电梯楼层显示

1 电梯楼层显示电路电梯楼层显示电路 姓名 白力姓名 白力 专业班级 通信工程专业班级 通信工程 0901 班班 指导老师 赵庆指导老师 赵庆 学号 学号 6 信息工程系信息工程系 2011 年年 12 月月 31 日日 2 1 设计目的 设计目的 电子技术课程设计是模拟电子技术 数字电子技术课程结束后进行的教学 环节 是提高我们动手和动脑能力的重要课程 其目的是 1 培养理论联系实际的正确设计思想 训练综合运用已经学过的理论和生 产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 2 学习较复杂的电子系统设计的一般方法 提高基于模拟 数字电路等知 识解决电子信息方面常见实际问题的能力 由学生自行设计 自行制作和自行 调试 3 进行基本技能训练 如基本仪器仪表的使用 常用元器件的识别 测量 熟练运用的能力 掌握设计资料 手册 标准和规范以及使用仿真软件 实验 设备进行调试和数据处理等 4 培养学生的创新能力 2 设计要求设计要求 2 1 设计十层电梯楼层显示电路 其方框图如图 1 所示 画出安装图 电梯每 经过一层 楼层信号 输入一个脉冲 电梯上升时 上升 为高电平 下 降 为低电平 下降时相反 显 示 译 码 可逆计数 3 图 1 电梯楼层显示电路控制要求 3 总体设计总体设计 3 1 电路原理图电路原理图 图 2 电梯楼层显示电路原理图 3 1 1 工作流程图 由 555 定时器构 成多谐振荡器输 出矩形波 利用 74LS192 可 逆计数器实现电 梯的上升与下降 数码显示译码器 显示到达楼层 图 3 工作流程图 3 1 2 原理框图 4 升降状态判断上升下降指示 各 层 上 楼 各 层 下 楼 电 梯 上 下 行 运 行 电梯位置指示 时钟信号 图 4 原理框图 4 单元电路设计单元电路设计 4 1 由由 555 定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 图 5 多谐振荡器 图 6 多谐振荡器输出波形 如图 5 所示 由 555 定时器和外接原件 R1 R2 C 构成多谐振荡器 脚 2 与脚 6 直接相连 电路没有稳态 仅存在两个暂稳态 电路亦不需要外加触发 5 信号 利用电源通过 R1 R2 向 C 充电 以及 C 通过 R2 向 DC 端通电 使电 路产生震荡 电容 C 在 1 3Vcc 和 2 3Vcc 之间充电和放电 波形图如图所示 输出信号的时间参数是 T tw1 tw2 tw1 0 7 R1 R2 tw2 0 7R2C 555 电路要求 R1 与 R2 均应该大于 1K 但 R1 R2 应该小于或等于 3 3M 外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性 555 定时器以少量的原件即可 获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力 因此这种形式的多谢振 荡器应用和广 4 2 555 触发器功能表触发器功能表 输入 阈值输入触发输入复位 输出 XX00 小于 2Vcc 3小于 Vcc 311 大于 2Vcc 3大于 Vcc 310 小于 2Vcc 3大于 Vcc 31不变 4 3 中规模十进制计数器电路中规模十进制计数器电路 74LS192 是同步十进制可逆计数器 它具有双时钟输入 并具有清除和置 数等功能 其引脚排列和逻辑符号如图 7 所示 6 图 7 74LS192 引脚排列及逻辑符号 4 3 174LS192 各引脚说明 引脚引脚说明 LOAD 置数端 UP 加计数端 DOWN 减计数端 BO 非同步进位输出端 CO 非同步借位输出端 A B C D计数器输入端 CLR 清零端 QA QB QC QD 数据输出端 7 4 3 2 74LS192 功能表 4 3 与门与门 74LS32 集成块集成块 4 3 1 74LS32 内部有四个相同的或门 图 8 74LS32 的引脚排列 引脚功能 A B 输入端 输入 输出 CLRLD UPDOWN D3 D2D1D0Q3Q2Q1Q0 1 0000 0 0 dcbadcba 0 1 1 递增计数 0 1 1 递减计数 8 Y 输出端 VCC 电源 GND 接地端 4 3 2 74LS32 的逻辑功能 4 4 译码显示单元电路译码显示单元电路 4 4 1 74LS48 引脚介绍 本部分由 74LS48 译码器和七段显示共阴极数码管构成 在其引脚当中 A B C D 为 BCD 码输入端 a b c d e f g 为七段译码输出端 输 出 1 有效 用来驱动 LED 数码管 图 9 74LS48 引脚图 图 10 阴极数码管管脚图 4 4 2 74LS48 功能表 9 计数 译码 显示单元的调试计数 译码 显示单元的调试 重复循环地按上升按钮 Up 和下降按钮 Down 不断地检测计数器的加计数和减 计数功能 看数码管是否显示 0 至 9 或 9 至 0 若出现问题应及时调试 6 设计总结设计总结 经过这次课程设计 它让我接触更多平时没有接触过的科学仪器设备 元器件以及获 得相关的仪器调试经验 同时我也发现自己在这方面很多不足之处 体会到理论知识对实 践有很大的指导作用 它让我知道 只有在正确的理论指引下 才能设计出合乎实际需要 的硬件电路 我对 555 定时器组成多谐振荡器的方法有更深刻的理解 了解到 555 可以作 为定时器 还可以作为多谢振荡器 例如可以用 555 定时器产生方波信号 也搞清楚了译 码器 74LS48 功能 其输入的 4 位 8421BCD 码翻译成 0 9 共 10 个十进制的电 也称二 十进制译码器 最后设计的结果不是很理想 还有很多功能没有能够实现 电梯楼层显示 到 9 层后没有自动停下来 继续循环到了 0 层 按到第几层就显示第几层的功能也没实现 我一直想用数电的知识解决但没有成功 后来听老师说还要联系到模电的知识可以解决 原来一个问题不仅仅只限于数电知识 还可能用到模电 高频的知识 联系我们所学到的 所有知识 有时候解决一个问题是可以用多种途径的 要学会运用所学 我们生活也是如 此 面对一个问题 总会