簡易電梯(數(shù)電課程設(shè)計)

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計PAGEPAGE1PAGE0電子課程設(shè)計題目：…………學(xué)院：…………專業(yè)：…………年級：…………姓名：…………學(xué)號：…………指導(dǎo)老師：…………一、系統(tǒng)總體設(shè)計方案及系統(tǒng)框圖 11.1設(shè)計方案： 11.2設(shè)計原理： 11.3系統(tǒng)總電路圖： 2二、單元電路的設(shè)計 22.1信號的輸入，鎖存及顯示: 22.2時鐘信號發(fā)生器： 32.3系統(tǒng)電路的編碼，數(shù)據(jù)比較及加減計數(shù)： 4三、PCB板的繪制5四、安裝與調(diào)試步驟 53.1安裝步驟： 53.2調(diào)試步驟: 6四、故障分析與電路改進(jìn) 64.1故障分析： 64.2電路改進(jìn)： 7五、總結(jié)與體會 8六、附錄（元器件清單） 10七、參考文獻(xiàn) 11PAGE11=1\*CHINESENUM3一、系統(tǒng)總體設(shè)計方案及系統(tǒng)框圖1.1設(shè)計方案：⑴系統(tǒng)的時鐘脈沖信號是由555定時器接成的多諧振蕩器。時鐘信號通過一定與門和與非門輸入同步加減計數(shù)器CD40192，控制其加減計數(shù)。⑵系統(tǒng)的開關(guān)控制電路是由D觸發(fā)器和與非門構(gòu)成，控制信號燈的工作狀態(tài)。⑶系統(tǒng)的核心電路是由編碼器CD4532，數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步可加減計數(shù)器CD40192,譯碼器CD4511和一定的門電路組成，實現(xiàn)對電梯的上升和下降的控制。1.2設(shè)計原理：⑴系統(tǒng)的信號燈控制部分是由開關(guān)和D觸發(fā)器構(gòu)成，開關(guān)先接高電平，按下開關(guān)時，給了一個高電平觸發(fā)信號輸入給D觸發(fā)器使其鎖存高電平信號，從而使信號燈一直亮直到信號結(jié)束。⑵系統(tǒng)的核心部分是由編碼器CD4532，數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器CD40192,譯碼器CD4511和一定的門電路組成。按下開關(guān)時，產(chǎn)生的高電平信號由D觸發(fā)器傳給CD4532編碼器，產(chǎn)生后的編碼輸入74LS85數(shù)據(jù)比較器，通過與CD40192輸出編碼比較，產(chǎn)生的信號再連接時鐘信號通過一定的門電路輸入CD40192計數(shù)器，控制計數(shù)器的加減，從而實現(xiàn)電梯的上升與下降。⑶系統(tǒng)的時鐘信號是由555定時器接成的多諧振蕩器。時鐘信號通過一定與門和與非門輸入計數(shù)器CD40192，控制其加減計數(shù)。1.3系統(tǒng)總電路圖：=2\*CHINESENUM3二、單元電路的設(shè)計2.1信號的輸入，鎖存及顯示：該單元電路如下圖所示：將D觸發(fā)器的Q非端與D端相連組成T觸發(fā)器，當(dāng)時鐘輸入端CLK輸入高點平，Q端的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。D觸發(fā)器的復(fù)位端輸入復(fù)位信號，Q端輸出低電平，LED燈熄滅。2.2時鐘信號發(fā)生器:時鐘信號產(chǎn)生電路主要由555定時器組成震蕩器，產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號，送到狀態(tài)產(chǎn)生電路，狀態(tài)產(chǎn)生電路根據(jù)需要產(chǎn)生一定的“0”、“1所以時間周期就是：T=C2.3系統(tǒng)電路的編碼，數(shù)據(jù)比較及加減計數(shù)：D觸發(fā)器鎖存高電平信號時，把高電平通過Q端輸入編碼器CD4532，從而編碼器開始編碼，編碼后的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步加減計數(shù)器CD40192的輸出端的數(shù)據(jù)同時也輸入數(shù)據(jù)比較器，通過比較后，數(shù)據(jù)比較器的輸出端，連接時鐘信號通過與非門電路，從而控制了計數(shù)器的加減，實現(xiàn)了電梯的上升與下降。三、PCB板繪制四、安裝與調(diào)試步驟4.1安裝步驟：⑴按照系統(tǒng)總的電路圖，合理規(guī)劃電路總布局，盡量使電路連接簡單、明了。⑵首先一個模塊一個模塊連接，連接好一個模塊，就檢測一個，包括芯片，電路板，及導(dǎo)線是否接正確且接穩(wěn)等，以防整體檢測時不必要的麻煩。⑶整體連接完畢，進(jìn)行調(diào)試，看是否和仿真結(jié)果相同。如有出入，仔細(xì)檢測電路，查出問題所在。這樣不斷調(diào)試，直到達(dá)到預(yù)期結(jié)果。⑷改進(jìn)布線，力求精簡。4.2調(diào)試步驟:⑴打開電源開關(guān)，接通電源，觀察信號燈和數(shù)碼顯示管的變化。⑵如有問題，首先檢查是否有電線松動，然后再調(diào)試其它部分。⑶檢查信號燈和數(shù)碼顯示管是否有損壞。⑷如果以上都們問題的話，此時應(yīng)該分成一個一個單元電路來調(diào)試，包括芯片，電路板，及導(dǎo)線是否接正確且接穩(wěn)等。五、故障分析與電路改進(jìn)5.1故障分析：⑴秒脈沖信號發(fā)生電路是否產(chǎn)生脈沖：把萬用表調(diào)到20V電壓檔，萬用表負(fù)極接地，正極接555定時器“3”針腳，芯片通電后，看電壓變化是否變化明顯，高電平大于3V，低電平小于0.4V。如果不能產(chǎn)生脈沖，檢測555定時器的引腳是否接對，電阻和電容是否接正確，如果不是這些問題，就通過換芯片，看是否是芯片的問題，如果芯片也沒問題，就檢測是不是電路板有問題。⑵數(shù)碼顯示管不能正常顯示：看數(shù)碼管是怎樣顯示的，如果顯示亂碼，檢查譯碼芯片CD4511是否接線正常，然后檢查各針腳對應(yīng)輸出是否正確，最后檢查數(shù)碼管接線是否正確。如果數(shù)碼管中某些段不亮，檢查接線是否正確，對應(yīng)針腳電壓是否變化。如果是某些段不滅也不完全亮，換一個數(shù)碼管試試。⑶信號燈不顯示或不按仿真的狀態(tài)顯示：檢查信號燈是否能發(fā)光，然后檢查信號燈接線處是否良好，最后檢查接線是否按照狀態(tài)方程連接正確。⑷數(shù)碼顯示管與信號燈配合有問題：按下某樓層的開關(guān)時，信號燈亮，當(dāng)數(shù)碼顯示管顯示到相應(yīng)的樓層時，信號燈熄滅。如果不是以上的結(jié)果，首先檢查JK觸發(fā)器的管腳是否連接好以及是否正確。然后再檢查同步可加減計數(shù)器CD40192的管腳是否連接好以及是否正確。接著就是數(shù)據(jù)比較器74LS85以及編碼器CD4532的管腳連接正確與否。一步步檢查后，此問題便可解決。5.2電路改進(jìn)：總體來說，我覺得我設(shè)計的這個簡易電梯控制系統(tǒng)電路已經(jīng)達(dá)到了最初的要求。簡潔明了，功能模塊清楚。唯一不妥的是只具備單請求功能，多個樓層的請求則不再該設(shè)計的范圍，簡易電梯的電路設(shè)計還有待進(jìn)一步的完善六、總結(jié)與體會數(shù)電課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.回顧起此次課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在短短的幾個星期內(nèi)，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次數(shù)電課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做數(shù)電課程設(shè)計，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次數(shù)電課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在蔡老師的辛勤指導(dǎo)下，終于達(dá)到了預(yù)期的效果。同時，在蔡七、附錄（元器件清單）同步十進(jìn)制可加減計數(shù)器（CD40192）1個優(yōu)先編碼器（CD4532）2個數(shù)據(jù)比較器（74LS85）1個雙D觸發(fā)器（CD4013）4個譯碼器（CD4511）1個555定時器1個與非門(CD4011)1個105瓷片電容7個數(shù)碼顯示管1個LED燈7個開關(guān)7個電阻若干八、參考文獻(xiàn)1、《電工電子實踐指導(dǎo)》江西科學(xué)技術(shù)出版社王港元主編2、《數(shù)字電子技術(shù)》電子工業(yè)出版社