号，而的信号输入需要方波脉冲。传感器输出不论是峰值电压还是连续信号本身都不能满足要求。于是，我们需要首先对传感器的输出信号进行放大，并将其波形转换为方波信号，以便的进步处理。方案确定及框图结构说明根据前文所说，由于信号在生成方波以前需要进行电压幅度放大，考虑到放大电路本身存在噪声，再加上环境因素的影响，为了有效滤除噪声对方波信号的影响，我们选择施密特触发器而不是简单的比较器来产生方波，触发器由电路为主构成，驱动电压为左右，最大转换电压越，最低转换电压为，以此为依据，我们可以设计出放大器的放大倍数。放大器设计中，我们使用简单的集成运放，其价格便宜，设计指标也能满足信号放大的需求。使用中的个运算放大器，使用利用深度反馈原理，即可获得相应的放大倍数。由于传感器本身输出信号带有定的直流偏执，所以在放大之前需要使用隔直电容将直流隔去。在完成电路之后，将产生峰值在左右的方波信号，信号输入到开发板上，通过编程实现对方波的计数，并最终显示在数码管上。下面是设计的框图。数字电路课程设计实验报告作者许芮铭最终确定的主要元器件和设备有重力感应传感器集成运放电路型开发板第三章硬件原理图设计装配与调试硬件原理硬件原理如下图所示数字电路课程设计实验报告作者许芮铭本电路完成了运动信号的采集，放大，生成方波信号的操作，其中，放大电路仅使用其中个运算放大器，通过调节和电阻值的比值，将放大器增益设置在左右。原理图如下使用电路组成施密特触发器的原理图如下数字电路课程设计实验报告作者许芮铭装配成果最后焊接完成后的电路板如下图所示。正面图数字电路课程设计实验报告作者许芮铭背面图数字电路课程设计实验报告作者许芮铭调试结果如下图所示，首先将示波器接头接在隔直电容前端，可以看到缓慢上下摇动次传感器产生的带有直流分量的输出信号模拟信号。将放大器和施密特触发器都调试完成后，不停摇动电路板，可以在最后的输出端看到如下的方波信号，可以看到，信号幅度在，且方波比较规则，仅有很小的失真。数字电路课程设计实验报告作者许芮铭第四章模块程序设计使用对施密特触发器产生的方波脉冲信号进行计数，并将数值显示在段数码管上。在设计时应当注意的是，使用上升沿计数时，脉冲上升沿与系统时钟不同步，在段数码管显示时，每个数码管都有个使能信号。同时，整个系统需要设定复位信号。最终整个设计框图如下具体代码见附录代码完成之后，为了将模块的端口信