电梯控制电路设计..

1、电梯控制电路设计.电子技术课程设计成绩评定表设计课题：电梯控制电路设计学院名称：专业班级 ：学生姓名 ：学 号：指导教师 ：设计地点：31-225设计时间： 2014-7-7 2014-7-14指导教师意见：成绩:签名：年 月日电子技术课程设计课程设计名称： 电梯控制电路设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间： 2014-7-7 2014-7-14电子技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目电梯控制电路设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘林芝设计 个简易4层电梯控制电路，具体指标如下：主要内容（1）观察电梯的工作过程，描述出所设计电梯控制电路的逻辑功能。（2

2、 ）电梯升降一层所需时间可自行设计。（参数）（3）能记忆电梯内、外的所有请求信号，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个信号保留至执行后消失。第1-2天：熟悉课程设计任务与要求，查阅技术资料，确定设计方案。任务要求第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，（进度）元件与元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第5-6天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。1康华光.电子技术基础（模拟部分）（第5版）M.北京：高等教育出版社，2004主要参考2阎石.数字电子技术基础（第5版）M.北京：高等教育出版社，资料20063

3、陈光明.电子技术书课程设计与综合头训M.北京航空航天出版社.2007审查意见系（教研室）主任签字：年 月日目 录一. 课程设计目的 5二. 课程设计的内容与要求 52.1课程设计内容52.2课程设计要求 5三. 正文部分73.1 按键控制模块7目标楼层号按钮编码电路 73.1.2 比较制动电路103.1.3 与逻辑起动控制113.2数码管显示模块12显示译码器组成电路如下123.2.2 CD4510 （可逆计数器）组成电路 163.3脉冲发生器模块17.、0.2S脉冲发生器 173.3.2 、 6S 脉冲发生器 1.8.3.4 、 LED 滚动显示模块 1.9.3.4.1 、 LED 显示电路

4、译码器 1.9.3.4.2 三位二进制可逆计数器 2.0343、LED 显示器223.5 原理图 2.3.四. 设计总结 2.3.附录 1 .整体电路图 2.4.电梯控制电路设计一、课程设计目的：通过本课程设计，使学生加强对电子技术课程内容的理解和掌握，学会使用半导体元件和集成电路，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解决实际问题的综合能力。二、课程设计的内容与要求：2.1课程设计内容：设计集中控制电梯的控制、信号显示电路2.2课程设计要求：1、基本技术要求:（1）设计模拟位移传感器信号的脉冲发生器 ，脉冲周期为6秒；（2）设计由模拟位移传感器信号的脉冲发生器驱动的楼层号数码管

5、显示电路，设置楼层号07号（0号为地下室）；（3）设计LED滚动箭头方向显示电路；设计电梯集中控制电路，要求具有以下功能： 采用起动键和楼层号键实现起动控制（两种键均按下时电梯起动）； 电梯起动后LED滚动箭头方向显示电路幵始按图5（A）或图5（B）从起始状态工作，循环周期为 1.6秒（每个图案显示0.2秒）。当电梯停止 时，要求复位起始状态； 电梯运行时，楼层号数码管显示电路在电梯到达某层时（对应模拟位移传感器信号的脉冲发生器输出的下降沿）显示该层楼号；电梯运行至目标楼层时，电梯自动停止;4图5 (A)上行方向循环显示U 0O6 / 29OO09图5 (B)下行方向循环显示图6参考电路原理框

6、图三、正文部分3.1按键控制模块目标楼层号按钮编码电路器件组成：74148 （8 3编码器），八个限流电阻，八个幵关。74148是一个八线-三线优先级编码器。如图所示的是八线-三线编码器74148的惯用符号与管脚图引脚图。10121301EO2GS34AO5Al6A2；7El74LS14874148优先编码器为16脚的集成芯片，除电源脚VCC(16)和GND(8) 外，其余输入、输出脚的作用和脚号如图中所标。 其中 I0I7 为输入信号， A2,A1,A0 为三位二进制编码输出信号， IE 是使能输入端， OE 是使能输出 端， GS 为片优先编码输出端。由 74148 真值表可列输出逻辑方程

7、为A2 = (I4+I5+I6+I7)IEA1 = (I2I4I5+I3I4I5+I6+7) IEAO = (I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7) IE使能输出端 OE 的逻辑方程为：OE =I0 I1 I2 I3 I4 I5 67 IE当使能输入 IE=1 时，禁止编码、输出(反码)： A2,A1,AO 为全 1(如表 第一行所示 )。当使能输入IE=0时，允许编码，在I0I7输入中，输入I7优先级最 高，其余依次为： I6,I5,I4,I3,I2,I0 ， I0 等级排列。OE 为使能输出端， 它只在允许编码 (IE=0) ， 而本片又没有编码输入 时为 0 (如表中第二行所示

8、 )。扩展片优先编码输出端 GS 的逻辑方程为：GS = (I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)IEGS为片优先编码输出端，作为与逻辑起动控制的一个输入控制信号， 它在允许编码 (IE=0) ，且有编码输入信号时为 0(如表中第三至第十行 )；若 允许编码而无编码输入信号时为1(如表第二行)；在不允许编码(IE=1)时，它也为1（如表第一行）。GS = 0表示“电路工作，而且有编码输入”功能表如下（74148优先编码器真值表）输入输出IEI011I213I41516I7A2A1A0G sOI1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX0000010XXX

9、XXX01001010XXXXX010100XXXX010110XXX010010XX011010X01110001111SI16712FT nrSft DIP-845 g7fiRPI16n14VCCr-iirL 些 kn 审 m ri i 壬亠QOOQQCQOLUO45324=F13ii卫RESPACK4=GND比较制动电路器件组成：CD4585功能说明：CD4585为四位数值比较器，输入端十号接A0,七号接A1，二号接A2，十五号接A3 o A0、A1、A2、A3分别接八进制可逆计 数器的输出端。输入端十一号接 B0 ,九号接B1，一号接B2，十四号接 B3 o B0、B1、B2分别接编码

10、器的输出端，B3接地。A与B进行比较， 输出端F (AB )作为与三位二进制可逆计数器中的异或门控制输入端，F(A=B )通过与非门与上述起动控制中的与门相连作为制动信号。当A=B时使八进制可逆计数器停止计数并保持。脉冲发生器的清零端有效，停止 产生脉冲并保持。三位可逆计数器复位。输出端(AB )(AB )作为方向信号控制八进制可逆计数器、三位二进制可逆计数器，使其实现加计数 和减计数。为了输出F (A=B )的输出控制信号，应使输入端的AB , A=B接高电平。电路图如下:补充说明：CD4585是四位数字比较器，可比较他的两个输入，比较 后在AB，A=B，AA1113ir1W49CT5)5a

11、6-=147A B c p K F 6證二一-3DCD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD码七段码译码器，特点是：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码与驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器CD4511芯片图与引脚如下:4onP9 寸CD4511ifMm 寸 S9Z OQr iH*1 =u*T二 N O图3-2CD4511 的引脚图CD4511引脚功能:BI: 4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态LE:锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出LE=1时译码器是锁定保持状

12、态，译码器输出被保持在LE=O时的数值。LT: 3脚是测试信号的输入端，当 BI=1，LT=O时，译码输出全为1， 不管输入DCBA状态如何，七段均发亮全部显示。它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。A1、A2、A3、A4、为 8421BCD 码输入端。a、b、c、d、e、f、g :为译码输出端，输出为高电平1有效。CD4511的里面有上拉电阻，可直接或者接一个电阻与七段数码管接口13T2 TTToT44511CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反向器作输出级，通常用以驱动LED。其引脚图如上图所示各引脚名称：其中 7、1、2、6分别表示A、B、C、D。5、4、3分别表示LE、BI、

13、LT13、12、11、10、9、15、14 分别表示 a、b、c、d、e、f、g。左 边引脚表示输入，右边引脚表示输出，还有两个引脚 8、16分别表示的是 接地和VDD.CD4511的工作原理1.CD4511的真值表如下表所示2译码器:CD4511译码器用两级或非门担任，为了简化电路先用二 输入端与非门对输入数据 B、C进行组合，得出00、01、10、11 (用二 进制对B、C编码)四项，然后将输入的数据 A、D 一起用或非门译码。3. 锁存功能：译码器的锁存电路由传输门和反向器组成，传输门的导 通或截止由控制端LE的电平状态。当LE为低电平导通时，TG2截止；当LE为高电平时，TG1截止，

14、TG2导通，此时有锁存作用。4. 消隐:BI为消隐功能端，该端施加低电平后，迫使七段数码管均处 于熄灭状态，不显示数字，即字形消隐。消隐输出J=(B+C)D+BI 。如不考虑消隐BI项，便得J=(B+C)D。根据上式，当输入BCD代码从1010 1111时，J端都为高电平，从而 使显示器中的字形消隐。输入输出LEBILIDCBAabcdefg显示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隐01100001111110001100010110000101100101101101201100111111001301101000110011401101011011011501101

15、100011111601101111110000701110001111111801110011110011901110100000000消隐01110110000000消隐01111000000000消隐01111010000000消隐01111100000000消隐0111111000000消隐111XXXX缓存消隐CD4511的真值表322 CD4510（可逆计数器）组成电路器件组成：CD4510 （可逆计数器）功能说明：CD4510器件的1号接地，15号接CP端，9号接地。10 号UP/DOWN 接F（AQTRIGDISoCVoltz DTHR765R? kes2&9()K半C3Cap

16、 10U&C4 丁 0.015uF3.4、LED滚动显示模块341、LED显示电路译码器LED显示电路译码器功能概述：根据真值表化简得如上逻辑表达式，通过门电路实现此译码器的功 能。此译码器由五个两输入与门（4081 ），一个三输入与门，三个三输入 或门组成。地址端为三位二进制可逆计数器的输出，通过此门电路组成的 译码器驱动LED显示器，通过可逆计数实现上行方向和下行方向的循环显 示。其真值表为:Q2Q1Q0Y3Y2Y1Y000011110011100010110001110001000000101000111000111110111电路图如下所示:电梯控制电路设计 .门电路组成的 LED 显

17、示电路译码器3.4.2 三位二进制可逆计数器器件组成： CD4013 （双 D 触发器）， CD4070 （四 2 与或门） 功能说明：此 D 触发器为上升沿触发器，通过脉冲发生器产生 0.2S 脉冲作为CP端输入。将每个D触发器的D端与Q 端相连构成T触发 器。将三个T触发器的清零端相连可实现复位，接控制电路三与门的输 出。三个S端连在一起接地。Q2，Q1，Q0作为输出驱动显示译码器的 地址端。将Q与EI通过异或门实现加计数和减计数：EI=O时减计数，下行；EI=1 时加计数，上行。EI 与 CD4585 的 F（AB ）=O 端即与 13 号相连，因为 BA 时，即 编码器的输入比此时电梯

18、显示的楼层号大，应该上行，而此时F（AB ）=1 即 EI=1 加计数恰好可实现上行；当 B=A 计数器被锁定，故保持不变； BA 时 F（AB ）=O 即 EI=O 减计数，恰好可以实现下行。下面对此构成可逆计数器的器件进行介绍：CD4O13 是有两个具有置位和复位功能的触发器构成的。它以时钟的 低电平读入，以高电平输出。功能表如下：CLKDRSQQ0000110010JX00QQXX1001XX0110XX1111电路图如下所示:NOT三位二进制可逆计数器343、LED显示器器件组成：四个发光二极管，四个限流电阻。功能说明：发光二极管（LED）是用半导体材料制作的正向偏置的PN结二极管。其发光原理是当在 PN结两端注入正向电流时，注入的非平衡载流子（电子 空穴对）在扩散过程中复合发光。译码器输出为高电平, 所以LED显示器为共阴输出，通过他的亮与不亮，可以显示上行和下行信 号。电阻为限流作用，根据 LED的额定电流确定电阻大小。电路图如下所示:3.5原理图（附录1）四.设计总结通过此次课程设计我学会了好多，虽然对protel还是不是很了解，但是我学会了如何用 Altium Desig ner，这对我来说是一个很大的进步，在这个学习的过程中碰到了很多问题，不过还好，最后都圆满的解决了。此次做的课程设计是电梯控制电路设计，刚一幵始觉得一头雾水，不 知道干什么的，虽然对模