電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)復(fù)印機(jī)邏輯控制電路設(shè)計(jì)

1、提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有課程設(shè)計(jì)名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目： 復(fù)印機(jī)邏輯控制電路設(shè)計(jì) 學(xué) 期：2012-2013學(xué)年第2學(xué)期專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 班 級： 11-2班 姓 名： 學(xué) 號： 1105070217 指導(dǎo)教師： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 成 績 評 定 表評定標(biāo)準(zhǔn)評定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)評定合格不合格單元電路及整體設(shè)計(jì)方案合理性正確性創(chuàng)新性仿真或?qū)嵺`是否進(jìn)行仿真或?qū)嵺`技術(shù)指標(biāo)或性能符合設(shè)計(jì)要求有完成結(jié)果設(shè)計(jì)報(bào)告格式正確內(nèi)容充實(shí)語言流暢標(biāo)準(zhǔn)說明：以上三大項(xiàng)指標(biāo)中，每大項(xiàng)中有兩小 項(xiàng)或三小項(xiàng)合格，視為總成績合格。總成績?nèi)掌谀?月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目復(fù)印機(jī)邏輯控制電路設(shè)計(jì)

2、二、設(shè)計(jì)任務(wù)用中小規(guī)模數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)復(fù)印機(jī)邏輯控制電路：1. 從鍵盤(0-9)可輸入復(fù)印的數(shù)字，并能顯示。2. 數(shù)字顯示為三位，最大數(shù)為999。3. 復(fù)印一次，數(shù)字顯示減一次，直到“0”停機(jī)。4. 按運(yùn)行鍵“RUN”后，機(jī)器能自動進(jìn)行循環(huán)控制。三、設(shè)計(jì)計(jì)劃電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)共1周：第1天：針對選題查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案；第2天：電路原理設(shè)計(jì)，進(jìn)行元器件及參數(shù)選擇；第34天：電路仿真，畫電路原理圖；第5天：編寫整理設(shè)計(jì)說明書。四、設(shè)計(jì)要求1. 系統(tǒng)工作原理說明；2. 畫出系統(tǒng)電路原理圖；3. 對所設(shè)計(jì)的電路全部或部分進(jìn)行仿真，使之達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)要求；4. 寫出設(shè)計(jì)說明書。指 導(dǎo) 教 師：韓占嶺時

3、間：2013年06月18日摘要 復(fù)印機(jī)要實(shí)現(xiàn)數(shù)顯邏輯控制功能，主要需要三大模塊：輸入功能模塊、邏輯功能模塊和數(shù)字顯示模塊。輸入功能模塊需要將鍵盤輸入的信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成電路中需要的信號；邏輯功能模塊需要實(shí)現(xiàn)電路所需的各種邏輯功能，主要是減法功能；數(shù)字顯示模塊需要將用戶輸入的信息和電路工作中的信息及時準(zhǔn)確地顯示出來。關(guān)鍵字: 復(fù)印機(jī)；鍵盤；減法功能；模塊目錄綜述 11課程設(shè)計(jì)內(nèi)容分析 22主要功能模塊的設(shè)計(jì)32.1鍵盤編碼電路32.2減法計(jì)數(shù)器控制電路4寄存器74LS75的用法42.2.2移位寄存器74HC19452.3減法計(jì)數(shù)器控制電路83元器件清單94總電路設(shè)計(jì)圖10結(jié)論11參考文獻(xiàn)12綜

4、述 如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在社會各個領(lǐng)域，復(fù)印機(jī)的使用越來越普遍，日趨成為人們?nèi)粘Ｉ畋匦杵?。對他的使用愈加熟練，而對?fù)印機(jī)的深入了解卻并不為多數(shù)人所知。其實(shí)，對于不同的復(fù)印機(jī)，原理都大致相同，作為大學(xué)生，我們對復(fù)印機(jī)接觸更為頻繁，更應(yīng)對此有所了解。在此，我們討論常見復(fù)印機(jī)工作原理及其一般步驟。1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容分析 復(fù)印機(jī)要實(shí)現(xiàn)數(shù)顯邏輯控制功能，主要需要三大模塊：輸入功能模塊、邏輯功能模塊和數(shù)字顯示模塊。輸入功能模塊需要將鍵盤輸入的信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成電路中需要的信號；邏輯功能模塊需要實(shí)現(xiàn)電路所需的各種邏輯功能，主要是減法功能；數(shù)字顯示模塊需要將用戶輸入的信息和電路工作中的信息及時準(zhǔn)確地顯示

5、出來。大致可以分為三個電路：鍵盤編碼電路、減法計(jì)數(shù)器控制電路和譯碼顯示電路。 輸入需復(fù)印的數(shù)字，并在數(shù)字顯示器上顯示對應(yīng)的數(shù)目，需要編碼器，譯碼器和數(shù)碼管，這里顯示器為3位，即用3個數(shù)碼管。  由于輸入的數(shù)字有先后，第一次輸入的數(shù)字在輸入第二個數(shù)字時會消失，所以需要對每次輸入的數(shù)字進(jìn)行保存，因此，使用帶鎖存功能的3個寄存器。  因?yàn)檫€需要能夠區(qū)分每次輸入的數(shù)字存放于哪個寄存器的判斷電路，故需采用移位寄存器。  復(fù)印機(jī)每復(fù)印一張，數(shù)字顯示器上的數(shù)字要減小一個，所以，還要使用減法計(jì)數(shù)器。 七段譯碼器七段譯碼器七段譯碼器BCD減數(shù)器BCD減數(shù)器BCD減數(shù)器寄存

6、器寄存器寄存器復(fù)印機(jī)鍵盤BCD編碼器延時傳感器R S&RUNQA QB QC移位寄存器 另外，由于手動輸入存在問題，加入單穩(wěn)電路，每次輸入數(shù)字后觸發(fā)器工作，給移位寄存器可靠的脈沖使其輸出三個順序脈沖。 復(fù)印機(jī)控制電路框圖如下圖所示：圖1-1復(fù)印機(jī)控制電路邏輯框圖2主要功能模塊設(shè)計(jì)2.1鍵盤編碼電路 對于鍵盤編碼電路，要求能夠?qū)?9這十個數(shù)字隨機(jī)能夠輸入編碼器中，本設(shè)計(jì)采用的是二十進(jìn)制編碼器74HC147.其功能表如圖2-1所示：圖2-1 74HC147的功能表輸 入輸 出 I0I2I3I4I5I6I7I8Y9Y3Y2Y1Y01111111111111XXXXXXXX00101XXXXX

7、XX010010XXXXXX0111110XXXXX01111010XXXX011111110XXX0111111010XX01111111110X0111111110100111111111110 由74HC174的功能表可以看出，當(dāng)其接向下級電路時需要加反相器以保證邏輯功能的正確。由于74HC174只有九個輸入端口，為了滿足鍵盤編碼的需要可以將其中的“0”按鍵懸空，如下圖2-2中所示。圖2-2 74HC147仿真圖2.2減法計(jì)數(shù)器控制電路 由于要輸入的數(shù)據(jù)即要復(fù)印的張數(shù)顯示為三位，在輸入復(fù)印的數(shù)字時應(yīng)該有先后，所以需要用到普通寄存器和移位寄存器，本設(shè)計(jì)采用74LS75寄存器和74HC194

8、移位寄存器。2.2.1寄存器74LS75的用法圖2-3寄存器74LS75引腳圖 由電平觸發(fā)的動作特點(diǎn)可知，在CLK的高電平期間Q端的狀態(tài)跟隨D端狀態(tài)而變，在CLK變成低電平以后，Q端將保持CLK變?yōu)榈碗娖綍r刻端的狀態(tài)。并且當(dāng)E0/1和2/3的非為高電平時寄存器可輸入數(shù)據(jù)。將其接入電路的部分仿真如圖2-4所示：圖2-4 74LS75仿真圖移位寄存器74HC194圖2-5 74HC194引腳圖圖2-5 74HC194功能表功 能輸 入輸 出CPCRS1S0SRSLABCDQAQBQCQD清 除X0XXXXXXXX0000送 數(shù)111XXABCDABCD右 移101DSRXXXXXDSRQAQBQC

9、左 移110XDSLXXXXQBQCQDDSL保 持100XXXXXXQAnQBnQCnQDn保 持1XXXXXXXXQAnQBnQCnQDn在電路中的實(shí)驗(yàn)仿真圖2-6如下：圖2-6 74HC194仿真圖 此外，由于手動輸入存在問題，在設(shè)計(jì)中需要加入單穩(wěn)態(tài)電路，每次輸入數(shù)字后觸發(fā)器工作，給移位寄存器可靠的脈沖使其輸出三個順序脈沖。連接單穩(wěn)態(tài)電路用到555定時器。圖2-7 555定時器 綜上所述，可以在七段譯碼器上得到任意百進(jìn)制內(nèi)的數(shù)如圖2-8所示：圖2-8 譯碼器仿真圖2.3減法計(jì)數(shù)器控制電路若要實(shí)現(xiàn)復(fù)印機(jī)能自動遞減，每復(fù)印一張，數(shù)字顯示器上減少一個數(shù)字，直至零時，復(fù)印過程結(jié)束，需要減法計(jì)數(shù)器

10、。本設(shè)計(jì)采用的減法計(jì)數(shù)器是74LS190。圖2-9 74HC190引腳圖 在減法計(jì)數(shù)器連接七段譯碼器是要求七段譯碼器在減為000時自動停止，以及各個位上自動跳變，其工作原理為：個位上循環(huán)減小是當(dāng)百位和十位數(shù)字不全為零時，個位停止循環(huán)是當(dāng)百位十位個位同時為零時；十位循環(huán)減小是當(dāng)百位不為零以及個位為零時，十位停止循環(huán)是當(dāng)百位十位個位同時為零時；百位循環(huán)減小是當(dāng)十位個位同時為零時，百位停止循環(huán)是當(dāng)百位十位個位同時為零時。通過與或非門等邏輯運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)上述過程。輸 入輸 出LDCTUDCPD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3LXXXd0d1d2d3d0d1d2d3HLLXXXX加計(jì)數(shù)HLHXXXX減計(jì)數(shù)H

11、HXXXXXX保持圖2-10 74HC190功能表3元器件清單1按鍵 2.二-十進(jìn)制編碼器74HC147 3.555定時器4.移位寄存器74LS1945.寄存器74LS756.減法計(jì)數(shù)器74HC1907.七段譯碼器8.脈沖發(fā)生器9.單刀雙擲開關(guān)10.與門、或門、非門、或非門、異或門11.電阻12.電容4總電路設(shè)計(jì)圖圖3-1 總電路仿真圖總結(jié)這次的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們大學(xué)里第一個課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，對于我來說這不單是是一次設(shè)計(jì)嘗試，更是一次自我學(xué)習(xí)的機(jī)會。 任務(wù)布置后，我上網(wǎng)查了有關(guān)復(fù)印機(jī)的相關(guān)資料，大致對復(fù)印機(jī)的工作原理及過程有所了解。結(jié)合數(shù)電課所學(xué)知識，仔細(xì)了解相關(guān)門電路和芯片的功能表

12、，加深對芯片使用的理解，并將其運(yùn)用于自己的設(shè)計(jì)中。一步一步列出大綱，完善內(nèi)容，分析各個部分功能及原理，使之能夠完成預(yù)定的要求。 通過網(wǎng)上搜到的資料，參考比較別人的設(shè)計(jì)成果，發(fā)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)在很多方面都有欠缺。所以，通過借鑒他人的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)更加豐富和細(xì)化了設(shè)計(jì)內(nèi)容。 在用仿真軟件時，我遇到了困難。對其應(yīng)用十分不熟悉使我的課程設(shè)計(jì)時間比我想象的要長很多。在寫課程設(shè)計(jì)說明書使用WORD時，也發(fā)現(xiàn)自己有很多地方不足，慢慢才在設(shè)計(jì)中加以熟練。我知道認(rèn)真完成一件事沒有想象中那么簡單，要注意很多自己容易忽視的小細(xì)節(jié)，嚴(yán)肅對待。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我體會最深的就是模塊化設(shè)計(jì)帶來的好處。模塊化設(shè)計(jì)不僅可以使設(shè)計(jì)思

13、路清晰，還有助于找出方案中存在的錯誤。讓我對所學(xué)知識有了進(jìn)一步了解，讓我體驗(yàn)到了實(shí)踐的樂趣。因?yàn)閺?fù)印機(jī)邏輯電路設(shè)計(jì)主要涉及數(shù)字電路，經(jīng)過將近一周的練習(xí)，讓我對數(shù)字電路有了一個更清晰的認(rèn)識，對一些元器件的用法有了更加深入的了解，并且能夠總結(jié)規(guī)律，找到各個元件的類似之處，為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)東西簡單，但在實(shí)際操作中是有許多要注意的地方，有些東西也與你的想象不一樣，我們這次的設(shè)計(jì)就是要求我們跨過這道實(shí)際和理論之間的鴻溝、 設(shè)計(jì)的時間雖然很短，在不斷的查找資料并理解后做出自己的設(shè)計(jì)，真的是很困難，以前我們光只注意一些理論知識，而當(dāng)真正到自己去設(shè)計(jì)時，才發(fā)現(xiàn)很多難以解決的問題，這次的課程設(shè)計(jì)使我意識到我對理論知識運(yùn)用