电力系统及其自动化专业毕业论文26921.doc

课 程 设 计 说 明 书题 目： 电梯控制 学 院： 电气工程学院 专 业：电力系统及其自动化2班 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号学生姓名专业（班级）设计题目电梯控制设计技术参数楼层显示1-7电梯自动从1层上升到7层，在7层停6s后再从7层下降到1层，依次循环在点阵电路上显示上下箭头设计要求8*8点阵电路显示上下箭头用1个数码管显示楼层工作量学会使用max+plusii软件和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工作计划1. 了解eda的基本知识，学习使用软件max+plusii，下发任务书，开始电路设计；2. 学习使用实验箱，继续电路设计；3. 完成电路设计；4. 编程下载、连接电路、调试和验收；5. 答辩并书写任务书。参考资料数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社.eda课程设计b指导书. 指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年 月 日 目 录第1章 设计说明4 1.1 设计思路4 1.2 模块介绍4 1.3 真值表6第2章 原理图 11第3章 波形仿真图 13第4章 管脚锁定及硬件连线 13心得体会 15参考文献 15第1章 设计说明 1.1 设计思路本设计要求运用时序和逻辑电路，结合其他各种数字电路的集成芯片，通过数码管显示电梯所在楼层，通过8*8点阵显示电梯运行方向。本次设计当中，使用74191和74160搭配作为带暂停时间的可逆计数器，并通过数码管显示当前楼层。运用74160计数器和74138译码器搭配控制点阵的扫描电路，显示电梯运行方向上和下。在可逆计数器电路当中，74ls191用来计算当前楼层。每输入一个时钟脉冲上升沿，计数器记一个数，当dnup控制端输入0或1时，相应地控制计数器进行加法运算和减法运算实现显示楼层的递增和递减，并将计数器的输出端接入数码管显示当前计数。而在74191在计数过程中，与之配套的74160必须停止工作或者保持当前状态。通过控制74160的时钟脉冲信号，可实现这两个7410停止工作。数码管显示电路和8*8点阵扫描显示电路可通过组合计数电路的输出信号实现控制数码管和点阵显示相应的数字。1.2 模块介绍模块一：可逆计数器本次设计的核心模块便是可逆计数器，实现了可逆计数器按照规定规律计数并保持相应时间，即可完成本次设计的主要工作。电梯上升和下降由74191的引脚dnup控制：当dnup为低电平0时，电梯上升；当dnup为高电平1时，电梯下降。要使74191实现计数，必须输入一个时钟脉冲，由于74191是当时钟脉冲双向计数器，所以只需一个时钟脉冲即可。当时使能端gn处于高电平状态时，计数器处于保持功能，保持的是gn端输入高电平瞬间当前的计数值。gn端输入低电平时，即可驱动计数器工作。ldn端是计数器的预置数端，当ldn端处于低电平时，计数器处于预置数状态，本实验为了保持计数器循环不间歇工作，不对74191计数器的预置数端进行控制，使计数器始终处于计数或者保持状态，即可保证数码管显示楼层时始终有楼层显示而不会显示0层。dnup端是计数器的算法控制端口，输入高电平时，计数器处于加法计数状态，输入低电平时，计数器处于加法计数状态。为了实现计数器实现循环可逆计数，必须控制dnup端口的输入信号实现适时翻转。模块二：上下箭头点阵模块上升下降箭头是由8*8点阵输出实现的。根据箭头的形状，由计数器74160输出000到111八个状态控制74138译码器扫描行，根据行和列的关系运用多个门电路实现对列的控制，并实现上下箭头的转换。如下图所示： 门电路对上下箭头的控制上下箭头显示如下图所示： 上下箭头显示模块三：数码管楼层显示模块加减计数器74191实现了对数码管楼层的显示。初始时，对加减计数器74190设置了0001的状态，即端口a接高电平vcc。输出端a、b、c、d接静态数码管ds1，电梯上升时，数码管显示1-7；电梯下降时，数码管显示7-1。 静态数码管接入端口1.3 真值表1电梯控制真值表qc(74191)qbqaqb(74160)qcdnup001111010111011111100111101111110111111111111111qcqbqagn11000000qcqbqaqbqcclk(74160)111011111001111101qcqbqaclrn(74160)00002741603741914741385点阵真值表lie2始终为高电平1，则直接将其接至vcc。liehanglie0lie2lie3lie4lie5lie6lie7lie800100000hang1000红00000hang2100000000hang3100000000hang4100000000hang5100000000hang6100000000hang7100000000hang8100000000当扫描hang2的时候，使lie1,lie3为高电平liehanglie0lie1lie2lie3lie4lie5lie6lie701111000hang1100000000hang200红红红0000hang3100000000hang4100000000hang5100000000hang6100000000hang7100000000hang8100000000liehanglie01lie10lie21lie30lie41lie51lie60lie70hang11100000000hang2100000000hang30红0红0红00hang4100000000hang5100000000hang6100000000hang7100000000hang8100000000当扫描hang3-hang7时，只有lie2保持高电平1，其余列均为低电平0。当箭头向下时真值表对称相反。6.数码管显示真值表 输入楼层显示dcbads100011001020011301004010150110601117第二章 原理图1、 模块一：电梯楼层升降控制并在7层停留6s的原理如下图 电梯楼层升降控制并停留6s原理图2、 模块二：上下箭头点阵模块实现的原理如图： 上下箭头模块实现原理图3、模块三：数码管楼层显示原理如下图： 数码管楼层显示原理图其中：d、c、b、a分别由高位到低位。4、 总原理图如图 电梯控制总原理图第3章 波形仿真图由原理图编译完成可得到波形仿真如下图： 原理图波形仿真第四章 管脚锁定及硬件连线 1、管脚锁定。 （1）内锁：标号管脚功能apin127outputbpin128outputcpin131outputdpin132outputds1pin94output（2）、外锁： 标号管脚功能r0198outputr1196outputr2193outputr3191outputr4189outputr5179outputr6176outputr7174outputlie083outputlie186outputlie288outputlie390outputlie493outputclk75inputclk185input2.硬件连接。点阵行hang1-hang8用引线接独立扩展下载板接口198、196、193、191、189、179、176、174。点阵列lie0、lie1、lie3、lie4用引线接入接口83、86、90、93，lie2直接用引线接入高电平+5v。时钟信号clk、clk1输入256hz,1hz，所以用独立扩展下载板75,85用引线分别接入频率组13,21。心得体会初次拿到课设题目，脑子里没有太多的想法，就是按照要求完成就行，但是真正开始设计工作的时候才深深体会到设计工作的复杂性。设计既需要符合实际要求，又要尽量简单有效。在设计过程，真正体会到了把握全局的重要性和难度，真正体会到了在把握全局和充分考虑细节之间把握平衡性的重要性，真正体会到考虑问题需要联系实际，需要充分了解对象，需要充分考虑到各种情况的重要性和难度。这次课设，我从中得到了许多。经过1周的eda课程设计实验，我基本上掌握了eda课程设计的流程与方法，初步经过1天的对题目设计要求的冥思苦想，有了基本思路后，一步步把自己的想法通过软件来实现。一次次的修改，一次次的编译和仿真，逐步把错误一点点的改正。有整体思路之后，通过建模块的方式使局部的功能逐一实现。当软件仿真成功的那一刻心中有无限的喜悦。在硬件仿真的过程中，走了很多弯路，经过了多次失败，让我深刻的感受到在连实验箱的时候给电路自动分配引脚的重要性。通过这1个星期的eda课程设计，不但使我熟悉了eda课程设计的基本思想和基础知识，初步掌握了其应用软件max-plus的使用，而且更为深入的体会了数字电路在现代高科技信息产业领域中的重要地位，并且对自己的专业有了更深的了解，产生了更大的兴趣。通过简单的电路设计，提高了我得独立思考能力，通过连结实验箱增强了我的动手能力，使我在课堂上学到的知识付诸实践而且得到了很大的延伸。此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用，让我看到了eda技术功能的强大，也让我认识到掌握他们的重要性，同时也看到了自己的差距与不足，我知道只有今后自己努力学习，拓宽自己的知识面，才能更好的掌握这项技术，也才能适应社会的发展。我很感谢学校能给我们这次进行eda课程设计培训，动手能力和创新思维的机会，同时向一直辅导和帮助我们的老师们表示感谢，谢谢你们的耐心指导。我一定会更加努力学好这门课程，参加更多的有关电子设计方面的实践。参考文献1数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社2eda课程设计b指导书.燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：该生学习态度 （认真 较认真 不认真） 该生迟到、早退现象 （