二色针织机数字控制器.doc

毕业设计（论文）题目:二色针织机数字控制器专业: 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 论 文 摘 要过去，有的工厂针织机完全靠手工操作，工人们不仅必须眼看、脑记层数和圈数，同时手还要进行换羧、剪线、手摇控制等机械工作，精神高度紧张，劳动强度大，且容易出错等。为此，我们应用集成芯片设计出二色针织机控制器，以便减轻工人们的劳动强度，同时这也是我国的针织业走向全自动化的必然方向。本设计是基于Multisim软件的集成电路设计。主要采用了集成芯片LED显示，74LS48、74LS42译码器，74LS160计数器，光电传感器，拨盘开关及门电路等组成。在此设计中，我首先选用光电传感器设计出光电转换电路，将编织信号变成电脉冲驱动圈数计数器计数。然后接入3个计数译码显示电路，其中一个用于层数显示，另外两个分别为圈数显示的个位和十位。另外，在控制电路部分选用了16个拨盘开关和门电路组成程序控制器，用来预置每道程序所需编织的圈数；选定每个程序的完成条件；在每道程序结束时输出信号给程序分配器加1，从而实现程序的自动切换。最后，设计中还利用门电路分别构成单稳电路和自加1电路。前者用来实现电路延时和剪刀断线，后者用来驱动层数计数器，使其实现在0状态时自动加1的目的。本文详细的介绍了系统硬件的设计过程。由于集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高的优点。采用该装置可以根据实际请况进行针织控制，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等优点。关键词： 光电转换电路 程序控制 单稳态触发器 自加1电路Abstract（摘要）In the past, some knitting machine factory totally by manual operation, the workers not only must see brain remember layer and circle number, and at the same time hand in to hand control of carboxy cut the line mechanical work, the spirit of high tension, labor intensive, and easy to make a mistake and therefore, we use integrated chip design out two color knitting machine controller, so as to reduce the workers labor intensity, and it is also the knitting industry in China to the automation of inevitable direction。This design is based on the integrated circuit design Multisim software mainly adopts integrated chips LED display, 74 LS48 74 LS42 decoder, 74 LS160 counter, photoelectric sensor, dial the dish switch and the composition such as the gate on the design, I first choose photoelectric sensors designed photoelectric circuit, will weave signal into electrical impulses drive laps counter counts and then access three count decode show circuit, including one for layer shows, the other two laps of respectively that Moscow and ten in addition, in the control circuit of the choose the 16 dial the dish of switch and the gate circuit program controller, each program used to preset for knitting lap; Selected the completion of each program conditions; In the end of each program output signal to the program distributors and 1。Key Words:（关键词） photoelectric conversion circuit programmed controlmonostable triggerSince the add 1 circuit任 务 书一、设计题目：二色针织机数字控制器二、设计任务与要求：1学习在Multisim软件环境中设计数字电路，写出学习指南（1）基本界面介绍（2）基本操作方法（3）常用与仪器仪表的使用2.设计一个二色针织机数字控制器在针织生产过程中，如靠手工操作，工人不仅看和记层数、圈数，手还要换梭剪线，易出错。能直观显示出生产过程的状态（几层几圈）（1）圈数根据实际生产过程可调整。（2）生产过程出现故障（正常工作时断线），能停止工作，发出警示信号。出现其它意外（漏针、错针），能人为终止工作。（3）正常工作时应有灯指示。A梭工作，红灯亮；B梭工作，绿灯亮。具有手动清零与上电清零功能。（4）作传感器的基本原理设计。（5）在Multisim仿真软件中设计并仿真各单元电路与整体电路。（记录仿真过程中的结果与出现的问题）三、给定条件与原始数据：1最大圈数不大于99圈，层数不大于8层例如针织过程：按红色16圈绿色6圈红色3圈绿色34圈红色12圈绿色5圈 红色8圈绿色2圈返回。2织红色是A梭工作，织绿色是B梭工作。换羧时，相接处均在同一线上，两种颜色的线同时织上机针（两梭同时工儿25ms）剪刀剪断线时间约为10ms。 29二色针织机数字控制器目 录第一章 引言11.1设计背景11.2设计方向及思路11.3设计、调试步骤和方法21.4软件介绍3第二章 设计过程42.1系统总体方案的确定42.1.1针织机生产工艺过程介绍42.1.2整体设计框图42.2子系统的设计62.2.1圈数信号产生电路62.2.2 计数、译码、显示电路72.2.3程序控制电路112.2.4单稳电路142.2.5自加1电路162.2.5 工艺执行控制电路162.2.6 断线检测电路172.2.7 报警电路182.2.7总体逻辑电路18第三章 电路仿真193.1 子系统东单元电路仿真193.1.1圈数信号产生电路的仿真193.1.2圈数计数译码显示电路的仿真213.1.3 程序控制电路的仿真213.1.4 层数计数电路的仿真233.1.5 工艺执行控制电路的仿真243.1.6总体逻辑电路仿真25附 录26附录1 所用数字集成电路外引线图26附录2 二色针织机数字控制器的元件明细表（见表3-1）29第四章 结束语30谢 词31参考文献32第一章 引言1.1设计背景在当代科技迅猛发展的时代，中国作为一个针织大国，具有良好的针织文化和优良的针织技术，但在西方科技标准的评判下，我国的针织产业已很难创建一个国际对话平台。这使得我国的针织产品在出口方面难以获得高附加值，无法走向国际轨道。因此我国的针织产业必须走向高端技术发展的轨道，要求我们用机械代替手工，逐渐迈向全自动化。据调查在国外厂家纷纷向着电脑化，全自动化发展的时候，国内还有较大部分的针织机生产厂家还在围绕着手动机械生产。这就需要我们加强企业对针织机械的投入，从细化入手，如生产力入手，从产品入手，进一步加强针织业的优化和科技化。根据这一现象做出本次课题设计。1.2设计方向及思路本次课程设计的最终方向是二色针织机数字控制器运用EDA技术，即一些集成芯片和门电路及传感器等设计一个可以自动换梭，显示圈数、层数电路，以满足针织业的需求。由于许多数字控制电路的输入是光电信号的有和无两个状态，输出也是继电器的通断两个状态，因此，为了达到通过“数字量”控制生产机械动作的目的，首先必须要善于利用元件的两个状态（如高电平和低电平、脉冲的有和无）表示数字量，其次还要善于巧妙地设计控制电路使之能按照工艺程序动作规律发出驱动机械执行相应动作的信号。1.3设计、调试步骤和方法调试的基本思路是首先把整个逻辑电路分解为若干个单元，然后根据信号的流向由易到难逐步进行。二色针织机数字控制器的调试大致可按下述步骤进行：1、 调好模拟圈数信号的方波发生器作为信号源。二、调计数、译码、显示部分。可用信号源检查圈数和程序计数器是否正常工作。三、调程序控制器。工作正常后与计数、译码、电路相连，此时可不加单稳电路观察程序能否自动循环。四、装上单稳电路，调好时间，程序计数应能逢0自动加1.五、调输出驱动电路。观察三个发光二极管的亮、灭规律是否符合工艺程序。六、调故障电路。当断线时，计数器是否能停止计数，梭子是否能停止工作，电路是否能发出蜂鸣的响声。对于一个系统来说，调试过程中总会有故障需要排除。因此设计者除了应注意在第一次运行前仔细检查核对所有的接线外，还应熟悉一些常用的排除故障方法。例如遇到故障时，一般可以从简单部分开始逐级检查。另外，我们还可以通过对某一预知点特性的观察，进行调试，从而判断出故障部位。调查表明，由于许多设计者在调试过程中往往不注意“时序”关系，即忽视各单元电路在时间上和触发脉冲前、后沿的相互配合致使电路无法正常工作，这也是造成故障的重要原因。1.4软件介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。通过Multisim可以交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真，它是EDA仿真设计系统的一个重要组成部分。EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向。其基本特征是设计人员以计算机为工具，按照自顶向下的设计方法。随着EDA技术的发展，可以利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验。目前，在这类仿真软件中，“虚拟电子实验台”Multisim较为优秀，其应用逐步得到推广，这种新型的虚拟电子实验技术软件在创建实验电路时，元器件、测试仪器均可直接从屏幕图形中选取，且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实中的仪表非常相似。实际工作中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，并且设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析，可直接打印输出实验数据、测试参数、电路原理图。并且在实验中不消耗实际上的元器件，实际所需元器件的种类和数量不受限制， 从而降低了试验成本，加快了试验速度，提高了实验率。基于上述优点，我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成二色针织机数字控制器的仿真设计。第二章 设计过程2.1系统总体方案的确定2.1.1针织机生产工艺过程介绍1.调色，具体要求如下：（1） 用红、绿两种颜色纱线交替地织八层，每层的圈数都有一定的要求，分别为16、6、3、34、12、5、8、2；（2） 在换色时，为使织物美观保持没有窟窿，需要在接缝处由两种颜色的纱线同时织上几针，并且在每次换色时编织针数要一样；（3） 调色相接处均在同一直线上。上述调色任务可以有两只换色梭子来完成。根据要求织红色时，A梭工作；织绿色时，B梭工作，则针织机的工艺顺序为：2、剪刀断线如上所述，编织由红色纱线转换到绿色纱线时两种颜色同织几针后，应进入绿色编织区，红色纱线要退出编织，因而需用剪刀剪断红色纱线。当由绿色纱线编织区转换到红色纱线编织区时，情况类似，只不过要剪断绿色纱线而已。为此，只需给针织机装上三块电磁铁组成执行机构，便可以实现自动控制。如果我们用A电磁铁控制A梭工作，B电磁铁控制B梭工作，J电磁铁控制剪刀工作，则工作过程可表示如图2-1所示：A工作A延B工作A退J工作B工作B退J 工作B延A工作图2-1 针织机的生产过程由于电磁铁是将电信号转换为机械位移的一种转换装置，因此通过它可以把控制电路发出的电信号变为机械动作。如果要进行红线编织，就可以让控制电路使A电磁铁吸合；如果要红线和绿线同织，则可控制A和B两块电磁铁同时吸合。同样，剪刀断线也可用继电器控制J电磁铁吸合来完成。2.1.2整体设计框图由技术指标要求可知，该数字系统的功能主要是实现可预置计数，故可将系统的总任务分解为下面的各个子系统完成的任务。1、 圈数计数信号产生电路。由传感器产生一个圈数信号，并，提供给圈数计数器使计数器计数。3、计数、译码、显示电路。圈数计数规律为：，故选用十进制计数器将其级联即可。对应的层数计数规律为：，故选用一片十进制计数器即可。 2、自加1电路（层数计数器的计数信号产生电路）。用程序控制电路产生的脉冲信号触发单稳态触发器使其产生一脉冲信号，提供层数计数器的计数信号。4、程序控制电路。由门电路和16个开关构成，用来预置每道程序所需的编织圈数；选定每个程序的完成条件；在每道程序结束时输出信号给程序分配器加1，从而实现程序的自动切换。5、工艺执行控制电路。控制执行机构完成工艺程序规定的动作，控制梭子的工作和剪刀断线工作。该电路由两个与非门、两个延时单稳及三个功放构成。6、报警电路。利用传感器检测电路中是否有断线，并将信号送给报警电路，若有断线则电路将发出蜂鸣声，以便引起工作人员的注意。同时，圈数计数器停止计数，梭子停止工作。由以上分析，可得二色针织机数字控制器的总体方框图，如图2-2所示。圈数译码显示电路层数译码显示电路自加1电路层数计数器（程序计数）圈数计数器（十位）圈数计数器（个位）圈数信号BCD译码器C0C9BCD译码器B0B9BCD译码器A0A9程序控制电路(开关 +门电路 )单稳电路1梭子工作 断线检测单稳电路2报警电路剪刀工作图2-2 二色针织数字控制器的总体方框图2.2子系统的设计2.2.1圈数信号产生电路该部分利用传感器光电效应的特点，将编织的圈数信号转变成电脉冲。即光敏二极管在没有光照时反向电阻很大，电流很小，此时光敏二极管处于截止状态，输出为低电平。当有光照射时，光敏二极管将导通输出高电平。我们利用这一特点，在针织机上安装一个带有小孔的圆盘，使A梭或B梭织完一圈时圆盘刚好转一周，灯光通过小孔照射光敏二极管一次，就产生一个负脉冲，再通过放大整形电路后得到一个正脉冲。如图2-3所示。但在仿真软件中为方便，我们使用一个方波信号源代替该电路。 放大整形 CP 图2-3 传感器构成的脉冲电路其中放大整形电路如图2-4所示。信号首先经过两只二极管D1，D2进行输入嵌位限幅，然后通过两级三极管组成的共射极放大器进行放大，待放大到足够的幅度后送至CD4093施密特触发器整形，从而可得到上、下沿非常陡峭的脉冲。图2-4 放大整形电路2.2.2 计数、译码、显示电路该电路由两部分构成。一部分记忆并显示圈数，因为圈数是在234之间变化的，所以需要设计一个循环模数随圈数变化的任意进制计数器。例如我们把两个中规模十进制加法计数器串接起来构成100进制计数器。另一部分计数、译码、显示电路用来记忆和显示层数，因为要控制八道程序，所以只需要一级十进制计数器故选用74LS160十进制加法计数器，其逻辑功能图如图2-5所示，功能表如表2-1所示。另外由74LS48译码器输出驱动LED显示，其逻辑功能图如图2-6所示，功能表如表2-2所示。 图2-5 74LS160的逻辑功能图引脚符号： RCO 进位输出端 QAQD 输出端 AD 并行数据输入端 CP 时钟输入端（上升沿有效） CLR 异步清零端（低电平有效） LD 同步并行置数控制端（低电平有效） ENP、ENT 计数控制端表2-1 74LS160的功能表输入输出说明CR LD ENP ENT CP D C B A QD QC QB QARCO 0 X X X X X X X X0 0 0 00异步置0 1 0 X X d3 d2 d1 d0d3 d2 d1 d0RCO =ENTQDQA 1 1 1 1 X X X X计数RCO = QDQA 1 1 0 X X X X X X 保持RCO = ENTQDQA 1 1 X 0 X X X X X保持0 图2-6 74LS48逻辑功能图引脚符号： A、B、C、D 为译码地址输入端 /RBO 为消隐输入（低电平有效）/脉冲消隐输出（低电平有效） 灯测试输入端（低电平有效） 脉冲消隐输入端（低电平有效） a、b、c、d、e、f、g 为译码输出端（高电平有效）。表2-2 74LS48逻辑功能表输入/RBO 1111111111输出字形 D C B A a b c d e f g 11111111111XXXXXXXXX0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 10123456789由74LS160计数器、74LS48译码器和LED显示构成的计数译码显示电路，图2-7为圈数译码显示，图2-8为层数译码显示图2-7 圈数计数译码显示电路图2-8 层数计数译码显示电路2.2.3程序控制电路程序控制是控制电路的心脏，主要任务是：能根据生产工艺要求预置每道程序所需编织的圈数，选定每个程序的完成条件，在每道程序结束时输出信号给程序分配器加1，从而实现程序的自动切换。故根据要求当满足工艺需求时该电路最终将得到一个负脉冲“”，故LED显示与程序控制电路的输出关系如表2-3所示。表2-3 LED显示与程序控制电路的输出关系层数显示圈数显示（十位）圈数显示（个位）总程序控制输出11X1X6122X0X6133X0X3144X3X4155X1X2166X0X5177X0X8188X0X21在该电路中用到4线10线译码器CT74LS42，其逻辑功能图如图2-9所示，逻辑功能表如表2-4所示.图2-9 74LS42逻辑功能图引脚符号：A3A0 地址码输入端，按BCD码编码 输出端，低电平有效表2-4 74LS42逻辑功能表十进制数 输入输出A3 A2 A1 A0 00 0 0 00 1 1 1 1 1 1 1 1 110 0 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 120 0 1 01 1 0 1 1 1 1 1 1 130 0 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 140 1 0 01 1 1 1 0 1 1 1 1 150 1 0 11 1 1 1 1 0 1 1 1 160 1 1 01 1 1 1 1 1 0 1 1 170 1 1 11 1 1 1 1 1 1 0 1 181 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 0 191 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 0由表2-4可知74LS42输出低电平有效，当层数显示1时，即第一层时，层数计数器的译码器输出端Y1输出0.若此时圈数恰好显示16，即满足第一层的工艺需求时，圈数计数器的译码器输出端Y6（个位）、Y1（十位）均输出0.这三个低电平信号经过一个或非门后输出高电平“1”。即满足每一层的控制输出信号为“”。如图2-10所示，其它每层的控制电路与此类似。图2-10 第一层制电路由上图可知，当满足工艺需求时，第一层的控制输出为“”而我们最终需要的信号为“”。故选用6个或门及1个或非门构成如图2-11所示电路。图2-11 总程序控制电路2.2.4单稳电路该设计中一共采用三个单稳电路，均由单稳芯片SN74121构成，该单稳触发器输出端只有一个稳定状态，另一个则是暂稳态。加入触发信号后，它可以由稳定状态转入暂稳态，经过一定时间后，他又会自动返回原来的稳定状态。其逻辑功能图如图2-12所示，功能表如表2-5所示。图2-12 SN74121的逻辑功能图引脚符号： Cext 外接电容端 Q 正脉冲输出端 负脉冲输出端 Rext/Cext 是外接定时电阻、电容的公共连线端 Rint 为内电阻端 A1 为正触发输入端 A2、B 为负触发起的输入端表2-5 SN74121的逻辑功能表输入输出说明A1A2BQ0X101 稳定状态X0101XX00111X0111下降沿触发1110X上升沿触发X0设计中一共采用三个单稳电路，其基本形式都如图2-13所示的下降沿触发方式。图2-13 单稳态电路外接电容C接在Cext和Rext/Cext端之间，外接电阻R接在Rext/Cext端和电源Vcc之间，同时将Rint开路。如用CT74121内部电阻时，应将Rint端接Vcc。R的取值范围为240K，C的一般取值范围为10pF10uF，在要求不高的情况下，C的最大值可达1000uF。在输出脉冲宽度不大时，可利用CT74121内部电阻Rint= 2K取代R，这样，可以简化外部接线。当要求输出脉冲宽度较大时，需采用外接电阻R。图2-14所示为单稳态触发器CT74121的工作波形。有该图可以看出，如在暂稳态期间（即tw内）再次进行触发时，对暂稳态时间没有影响。因此，输出脉冲宽度tw不会改变，它只取决于R和C的大小，而与触发脉冲无关。图2-14 CT74121的工作波形图因此，根据不同的用途，适当地选取R和C的数值，从而得到所需宽度的脉冲。根据设计要求，A梭、B梭需同时工作25ms，即单稳1需要外接电阻R，其阻值为3.6K，C的值为10uF；另外，设计中还要求剪刀断线时间为10ms，即单稳2中C的值为7.14uF即可满足。2.2.5自加1电路根据给定条件，要求程序计数器的显示按1、2、3、4、5、6、7、8的顺序进行，即逢0自动加1.。为此，我们可以利用当圈数计数器出现0状态时，层数计数器的BCD译码器的Y0端将产生一个负的阶跃信号，把它引出后去触发单稳，从而使层数计数器的CP端产生一个滞后一定时间的上升沿，实现了在0状态时自动加1的目的。2.2.5 工艺执行控制电路该电路控制执行机构完成工艺程序规定的动作。因为动作步数不多，而且延时长短要求不严格，因而可采用图2-15所示电路。该电路由两个与非门，两个延时单稳及三个功放电路组成。（LED1为A梭工作指示灯，LED2为B梭工作指示灯，LED3为剪刀断线指示灯）图2-15 工艺执行控制电路由工艺要求可知，整个编织过程可分为八道工序，当需要A梭工作时，控制电路只需在A梭控制端给出一个高电平。同理，需要B梭工作时，控制电路需在B梭控制端给出一个低电平。当换梭时，要求A、B梭共同工作一段时间，只需控制电路发出一个启动信号，使单稳1（U16）动作，从而使A梭、B梭在规定的延时时间内工作即可。另外，利用单稳1（U16）返回时触发单稳2（U18），我们安排单稳2的延时时间恰好是剪刀继电器的吸合时间，即可完成调色后的断线工作。其中A梭、B梭的控制信号均来自层数计数器的输出端QA，而启动信号为程序控制电路的输出信号。2.2.6 断线检测电路如图2-16所示为针织机断线检测，当纱线正常时，光敏二极管接受光照从而输出高电平，当纱线断线时，挡板掉下遮住了光源，光敏二极管不受光照从而输出低电平。故利用光敏二极管是否有光源来检测针织机是否断线，并将该信号送到圈数计数电路、工艺执行控制电路和报警电路。而在仿真中为简化电路使用RS触发器代替该检测系统。 挡板 图2-16 针织机断线检测 2.2.7 报警电路蜂鸣器的正极性的一端联接到10V电源上面，另一端接到三极管的集电极，三极管的基极由断线检测信号通过一个非门来控制。当检测信号为低电平时，即断线时，非门输出高电平，三极管导通，蜂鸣器报警。当检测信号为高电平时，即正常针织时，非门输出低电平，三集管截止，蜂鸣器不发出声音，其电路如图2-17所示图2-17 报警电路2.2.7总体逻辑电路将各控制电路与各子系统进行链接，即完成总体电路设计，附图2-18所示。第3章 电路仿真3.1 子系统东单元电路仿真3.1.1圈数信号产生电路的仿真在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，画出圈数信号产生电路，如图3-1所示。开启仿真开关，当开关处在2处时，指示灯X1亮，即此时针织机处于正常，未断线；指示灯X2亮，检测电路输出1；指示灯X3亮，圈数信号有输出。同时用示波器检测有输出波形如图3-2所示。图3-1 圈数信号仿真电路图3-2 圈数脉冲波形若开关置于1处时，指示灯X2、X3灭，即检测电路输出0，此时断线，圈数信号无法输出，同时指示灯X1灭，蜂鸣器产生蜂鸣声，即报警。如图3-3所示。图3-3 报警仿真电路3.1.2圈数计数译码显示电路的仿真在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，画出圈数计数译码显示电路如图3-4所示。开启仿真开关，开关J1给出清零信号，即开关打向地时，计数器清零，数码显示00；开关打向“1”时，计数器计数，从 ，并进位最大显示99。同理层数显示电路的原理也如此。图3-4 圈数译码显示仿真电路图3-4 圈数计数译码显示仿真电路3.1.3 程序控制电路的仿真在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，画出程序控制电路，如图3-5所示，为了方便，此处只画出了第一层的控制电路。开启仿真开关，指示灯X4、X5、X6亮；当计数器的个位显6时，指示灯X5灭；当计数器十位显示1时，指示灯X5灭；当计数器显示16时，且开关J2处于地，此时计数器计满第一层，控制端输出“0”信号指示灯X6灭，同时控制端信号经与门输出给计数器，将计数器清零，从而进入下一层的计数。图3-5 程序控制仿真电路3.1.4 层数计数电路的仿真在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，画出层数计数电路如图3-6所示。图3-6 层数计数电路开启仿真开关并，三个指示灯均先灭后亮，故74LS42的Y0输出正的阶跃信号触发单稳电路，同时开关J1给出一个由高到低的信号，从而使程序计数器的CP端也产生一个滞后一定时间的上升沿，实现了在0状态时自动加1的目的。当计数器由1计到2时，指示灯X8由亮到灭，故当显示器显示1、3、5、7时，指示灯X8亮，当显示器显示2、4、6、8时，指示灯X8灭。3.1.5 工艺执行控制电路的仿真在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，画出指示灯控制电路如图3-7所示图37 工艺执行控制电路的仿真开启仿真开关，开关J1位于1处，开关J2也位于1处，此时只有红灯亮；将开关J2拨到0处，绿灯亮红灯熄灭，再拨动开关J3让他产生一个负的阶跃信号，此时黄灯亮但很短暂。拨动开关J1，让它处于0处时，所有灯均熄灭，此时电路处于断线状态。3.1.6总体逻辑电路仿真在完成个单元电路的仿真，并确保正确后，可进行整机仿针，将总体电路画在Multisim10软件的基本界面的电路编辑区中，附图3-8所示指示灯X1为报警指示灯；X2为检测信号指示灯，可以利用它来判断是否断线；X3是圈数信号输出指示灯；X4为圈数计数器十位计满输出指示灯，X5为圈数个位计满输出指示灯，X6为程序控制输出指示灯，X7为层数译码器输出（触发自加1电路信号）指示灯，X8是控制梭子工作信号指示灯；X7为单稳电路输出指示灯。开启仿真开关，指示灯X1、X2、X3、X4、X5、X6、不亮，数码显示器显示000，计数电路做好准备工作，一段时间后指示灯X8亮，层数计数器QA端输出1，X7亮，译码器Y0端输出负的阶跃信号以触发单稳电路，X9亮，触发电路输出高电平为暂稳态，此时层数显示1，同时LED红灯亮，A所工作。当圈数计数器的个位显示6时，指示灯X5灭，此时译码器的Y6端译中输出低电平。当圈数计数器的十位显示1时，指示灯X4灭，此时译码器Y1端被译中输出低电平。当圈数显示16时，指示灯X4、X5、X6灭，程序控制端输出一个下降沿信号触发控制黄灯的单稳电路,且该信号经过一个与门后输入给圈数计数器的清0端，故此时圈数计数器被清0，显示器显示00.另外，指示灯X8灭，X7由，即出现一个上升沿用以触发自加1电路，层数显示2，LED绿灯与红灯亮同时亮25ms后红灯熄灭，黄灯亮10ms后也熄灭，计数器进入到第二层工作。然后第三层直到第八层后又跳回到第一层，循环工作。拨动J3开关，指示灯X1、X2灭，自检电路输出0信号，即断线，同时，计数器停止计数，LED等全灭，蜂鸣器产生蜂鸣，引起工作人员注意电路有故障。 附 录附录1 所用数字集成电路外引线图(1)8段LED数码显示（共阴） （2）4线-七段译码器/驱动器（BCD输入，有限流电阻）7