消毒碗柜控制电路电子技术课程设计.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称课程名称 数字电子技术数字电子技术 课题名称课题名称 消毒碗柜控制电路消毒碗柜控制电路 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 2011 年年 月月 日日 目录目录 一 一 课题课题设计任务 设计任务 二二 课程设计 课程设计原理原理 三三 设计 设计方案方案 1 1 思路图思路图 四 安装步骤及其检验四 安装步骤及其检验 五五 总结 总结与设计调试体会与设计调试体会 六 附录六 附录 七七 参考文献参考文献 一 一 实验任务实验任务 设计消毒碗柜控制电路 完成下列工作流程 开机 消毒 消毒 加喷水雾 消毒关 喷水雾关 烘干 完成 烘干关 指示灯亮报警 1 时间要求 消毒 8 分钟 喷水雾 6 分钟 烘干 2 分钟 指示灯亮 4 分钟报 警 2 要求用七段显示器显示每个步骤时间 以分钟为单位 并用发光二极 管 A B C 和 D 分别表示消毒工作 喷水雾工作 哄干工作 指示灯 亮报警 3 要求用发光二极管显示每个运行步骤 4 功能扩展 自选 二 二 实验原理实验原理 用 A B C D 表示消毒柜的工作步骤 发光二极管 A B C 和 D 分别表示消毒工作 喷水雾工作 哄干工作 指示灯亮报警 消毒 柜根据设计要求整个过程按四个步骤完成 A 工作 33 分钟 A 和 B 同 时工作 12 分钟 AB 退出 C 工作 C 退出 D 单独工作 4 分钟 完成 再继续循环 可用 CT74LS138 3 线 8 线译码器作为控制电路 输出 端外加一个反相器接发光二极管可分别显示四部的工作情况 也可用 这个译码器输出联合与非门和与门表示 A B C D 的工作状态 同理计数器的置数外加其它门电路也可以用 74LS138 来完成 开始置数第一步运行完后计数器给信号 174LS160 的时钟输入端 让它运行第二步置数 置数由 74LS138 输入给计数器 进行加计数 各 个灯和显示器显示个自的步骤和状态运行情况 三 三 设计方案设计方案 1 1 思路图思路图 显示电路 译码显示 计数器 组合逻辑电 路 步骤计数 变量输出显 示 步骤显示 2 总电路仿真图总电路仿真图 U2 OR4 U5 NOT U1 NOT U3 NOT U4 NOT U6 NOT U7 NOT U8 NOT U9 74LS192D A 15 B 1 C 10 D 9 UP 5 QA 3 QB 2 QC 6 QD 7 DOWN 4 LOAD 11 BO 13 CO 12 CLR 14 GND 8 VCC 16 U10 74LS192D A 15 B 1 C 10 D 9 UP 5 QA 3 QB 2 QC 6 QD 7 DOWN 4 LOAD 11 BO 13 CO 12 CLR 14 GND 8 VCC 16 U11 74LS138D Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 A 1 B 2 C 3 G1 6 G2A 4 G2B 5 GND 8 VCC 16 V1 500 Hz 5 V U12A 74LS86N LED1 LED2 LED3 LED4 U13 DCD HEX U14 DCD HEX VCC 5V VCC 5V VCC 5V U15 NOT 3 各单元设计电路元件介绍各单元设计电路元件介绍 1 倒数计数器 U1 74LS192D A 15 B 1 C 10 D 9 UP 5 QA 3 QB 2 QC 6 QD 7 DOWN 4 LOAD 11 BO 13 CO 12 CLR 14 GND 8 VCC 16 U3 DCD HEX VCC 5V V1 100 Hz 5 V U2 OR4 2 步骤计数器 U1 74LS160D QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 GND 8 VCC 16 U2 74LS138D Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 A 1 B 2 C 3 G1 6 G2A 4 G2B 5 GND 8 VCC 16 U3 NOT V1 100 Hz 5 V VCC 5V U4 DCD HEX LED1 LED2 LED3 LED4 U5 NOT U6 NOT U7 NOT U8 NOT 四 四 安装步骤及其检验安装步骤及其检验 故障分析 首先要注意是否每个芯片都可以正常工作 以及每根 线是否能良好导通 否则很容易导致故障发生 然后 查看每块芯片是 否都将其电源端和接地端接入信号 否则该芯片将不会工作 最后 每 块芯片某些端口不接的最好选择其适宜的 1 或 0 接入信号 以避免其影 响芯片工作 1 检验箱子的正负极 线路 显示器 指示灯是否完好 确保在连接过 程中不必要的麻烦 方便检查 2 检查芯片 分别单独连接芯片 并将 160 接好基本线路后 接到显示 器 给予脉冲 通过检验显示器的数据是有正确 确定芯片的完好程 度 3 将完好的芯片根据总线路图集联 在接到显示器观察数据 再次检验 芯片及其线路是否完好 通过这种方法 有效的检验出线路是否正确 尽快的更正错误 4 非门和与门 都需要根据其引脚图接线检验 5 最后完成所有线路的完成 给予脉冲 观察结果 与仿真的结果进行 对比 五 五 总结与设计调试体会总结与设计调试体会 本次课程设计 我花了很多时间在控制电路上 开始想不到该怎样 用芯片表示计数单位 通过图书馆查资料和网上找相关芯片和指示灯显 示的资料 才构思出大概的思路 通过和小组成员的讨论和多次的尝试 终于设计出电路 虽然花了不少的时间 但是收获真的不小 它使我对 课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解 也让我知道了 光分开是不够的 从外面学到的知识要形成一个整体 这也很好的训练 了外面对开发一个项目应该有怎样的思路和准备更清晰 在设计过程中 对设计方案进行了很多次的修改 虽然也有查阅资料 但更多的是自己的思考 记得在设计三种状态的显示灯的控制电路时 整整花了两天的时间 试了好几个方案 在网上查的资料都很繁琐 且 看不懂原理 到最后还是决定自己慢慢想 最终设计出来 虽然结果不 是很完美 但还是比较满意的 通过本次课程设计 让我对实验原理也有了更多的了解 对数电中常用 的芯片功能及设计方法如利用卡诺图等有了更深刻的了解 对设计实验 也有了更深切的体会 以前在做数电实验时也有部分是设计性的实验 不过基本上到最后都是老师告诉我们设计电路 自己虽然也有思考 但 基本上没有想出来过 也没起到让自己真正来设计某个电路的目的 而 这次有了足够的时间 基本上都是自己一点一点设计的 从某方面来说 还是很有成就感的 除此之外 它让我对课本知识进行了融会贯通 毕竟 要设计一个完整 的电路 单靠某一章节或某一部分的知识是不够的 要在整本书中找自 己需要的东西 简单的说 就要做到学以致用 在考虑问题时 不要指 望一次就能把问题考虑成熟 要做好不断否定并不断修改的准备 在没有做课设之前 我对课本知识是很模糊的学习也是为了应付一下期 末考试 现在让我对课本知识有了更透彻的了解 也算是做到了理论联 系实际吧 六 六 附附 录录 元元器器件件清清单单 74LS192 两片 74LS138 一片 74LS45 一片 参考文献参考文献 1 电子线路设计 实验 测试 第二版 华中理工大学出版社 谢自美 主编 2 新型集成电路的应用 电子技术基础课程 设计 华中理工大学出版社 梁宗善 主编 3 电子技术基础实验 高等教育出版社 陈大钦 主编 4 电子技术课程设计指导 高教出版社 彭介华 主编