数电课程设计--电梯控制电路

数电课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 --电梯控制电路 湖南 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 课 程 设 计 课程名称 数字电子课程设计 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 名称 电梯控制电路 专 业 自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 龚志鹏 2012年 月 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称: 数字电子技术 题 目: 简易电梯控制系统 专业班级: 自动化 学生姓名: 学 号: 指导老师: 龚志鹏 审 批: 任务书下达日期 2012年12月3日 星期一 设计完成日期 2012年12月14日 星期五 1 设计内容与设计要求 一( 设计内容: 1、 显示方式:以LED数码管形式显示0-3; 2、 主要功能:一共有四层楼，楼层标记用0-3 表示，假设每次只有有一层楼有呼叫，按下 呼叫按钮后，呼叫楼层指示灯亮，电梯将从 当前楼层运行到呼叫楼层，指示灯熄灭; 3、 超重报警:挡电梯超重时，报警灯亮，电梯 拒绝运行; 4、 系统复位:系统能手动复位，复位后，电梯 停在第?层; 5、 其他功能(任选) 二、设计要求: 1、思路清晰，给出整体设计框图和总电路图; 2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路; 3、写出设计 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ; 2 主要设计条件 1( 提供调试用实验室; 2( 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片; 3( 所用设备及元件需在设计后归还。 说明书格式 1( 课程设计封面; 2( 任务书; 3( 说明书目录; 4( 设计总体思路，基本原理和框图(总电路 图); 5( 单元电路设计(各单元电路图); 6( 安装、调试步骤; 7( 故障分析与电路改进; 8( 总结与体会; 9( 附录(元器件清单); 3 3 10( 参考文献; 11( 课程设计成绩评分表; 12( 设计报告采用16k纸打印; 1 进 度 安 排 第三周: 星期一:课题内容介绍和查找资料; 星期二,星期五:总体电路设计和分电路设计，电 路仿真,修改 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ; 第四周: 星期一,星期二:电路设计，电路仿真,修改方案 星期三: 安装、调试电路; 星期四: 验收电路，整理实验室及其它事情，写 设计报告，打印相关图纸; 星期五:答辩; 参 考 文 献 4 1、《电子系统设计》 高等教育出版社 马建国 主编 2、《电子线路设计、实验、测试》(第二版) 华中理工大学出版社 谢自美 主编 3、《新型集成电路的应用》---------电子技术基础课程设计 华中理工大学出版社 梁宗善 主编 3、《现代电子设计技术》 机械工业出版社 李荣良主编 《数字电路设计与制作》 科学出版社 汤山俊夫 著 5 目录 一、目的 „„„„„„„„„„„„„„„„„„2 二、设计总体思路及基本原理 „„„„„„„„„2 „„„„„„„„„„„„„„„„„„3 三、框 图 四、单元电路设计(各单元电路图)„„„„„„„3 1. 输入模块„„„„„„„„„„„„„„„3 2. 计数模块„„„„„„„„„„„„„„„5 3. 比较模块„„„„„„„„„„„„„„„6 4. 显示模块„„„„„„„„„„„„„„„7 五、电路总电路图 „„„„„„„„„„„„„„8 六、安装、调试步骤 „„„„„„„„„„„„„9 七、故障分析与电路改进 „„„„„„„„„„„9 八、总结与体会„„„„„„„„„„„„„„„10 九、附录(元器件清单)„„„„„„„„„„„10 1 一、目的 (1)让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法; (2)进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; )掌握设计数字逻辑电路的方法，进一步熟悉multisim仿真软件的使(3 用; (4)经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练，通过理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。 二、设计总体思路及基本原理 要实现对电梯运作的控制，需要各个环节的相互协调工作。输入模块主要由编码器(74LS148)和锁存器(JK触发器)及四总线缓冲器(74LS125)组成。编码器对输入的信号进行编码，锁存器对编码器输出的单次脉冲信号进行锁存。结合电梯的运动，这里采用74LS192作为计数模块。电梯上升，计数器做加法计数;电梯下降，计数器做减法计数.电梯每运动一个楼层来一个脉冲，做一次加法(减法)计数。比较模块，由比较器(74LS85)来实现，通过 比较当前楼层和目的楼层的大小，实现计数模块的加减计数。所有的计数都通过译码驱动在数码管上显示出来，表示当前的楼层。用指示灯表示电梯当前的状态，灯亮表示电梯正在通往指定楼层;灯灭则到达指定楼层;灯闪烁则超重，电梯不能运作，这就是显示模块。以上几个模块的相互配合，实现了电梯的升降控制电路。 2 三、框 图 输入模块 比较模块 计数模块 显示模块 快 脉冲 四、单元电路设计(各单元电路图) 1.输入模块(部分接线未画出) 3 VCC5V J5D5 D8U81161CLKVCC1N1204C2151K~1CLR3141J~2CLR1N1204C413~1PRE2CLK5121Q2K611~1Q2J710~2Q~2PRE89GND2QU10AJ2D174LS112D74LS125DD7101N1204C 1N1204CU91161CLKVCC2151K~1CLR314U11A1J~2CLR413~1PRE2CLK5120174LS125DJ1D21Q2K611~1Q2J710D6~2Q~2PRE89GND2Q1N1204C 1N1204C74LS112D00 U12A74LS125DJ3D3D4 1N1204C1N1204C 74LS112的真值表如下 U13A74LS125D输入 输出 PRE CLR CLK J K Q Q’ 0 1 X X X 1 0 1 0 X X X 0 1 0 0 X X X 1 1 1 1 0 0 保持 4 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 计数 1 1 1 X X 保持 二极管主要起单向导电的作用，防止其他输入信号进入JK触发器的~PRE端。四总线缓冲器主要是在触发信号来临使CLR为低电平时，给PRE端高电平，使JK触发器不至于置数。 2.计数模块(部分接线未画出) D9 1N1204C U3U61615AVCC1155BA3OAGTB10316CQAB3OAEQB92137DQBA2OALTB614QCB2117~LOADQD1412CLRA11311~BOB151210UP~COA049DOWNB08GND4AGTB3AEQB74LS192D2ALTB U774LS85D U1A U2A 74Ls192功能表如下: 输入 输出 CLR LOAD UP DOWN D C B A Qd Qc Qb Qa 1 × × × × × × × 0 0 0 0 5 0 0 × × d c b a d c b a 0 1 1 × × × × 加计数 0 1 1 × × × × 减计数 通过74LS192的计数功能实现对楼层的计数，每运动一个楼层就给一个有效脉冲信号，计数器计一个数。电梯上升时，给“UP”端脉冲，计数器做加法计数;电梯下降时，给“DOWN”端脉冲，计数器做减法计数。计数结果输出，并在显示器上显示出来。 3.比较模块(部分接线未画出) D9 1N1204C U6 155A3OAGTB16B3OAEQB137A2OALTB14B2 12A111B110A09B0 4AGTB3AEQB2ALTB 74LS85D U1AU5 U2A20 Hz 6 74LS85功能表如下: 比较器采用的是74LS85四位比较器，由于只有四层楼，因此将其中两位比较端都接地。比较器接受表示当前楼层的数字信号和目的目的楼层的数字信号，通过比较其大小输出对应的信号来控制计数器脉冲信号的输入端。 4.显示模块 显示屏接收来自计数器的信号，将其以数字形式显示出来，数字表示电梯所在的楼。指示灯的亮与不亮表示了电梯的运行状态。楼层发请求信号，则该楼层灯亮，电梯到达该楼层时指示灯灭，电梯超重不能启动，指示灯闪烁报。 7 五、电路总电路图 8 六、安装、调试步骤 把各芯片安到面板上，合理布局芯片。合理的布局会为以后的接线带来很大的方便。这是最基本的一步。 现在就可以接线由于考虑到如果将所有衔接起来再检查的话可能比较麻烦，改线路也可能因为线多而又要重接，所以我们按照各个模块接好当场检查，并且再接线路之前我们还需要检查我们的各个器件和工具箱是否可用。 先观察面板和实验箱的相关器件是否完善，仪器的好坏直接决定了实习的功败垂成。然后再观察它们的构造，因为比较熟悉其构造和功能，才能使以后的操作更加迅捷。 检测各个芯片及导线，只有好的芯片和导线才有可能实现其功能。如果是坏的芯片或导线，设计的再好的电路也不可能实现功能，所以不要小看这个步骤，这了。按照已经设计好的电路图接线，由于线路比较复杂，所以接线也要合理，美观。这样对以后的线路检查也会带来方便。 而对于接好了，但不能正常工作的部分需要进行调试处理。对不能正确工作的模块进行检查，检查接触是否良好，有没有短路，有没有少接或多接了线。如果上述步骤没用，则对该模块的上级模块进行检查。直到检查出问题并解决出现的问题为止。 当然最后还是通电看看所有功能是否能按照任务书上的显示，如果一切都正确，则完成。 七、故障分析与电路改进 故障:接线完成后，启动电路，显示器显示数字“0”，按个按钮均无反应。检查:对电路元件进行各个排查，检查到74LS148的输出端口在按各按钮时均为低电平。改进:74LS148为优先编码器，低电平有效，输入端高位优先权高低位优先权低。信号从低位输入时应将高位接高电平， 9 否则低位信号将被屏蔽。把输入信号接到74LS148的高位端口“5”、“4”、“3”、“2”后，启动电路后，按各个按钮，显示器显示对应数字。 八、总结与体会 从电路的设计到接线实现各功能，这次课程设计将课程知识综合了起来，加深了对课本知识的理解。平时做做实验，接接线，要实现一个简单的功能，感觉都还挺好的。但这次课程设计涉及到多个功能的实现，相对复杂多了。在设计电路时会遇到许多自己从未想过问题，或许是个简单的问题，却往往弄得自己手足无措，花费好大力气才解决。但成功解决问题后的那种兴奋却是难以形容的。纸上得来终觉浅，只有实践方能出真知。课程设计中我们动脑、动手，锻炼了我们的逻辑思维也提高我们的动手能力，加深了对74系列芯片的理解和运用。 九、附录(元器件清单) 二极管 74LS85 74LS112 74LS125 74LS148 74LS192 10 电气与信息工程系课程设计评分表 评 价 项 目 优 良 中 及格 差 设计方案的合理性与创造性 软件设计完成情况 硬件调试完成情况 设计说明书与设计图纸质量 答辩情况 独立工作能力 完成任务情况 出勤情况 综 合 评 分 指导教师签名:________________ 日 期:________________ 注:?表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容; ?此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序:封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。 11