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文檔簡介
年4月19日電子技術課程設計電梯文檔僅供參考,不當之處,請聯系改正。信息與電氣工程學院課程設計說明書(/第2學期)課程名稱:電子技術課程設計題目:集中控制電梯的控制與信號顯示電路設計專業(yè)班級:學生姓名:學號:指導教師:設計周數:2周設計成績:年7目錄課程設計的目的:2課程設計的內容及要求22.1課程設計的內容:22.2課程設計的要求:22.2.1基本技術要求:2.2.2電梯控制、信號顯示電路參考原理框圖22.2.3器件3電梯控制和顯示電路及其工作原理33.1按鍵控制模塊33.1.1目標樓層號按鈕編碼電路3--43.1.2比較制動電路43.1.3與邏輯啟動控制53.2數碼管顯示模塊63.2.1顯示譯碼器組成電路如下:63.2.2CD4510組成電路6--73.3脈沖發(fā)生器模塊73.3.11s脈沖發(fā)生器7--83.4LED顯示模塊83.5原理圖與PCB圖9--103.6手工制作PCB版步驟及焊接過程113.7課程設計使用材料計劃表12四、課程設計總結或結論13五、參考文獻13一、課程設計目的:經過本課程設計,使學生加強對電子技術課程內容的理解和掌握,學會使用半導體元件和集成電路,掌握電子電路的基本分析方法和設計方法,進一步提高分析解決實際問題的綜合能力。二、課程設計的內容及要求:2.1課程設計內容:設計集中控制電梯的控制、信號顯示電路。2.2課程設計要求:2.2.1(1)設計模擬位移傳感器信號的脈沖發(fā)生器,脈沖周期為1秒;(2)設計由模擬位移傳感器信號的脈沖發(fā)生器驅動的樓層號數碼管顯示電路,設置樓層號0~7號(0號為地下室);(3)設計LED方向顯示電路;(4)設計電梯集中控制電路,要求具有以下功能:①采用起動鍵和樓層號鍵實現起動控制(兩種鍵均按下時電梯起動);②電梯運行時,樓層號數碼管顯示電路在電梯到達某層時顯示該層樓號;③電梯運行至目標樓層時,電梯自動停止;2.2.2電梯控制、信號顯示電路參考原理框圖(圖6)方向信號方向信號LED顯示器(樓層號顯示)數碼管顯示器顯示譯碼器M進制可逆計數器按鈕起動控制模擬位移傳感器信號脈沖發(fā)生器目標樓層號按鈕編碼電路與邏輯起動控制比較制動電路制動信號(A=B)A=B保持CR無效標志輸出圖6電路原理框圖圖6電路原理框圖2.2.3器件1、集成電路:CD4069(六反相器)1、CD4073(三3與門)1片、CD4511(共陰輸出顯示譯碼器)1、CD4510(可逆計數器)1、CD4585(四位數值比較器)1、CD4532(8-3編碼器)1、NE55512、顯示:LC5011共陰數碼管1、發(fā)光二極管23、限流電阻11、振蕩電容2、振蕩電阻2、開關9三、電梯控制和顯示電路及其工作原理3.1按鍵控制模塊3.1.1目標樓層號按鈕編碼電路此部分由一個CD4532,8個限流電阻,8個開關構成。CD4532是一個8-3線優(yōu)先編碼器。它的功能是8位輸入(D7-D0)3位二進制輸出的優(yōu)先編碼器,8個輸入端的輸入優(yōu)先級次序依次為D7—D0。當片選使能端EI是低電平的時候該優(yōu)先編碼器被禁止工作。當EI時高電平時編碼器工作,即將最高優(yōu)先級的輸入端編為二進制的代碼顯示在輸出端Q2-Q0,同時片選信號端GS為高電平以表示編碼器正處于工作狀態(tài)。當輸入端沒有輸入時(輸入全部為低電平)輸出使能端EO為高電平。如果任何一個輸入端有輸入(即有輸入端為高電平),EO為低電平同時低于該輸入端優(yōu)先級的任何請求將無效。當開關1-8中閉合一個的時候,輸入端輸入的是開關的順序數-1,輸出端為其對應的二進制信號。3.1.2比較制動電路器件組成:CD4585功能說明:CD4585為四位數值比較器,輸入端10接A0,7接A1,2接A2,15接A3.A0、A1、A2、A3分別接八進制可你計數器的輸出端。輸入端11接B0,9接B1,1接B2,14接B3.B0、B1、B2分布接編碼器的輸出端,B3接地。A與B進行比較輸出端F(A>B)作為表示上升的LED的輸入端,若(A<B)連接表示下降的LED的輸入端。當A=B是八進制可逆計數器停止技術并保持。脈沖發(fā)生器的清零端有效,停止產生脈沖并保持。輸出端A>B和A<B作為方向信號控制八進制可逆計數器,使其實現加計數和減計數。為了輸出F(A=B)的輸出控制信號,應使輸入端的A<B接地,A>B,A=B接高電平。3.1.3與邏輯啟動控制器件組成:CD4073、CD4069、開關、限流電阻功能說明:按鈕啟動控制、編碼電路輸出標示GS有效與比較制動電路A=B不成立,三者均滿足時,與邏輯啟動控制輸出為高電平,控制555定時器組成的1s周期脈沖發(fā)生器的清零端。開關閉合為高電平有效3.2數碼管顯示模塊3.2.1顯示譯碼器組成電路如下:CD4511是一個用于驅動LED顯示器的BCD碼--七段顯示譯碼器,特點是具有BCD轉換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流??芍苯域寗覮ED顯示器。3.2.2CD4510組成電路器件組成:CD4510功能說明:CD4510器件的1接地,15接CP端,9接地。10UP/DOWN接F(A<B),以控制加減計數5CARRYIN接F(A=B)為低電平時,UP/DOWN為高,進行加計數,UP/DOWN為低,進行減計數。2DOUT,14COUT,11BOUT,6AOUT,分別接CD4510的D,C,B,A作為地址端以驅動顯示譯碼器。在使用時先將9接高電平,使CD4510復位,然后再使9接地。CD4510為可預置BCD可逆計數器,該器件主要由四位具有同步時鐘的D型觸發(fā)器(具有選通結構,提供T型觸發(fā)器功能)構成。具有可預置數、加減計數器和多片級聯使用等功能。CD4510具有復位CR,置數控制LD、并行數據D0—D3、加減控制U/D、時鐘CP和進位CI等輸入。CR為高電平時,計數器清零。當LD為高電平時,D0—D3上的數據置入計數器中,CI控制計數器的計數操作,CI=0時,允許計數。此時,若U/D為高電平,在CP時鐘上升沿計數器加1計數;反之,在CP時鐘上升沿減1計數。除了四個Q輸出外,還有一個進位/錯位輸出CO/BO。3.3脈沖發(fā)生器模塊3.3.11s脈沖發(fā)生器器件組成:NE555定時器,電阻、電容。功能說明:根據NE555定時器構成多諧振蕩器,使其周期為1S,T周期公式為:(R1+2R2)C/1.43,R1=20K,R2=60K,C=10UF。1與5之間的0.015UF電容為抗干擾電容。清零端和與邏輯起動控制輸出端即CD4073的輸出相連,可實現清零。只有當按鈕起動控制、編碼電路輸出標識GS有效與比較控制電路A=B不成立三者均滿足時,與邏輯起動控制的輸出為高電平,脈沖發(fā)生器產生正常脈沖;當上述三者只要有一個不成立時,與邏輯起動控制的輸出為低電平,清零端有效,脈沖發(fā)生器停止產生脈沖,并保持。3.4LED顯示模塊器件組成:2個發(fā)光二極管,兩個限流電阻。功能說明:當A>B時D1將發(fā)光,A<B時D2將發(fā)光。電阻起保護左右,限流。3.5原理圖與PCB圖3.6手工制作PCB版步驟及焊接過程手工制作PCB版步驟(1準備覆銅板(2轉?。?電路板腐蝕(4電路板鉆孔(5電路版表面處理2.手工焊接過程手工焊接的條件被焊接器件必須具備可焊性,被焊金屬表面應保持清潔,使用合適的助焊劑,具有適當的焊接溫度,具有合適的焊接時間。手工焊接步驟:(1準備焊接(2加熱焊接(3清理焊接面(4檢查焊點手工焊接方法(1加熱焊件(2移入焊錫絲(3移開焊錫(4移開電烙鐵課程設計使用材料計劃表(電梯)名稱型號參考價(元)數量名稱型號參考價(元)數量顯示譯碼器CD45111振蕩電容10UF2計數器CD45101紐子開關1雙D觸發(fā)器CD401325V直流電源1六反相器CD406918路多路開關1四2與非門CD40111三3與非門CD40231四2異或門CD40701三3或門CD40751三3與門CD40731四位數值比較器CD458518-3編碼器CD45321時基電路NE5552數碼管(共陰)LC50111發(fā)光二極管紅4集成插座DIP164集成插座DIP149集成插座DIP82數碼管電阻1K7發(fā)光管電阻2K13振蕩電阻82K1振蕩電阻10K2振蕩電阻390K1金額總計計劃人:系部主任:主管院長:使用日期:注:相同型號規(guī)格元件在表中只能出現一次課程設計總結及結論心得和建議1.設計總結設計過程中遇到的問題及解決方法在設計的過程中遇到一些這樣那樣的問題,比如在剛開始使用CD4510的時候,對它的功能和使用方法還沒有真正的明白,不懂得其應用的具體范圍,還有一些是以前學習到的,記得不是太清楚。對設計造成了諸多的不便,拖延了設計的時間。經過重新溫習以前的知識,還有到網上和圖書館查閱一些類似的書籍和文獻,也與同學的協助和交流中也對解決問題起了推動作用。2.設計心得經過這次設計實習,讓我學會了許多以前沒學到的知識和經驗,知識在于運用,實踐出真知是不錯的。各門課程都是相互聯系,相互協助解決問題的?;A知識的儲備很重要,扎牢的基礎知識才能更靈活的解決問題。在以后的學習中要加強書本知識與事前的聯系和總結,把知識形成一條鏈。在實踐中學習,在學習中實踐。也懂得了做任何事必須要有團隊精神,孤軍奮戰(zhàn)那是匹夫所為,只有在大家共同的努力下,實驗才會順利的進行下去,雖然這次實驗不是很成功,但我覺得結果并不是最重要的,重要的是我們掌握了知識,而且又一次了加深了對器件的了解,對工具的一些應用,這對以后的學習有很大的幫助,期待著下一次實驗。3.對設計的建議針對這次設計實習,我個人覺得很好,不但對教學起著不
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