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1、燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目: 電梯控制學(xué)院(系): 電氣工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè):10級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程2班學(xué) 號(hào):學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師: 李婷 陳白教師職稱:實(shí)驗(yàn)師 實(shí)驗(yàn)師 院(系):電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位:電子實(shí)驗(yàn)中心 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)(班級(jí))生物醫(yī)學(xué)工程2班設(shè)計(jì)題目電梯控制設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)樓層顯示1-7電梯自動(dòng)從1層上升到7層,在7層停6s后再?gòu)?層下降到1層,依次循環(huán)在點(diǎn)陣電路上顯示上下箭頭設(shè)計(jì)要求8*8點(diǎn)陣電路顯示上下箭頭用1個(gè)數(shù)碼管顯示樓層工作量學(xué)會(huì)使用Max+PlusII軟件和實(shí)驗(yàn)箱;獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì),編程下載、連接電路和調(diào)試;參加答辯并書寫任務(wù)書。工作計(jì)劃1. 了解EDA的基
2、本知識(shí),學(xué)習(xí)使用軟件Max+PlusII,下發(fā)任務(wù)書,開始電路設(shè)計(jì);2. 學(xué)習(xí)使用實(shí)驗(yàn)箱,繼續(xù)電路設(shè)計(jì);3. 完成電路設(shè)計(jì);4. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗(yàn)收;5. 答辯并書寫任務(wù)書。參考資料 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.EDA課程設(shè)計(jì)B指導(dǎo)書.指導(dǎo)教師簽字李婷 陳白基層教學(xué)單位主任簽字金海龍說明:此表一式四份,學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2012年12月14日目錄第1章設(shè)計(jì)說明4 1.1 設(shè)計(jì)思路4 1.2 模塊介紹4 1.3 真值表6第2章 原理圖8第3章 波形仿真圖10第4章 管腳鎖定及硬件連線11總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14第1章 設(shè)計(jì)說明本課題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)
3、電梯顯示電路的控制。當(dāng)電梯上升時(shí),8*8點(diǎn)陣上出現(xiàn)上升箭頭,數(shù)碼管隨電梯上升顯示1-7。當(dāng)?shù)竭_(dá)第7層時(shí)電梯停留6s,開始下降。當(dāng)電梯下降時(shí),8*8點(diǎn)陣上出現(xiàn)下降的箭頭,數(shù)碼管隨電梯下降顯示7-1。此過程依次循環(huán)。1.1 設(shè)計(jì)思路在電梯上升和下降過程中,通過計(jì)數(shù)器74160和譯碼器74138掃描,并用T觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣上升和下降箭頭的切換。通過加減計(jì)數(shù)器74190、同步計(jì)數(shù)器74160實(shí)現(xiàn)對(duì)樓層的上下控制,同時(shí)接入數(shù)碼管顯示樓層數(shù),并實(shí)現(xiàn)在7層停6s的功能,依次循環(huán)。1.2 模塊介紹 模塊一:電梯樓層升降控制并在7層停留6s的過程。電梯上升和下降由元件74190同步十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器的引腳DNUP控
4、制:當(dāng)DNUP為低電平0時(shí),電梯上升;當(dāng)DNUP為高電平1時(shí),電梯下降。電梯到7層暫停6s,此功能由計(jì)數(shù)器74160(45)實(shí)現(xiàn)。電梯上升過程中,74190輸出的狀態(tài)與比較器設(shè)置的=0111比較,若相等則輸出1,計(jì)數(shù)器74160(44)開始計(jì)數(shù)。此時(shí)接入時(shí)鐘信號(hào)CLK2為1Hz,計(jì)時(shí)6s。在從1到6過程中,其輸出經(jīng)過與門始終為高電平1,此時(shí)電梯一直上升。直至7層時(shí),比較器輸出為1,此時(shí)計(jì)數(shù)器打開直至6s后,輸出0110通過與門使計(jì)數(shù)器74160(44)接入時(shí)鐘信號(hào)CLK1,這時(shí)計(jì)數(shù)器CLRN為低電平0,實(shí)現(xiàn)清零,又開始從0000計(jì)數(shù)至0110。此時(shí)通過反相器35和T觸發(fā)器使74190的DUNP
5、位為高電平1,此時(shí)電梯開始下降由74160計(jì)數(shù)7-1。模塊二:上下箭頭點(diǎn)陣模塊實(shí)現(xiàn)。上升下降箭頭是由8*8點(diǎn)陣輸出實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)箭頭的形狀,由計(jì)數(shù)器74160(46)輸出000到111八個(gè)狀態(tài)控制74138譯碼器掃描行,根據(jù)行和列的關(guān)系運(yùn)用多個(gè)門電路實(shí)現(xiàn)對(duì)列的控制,并實(shí)現(xiàn)上下箭頭的轉(zhuǎn)換。如下圖所示:圖1-1 門電路對(duì)上下箭頭的控制上下箭頭顯示如下圖所示:圖1-2 上下箭頭顯示模塊三:數(shù)碼管樓層顯示模塊加減計(jì)數(shù)器74190實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)碼管樓層的顯示。初始時(shí),對(duì)加減計(jì)數(shù)器74190設(shè)置了0001的狀態(tài),即端口A接高電平VCC。輸出端A、B、C、D接靜態(tài)數(shù)碼管DS1,電梯上升時(shí),數(shù)碼管顯示1-7;電梯下
6、降時(shí),數(shù)碼管顯示7-1。圖1-3 靜態(tài)數(shù)碼管接入端口1.3 真值表1、 點(diǎn)陣箭頭顯示真值表。由圖(1-2)可知,Line3始終為高電平1,則直接將其接至VCC。RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row1100010000Row2100010000Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row100011
7、1000Row2100010000Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row1100010000Row2001010100Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000當(dāng)掃描Row3-Row7時(shí),只有Line3保持高電平1,其余列均為低電平0。當(dāng)箭頭向下時(shí)真值表對(duì)稱相反。2、 數(shù)碼管顯示真值表。 輸入
8、 輸出樓層DCBAY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7DS1000011111101000101100002001011011013001111110014010001100115010110110116011001111017第二章 原理圖1、 模塊一:電梯樓層升降控制并在7層停留6s的原理如圖(2-1):圖2-1 電梯樓層升降控制并停留5s原理圖2、 模塊二:上下箭頭點(diǎn)陣模塊實(shí)現(xiàn)的原理如圖(2-2):圖2-2 上下箭頭模塊實(shí)現(xiàn)原理圖3、模塊三:數(shù)碼管樓層顯示原理如圖(2-3):圖2-3 數(shù)碼管樓層顯示原理圖其中:D、C、B、A分別由高位到低位。4、 總原理圖如圖(2-4):圖2-4 電梯控制總原理
9、圖第3章 波形仿真圖由原理圖編譯完成可得到波形仿真如下圖(3-1):圖3-1 原理圖波形仿真第四章 管腳鎖定及硬件連線 1、管腳鎖定。 (1)內(nèi)鎖:標(biāo)號(hào)管腳功能APIN127OUTPUTBPIN128OUTPUTCPIN131OUTPUTDPIN132OUTPUTDS1PIN94OUTPUT(2)、外鎖:各管腳鎖定如圖(4-2)所示:圖4-2 外鎖管腳2、 硬件連接。點(diǎn)陣行ROW1-ROW8用引線接獨(dú)立擴(kuò)展下載板接口197、195、192、190、187、177、175、173。點(diǎn)陣列Line1、Line2、Line4、Line5用引線接入接口89、75、85、87,Line3直接用引線接入高
10、電平+5V。時(shí)鐘信號(hào)CLK、CLK1、CLK2輸入256Hz、0.5Hz、1Hz,所以用獨(dú)立擴(kuò)展下載板88、83、86用引線分別接入頻率組13、22、21??偨Y(jié)這一周的EDA課程設(shè)計(jì)讓我感觸很多,用到了數(shù)電方面的理論知識(shí),也加強(qiáng)了自己的實(shí)際動(dòng)手能力和邏輯思維能力。剛開始接到自己的任務(wù)書電梯控制,我不知道如何下手去做。經(jīng)過對(duì)課題要求的分析和對(duì)數(shù)電知識(shí)的復(fù)習(xí),慢慢的有一些思路。按著任務(wù)書給的設(shè)計(jì)技術(shù)要求及參數(shù),我一步步分析該用什么元件實(shí)現(xiàn)這種功能,最后聯(lián)系到一起形成了總電路原理圖。課程設(shè)計(jì)開始,老師耐心的講解了軟件Max+PlusII的使用及實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu),我認(rèn)識(shí)并慢慢熟悉掌握了軟件的使用。在周四上
11、午上箱過程中,也不是很順利,雖然出現(xiàn)了一些問題,經(jīng)過老師的指導(dǎo),我都認(rèn)真的總結(jié)了,一方面是自己還沒有完全熟悉實(shí)驗(yàn)箱的操作,另一方面還是自己的粗心大意,主機(jī)上的SRAM總是接口不好,重新插口換線,總算出現(xiàn)了我想看到的結(jié)果??粗詈缶G色箭頭終于隨著數(shù)碼管增加而顯示,終于舒了一口氣,自己所做的努力都是值得的。以前我總是不知道學(xué)習(xí)這些知識(shí)有什么用處,這次明白了其實(shí)我們的生活無時(shí)無處不在使用電子設(shè)備。在這個(gè)過程中,我著實(shí)的鍛煉了自己,加強(qiáng)了對(duì)EDA的認(rèn)識(shí),同時(shí)更加強(qiáng)了自己的實(shí)際操作能力。希望我明天答辯順利通過。最后很感謝電子實(shí)驗(yàn)中心陳老師的傾力幫助和耐心指導(dǎo),希望學(xué)??梢蕴峁┏渥愕膶?shí)驗(yàn)設(shè)備,這樣就可以更好的讓我們提高速度和效率了。參考文獻(xiàn)1 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社. 2 EDA課程設(shè)計(jì)B指導(dǎo)書.周蓮蓮、鄭兆兆、陳白主編。燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見表指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):該生學(xué)習(xí)態(tài)度 (認(rèn)真 較認(rèn)真 不認(rèn)真)該生遲到、早退現(xiàn)象 (有 無)
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