自行车里程表数电实验 (2).pdf

自行车里程表是一个基于数字电子技术的实用装置，用于精确记录骑行者的行驶里程。这个数电实验旨在设计一个可以根据不同车型调整的简易里程表，利用红外光电传感器检测车轮转动，进而计算行驶距离。以下是该实验涉及的主要知识点： 1. **红外光电传感器**：这种传感器通过检测光的强度变化来感知物体的运动，例如车轮辐条的通过。它由光耦合器（包含发光二极管和光敏晶体管）组成，输出电流传输比较低，响应时间快。 2. **脉冲整形电路**：使用CD40106芯片，这是一款集成了六个施密特触发器的集成电路，能够将传感器的原始脉冲转换为稳定的方波信号，便于后续电路处理。 3. **轮辐计数电路**：采用CD4518计数器，这是一种二进制计数器，能根据设定的车轮周长和辐条数（例如，每公里910根辐条）进行计数。当达到预设数时，计数器会进位并自动重置，开始新的计数周期。 4. **公里计数电路**：使用CD4553作为三位十进制计数器，负责从0到999的里程累计。当轮辐计数器达到一定次数（如910次）时，公里计数器加一。 5. **数码管显示电路**：由CD4543驱动7段共阴数码管，显示当前的里程数，具有个位、十位和百位，以及小数点显示，确保读数清晰直观。 6. **设计要求与优化**：除了基本功能，实验还鼓励学生思考如何增加额外功能，如节能模式和里程清零。同时，设计要求结构简洁，成本低廉，使用常见的电子元件，并制作实体模型进行实际测试，以验证其可靠性和实用性。 7. **仿真电路**：在设计过程中，使用电路仿真软件进行预览和验证，以确保设计的正确性，这在实际电路制作前是一个重要的步骤。 8. **元件选择**：实验所列出的参考元件如CD40106、CD4518、CD4553等，都是常见的数字集成电路，适用于数字逻辑电路的设计和实现。 在完成这个实验后，学生不仅可以掌握数字电子技术的基本原理，还能提高实践操作技能，了解传感器应用和电路设计方法，为未来在物联网、智能硬件等领域的工作打下基础。