數(shù)電課程設(shè)計(jì)--電梯控制電路

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱 數(shù)字電子課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課題名稱 電梯控制電路 </p><p>　　專 業(yè) 自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) &

2、lt;/p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年 月 日</p><p><b>　　課

3、程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù)</p><p>　　題 目： 簡(jiǎn)易電梯控制系統(tǒng) </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b><

4、;/p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　審 批：</b></p><p>　　任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 2012年12月3日 星期一</p><p>　　設(shè)計(jì)完成日期 2012年12月14日 星期五</p><p><b>　

5、　目錄</b></p><p>　　一、目的 ………………………………………………2</p><p>　　二、設(shè)計(jì)總體思路及基本原理 ………………………2</p><p>　　三、框 圖………………………………………………3</p><p>　　四、單元電路設(shè)計(jì)(各單元電路圖）…………………3</p><p&g

6、t;　　1. 輸入模塊………………………………………3</p><p>　　2. 計(jì)數(shù)模塊………………………………………5</p><p>　　3. 比較模塊………………………………………6</p><p>　　4. 顯示模塊………………………………………7</p><p>　　五、電路總電路圖 ……………………………………8</p&g

7、t;<p>　　六、安裝、調(diào)試步驟 …………………………………9</p><p>　　七、故障分析與電路改進(jìn) ……………………………9</p><p>　　八、總結(jié)與體會(huì)………………………………………10</p><p>　　九、附錄（元器件清單）……………………………10</p><p><b>　　一、目的<

8、/b></p><p>　?。?）讓學(xué)生掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方法；</p><p>　?。?）進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；</p><p>　　（3）掌握設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的方法，進(jìn)一步熟悉multisim仿真軟件的使用；</p><p>　　（4）經(jīng)過(guò)

9、查資料、選方案、設(shè)計(jì)電路、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告、使學(xué)生得到一次較全面的工程實(shí)踐訓(xùn)練，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，提高和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)后的工作打下基礎(chǔ)。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)總體思路及基本原理 </p><p>　　要實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)作的控制，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)工作。輸入模塊主要由編碼器（74LS148）和鎖存器（JK觸發(fā)器）及四總線緩沖器（74LS125）組成。編碼器

10、對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行編碼，鎖存器對(duì)編碼器輸出的單次脈沖信號(hào)進(jìn)行鎖存。結(jié)合電梯的運(yùn)動(dòng)，這里采用74LS192作為計(jì)數(shù)模塊。電梯上升，計(jì)數(shù)器做加法計(jì)數(shù)；電梯下降，計(jì)數(shù)器做減法計(jì)數(shù).電梯每運(yùn)動(dòng)一個(gè)樓層來(lái)一個(gè)脈沖，做一次加法（減法）計(jì)數(shù)。比較模塊，由比較器（74LS85）來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò) 比較當(dāng)前樓層和目的樓層的大小，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)模塊的加減計(jì)數(shù)。所有的計(jì)數(shù)都通過(guò)譯碼驅(qū)動(dòng)在數(shù)碼管上顯示出來(lái)，表示當(dāng)前的樓層。用指示燈表示電梯當(dāng)前的狀態(tài)，燈亮表示電梯正在通往指定

11、樓層；燈滅則到達(dá)指定樓層；燈閃爍則超重，電梯不能運(yùn)作，這就是顯示模塊。以上幾個(gè)模塊的相互配合，實(shí)現(xiàn)了電梯的升降控制電路。</p><p><b>　　框 圖</b></p><p>　　四、單元電路設(shè)計(jì)（各單元電路圖）</p><p>　　1.輸入模塊（部分接線未畫(huà)出）</p><p>　　74LS112的真值表如下&l

12、t;/p><p>　　二極管主要起單向?qū)щ姷淖饔?，防止其他輸入信?hào)進(jìn)入JK觸發(fā)器的~PRE端。四總線緩沖器主要是在觸發(fā)信號(hào)來(lái)臨使CLR為低電平時(shí)，給PRE端高電平，使JK觸發(fā)器不至于置數(shù)。</p><p>　　2.計(jì)數(shù)模塊（部分接線未畫(huà)出）</p><p>　　74Ls192功能表如下：</p><p>　　通過(guò)74LS192的計(jì)數(shù)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)樓層

13、的計(jì)數(shù)，每運(yùn)動(dòng)一個(gè)樓層就給一個(gè)有效脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器計(jì)一個(gè)數(shù)。電梯上升時(shí)，給“UP”端脈沖，計(jì)數(shù)器做加法計(jì)數(shù)；電梯下降時(shí)，給“DOWN”端脈沖，計(jì)數(shù)器做減法計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果輸出，并在顯示器上顯示出來(lái)。</p><p>　　3.比較模塊（部分接線未畫(huà)出）</p><p>　　74LS85功能表如下：</p><p>　　比較器采用的是74LS85四位比較器，由于只有四層樓

14、，因此將其中兩位比較端都接地。比較器接受表示當(dāng)前樓層的數(shù)字信號(hào)和目的目的樓層的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)比較其大小輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)控制計(jì)數(shù)器脈沖信號(hào)的輸入端。</p><p><b>　　4.顯示模塊</b></p><p>　　顯示屏接收來(lái)自計(jì)數(shù)器的信號(hào)，將其以數(shù)字形式顯示出來(lái)，數(shù)字表示電梯所在的樓。指示燈的亮與不亮表示了電梯的運(yùn)行狀態(tài)。樓層發(fā)請(qǐng)求信號(hào)，則該樓層燈亮，電梯到達(dá)該

15、樓層時(shí)指示燈滅，電梯超重不能啟動(dòng)，指示燈閃爍報(bào)。</p><p><b>　　五、電路總電路圖</b></p><p>　　六、安裝、調(diào)試步驟 </p><p>　　把各芯片安到面板上，合理布局芯片。合理的布局會(huì)為以后的接線帶來(lái)很大的方便。這是最基本的一步。 現(xiàn)在就可以接線由于考慮到如果將所有銜接起來(lái)再檢查的話可能比較麻煩，改線路也可能因?yàn)?/p>

16、線多而又要重接，所以我們按照各個(gè)模塊接好當(dāng)場(chǎng)檢查，并且再接線路之前我們還需要檢查我們的各個(gè)器件和工具箱是否可用。 先觀察面板和實(shí)驗(yàn)箱的相關(guān)器件是否完善，儀器的好壞直接決定了實(shí)習(xí)的功敗垂成。然后再觀察它們的構(gòu)造，因?yàn)楸容^熟悉其構(gòu)造和功能，才能使以后的操作更加迅捷。 檢測(cè)各個(gè)芯片及導(dǎo)線，只有好的芯片和導(dǎo)線才有可能實(shí)現(xiàn)其功能。如果是壞的芯片或?qū)Ь€，設(shè)計(jì)的再好的電路也不可能實(shí)現(xiàn)功能，所以不要小看這個(gè)步驟，這了。按照已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路圖接線，由

17、于線路比較復(fù)雜，所以接線也要合理，美觀。這樣對(duì)以后的線路檢查也會(huì)帶來(lái)方便。 而對(duì)于接好了，但不能正常工作的部分需要進(jìn)行調(diào)試處理。對(duì)不能正確工作的模塊進(jìn)行檢查，檢查接觸是否良好，有沒(méi)有短路，有沒(méi)有少接或多接了線。如果上述步驟沒(méi)用，則對(duì)該模塊的上級(jí)模塊進(jìn)行檢查。直到檢查出問(wèn)題并解決出現(xiàn)的問(wèn)題為止。 當(dāng)然最后還是通電看看所有功能是否能按照任務(wù)書(shū)上的顯示，如果一切都正確，則完成。</p><p>　　七、故障分析與電路改

18、進(jìn)</p><p>　　故障：接線完成后，啟動(dòng)電路，顯示器顯示數(shù)字“0”，按個(gè)按鈕均無(wú)反應(yīng)。檢查：對(duì)電路元件進(jìn)行各個(gè)排查，檢查到74LS148的輸出端口在按各按鈕時(shí)均為低電平。改進(jìn)：74LS148為優(yōu)先編碼器，低電平有效，輸入端高位優(yōu)先權(quán)高低位優(yōu)先權(quán)低。信號(hào)從低位輸入時(shí)應(yīng)將高位接高電平，否則低位信號(hào)將被屏蔽。把輸入信號(hào)接到74LS148的高位端口“5”、“4”、“3”、“2”后，啟動(dòng)電路后，按各個(gè)按鈕，顯示器顯示

19、對(duì)應(yīng)數(shù)字。</p><p><b>　　八、總結(jié)與體會(huì)</b></p><p>　　從電路的設(shè)計(jì)到接線實(shí)現(xiàn)各功能，這次課程設(shè)計(jì)將課程知識(shí)綜合了起來(lái)，加深了對(duì)課本知識(shí)的理解。平時(shí)做做實(shí)驗(yàn)，接接線，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的功能，感覺(jué)都還挺好的。但這次課程設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，相對(duì)復(fù)雜多了。在設(shè)計(jì)電路時(shí)會(huì)遇到許多自己從未想過(guò)問(wèn)題，或許是個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，卻往往弄得自己手足無(wú)措，花費(fèi)

20、好大力氣才解決。但成功解決問(wèn)題后的那種興奮卻是難以形容的。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，只有實(shí)踐方能出真知。課程設(shè)計(jì)中我們動(dòng)腦、動(dòng)手，鍛煉了我們的邏輯思維也提高我們的動(dòng)手能力，加深了對(duì)74系列芯片的理解和運(yùn)用。 </p><p>　　九、附錄（元器件清單）</p><p><b>　　二極管</b></p><p><b>　　74LS85<

21、;/b></p><p><b>　　74LS112</b></p><p><b>　　74LS125</b></p><p><b>　　74LS148</b></p><p><b>　　74LS192</b></p><p

22、>　　電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：________________</p><p>　　日 期：________________ </p><p>　　注：①表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類(lèi)課題必填內(nèi)容；</p><p>　?、诖吮硌b訂在課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的最后一頁(yè)。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)裝