1、 電梯控制系統(tǒng)-數(shù)電課程設(shè)計(jì) 湖南工程學(xué)院 計(jì) 課 程 設(shè) 數(shù)字電子技術(shù) 課程名稱 課題名稱 簡(jiǎn)易電梯控制系統(tǒng) 化 專 業(yè) 自 動(dòng) 1081 級(jí) 班 號(hào) 201013110111 學(xué) 超 羅 姓 名 超 鵬 志 指導(dǎo)教師 龔 湖南工程學(xué)院日23 月11 年2012 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ： 課程名稱 數(shù)字電子技術(shù) 題 目： 簡(jiǎn)易電梯控制系統(tǒng) 專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化1081 學(xué)號(hào):11 超 學(xué)生姓名： 羅 超 指導(dǎo)老師： 志 鵬 龔 批： 審 日任務(wù)書下達(dá)日期 星期一 19112012年月 設(shè)計(jì)完成日期 星期五 日23月11年2012 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 一 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、 顯示方式：以LED數(shù)碼管形式顯

2、示0-3； 2、 主要功能：一共有四層樓，樓層標(biāo)記用0-3表示，假設(shè)每次只有有一層樓有呼叫，按下呼叫按鈕后，呼叫樓層指示燈亮，電梯將從當(dāng)前樓層運(yùn)行到呼叫樓層，指示燈熄滅； 3、 超重報(bào)警：擋電梯超重時(shí)，報(bào)警燈亮，電梯拒絕運(yùn)行；系統(tǒng)復(fù)位：系統(tǒng)能手動(dòng)復(fù)位，復(fù)位后，電梯停在層其他功能（任選二、設(shè)計(jì)要求、思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖和總電路圖、單元電路設(shè)計(jì)，給出具體設(shè)計(jì)思路和電路、寫出設(shè)計(jì)報(bào)告 主要設(shè)計(jì)條件 1 提供調(diào)試用實(shí)驗(yàn)室； 2 提供調(diào)試用實(shí)驗(yàn)箱和電路所需元件及芯片； 3 所用設(shè)備及元件需在設(shè)計(jì)后歸還。 說(shuō)明書格式 1 課程設(shè)計(jì)封面； 2 任務(wù)書；說(shuō)明書目錄設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖（總電路圖單

3、元電路設(shè)計(jì)（各單元電路圖安裝、調(diào)試步驟故障分析與電路改進(jìn)總結(jié)與體會(huì)附錄（元器件清單1參考文;1課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分;紙打16設(shè)計(jì)報(bào)告采12 第三周星期課題內(nèi)容介紹和查找資料星期二星期總體電路設(shè)計(jì)和分電路設(shè)計(jì)，電路仿真，改方案第四周： 星期一星期二:電路設(shè)計(jì)，電路仿真，修改方案 星期三: 安裝、調(diào)試電路； 星期四: 驗(yàn)收電路，整理實(shí)驗(yàn)室及其它事情，寫設(shè)計(jì)報(bào)告，打印相關(guān)圖紙； 星期五:答辯； 參 考 文 獻(xiàn) 1、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高等教育出版社 馬建國(guó) 主編 2、電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試（第二版）華中理工大學(xué)出版謝自主新型集成電路的應(yīng)用-電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)華中理工大學(xué)出版梁宗主現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版

4、李榮良主數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作科學(xué)出版湯山俊 目 錄 一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及系統(tǒng)框圖 . 10 1.1設(shè)計(jì)方案： . 10 1.2設(shè)計(jì)原理： . 10 1.3系統(tǒng)總電路圖： . 11 二、單元電路的設(shè)計(jì). 13 2.1信號(hào)的輸入，鎖存及顯示： . 13 2.2控制編碼發(fā)生器: . 14 2.3系統(tǒng)電路的編碼，數(shù)據(jù)比較及加減計(jì)數(shù)： . 15 三、安裝與調(diào)試步驟. 16 3.1安裝步驟： . 16 3.2調(diào)試步驟: . 16 四、故障分析與電路改進(jìn) . 17 4.1故障分析： . 17 7 1. . 秒脈沖信號(hào)發(fā)生電路是否產(chǎn)生脈沖： 數(shù)碼顯示管不能正常顯示： . 17 信號(hào)燈不顯示或不按仿真的狀態(tài)顯示

5、： . 17 4.2電路改進(jìn)： . 18 五、總結(jié)與體會(huì) . 18 六、附錄（元器件清單） . 19 一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及系統(tǒng)框圖 1.1設(shè)計(jì)方案： 系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)是由函數(shù)發(fā)生器發(fā)生。時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)一定與門和與非門輸入同步加減計(jì)數(shù)器74LS192N，控制其加減計(jì)數(shù)。 系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)控制電路是由D觸發(fā)器和與非門構(gòu)成，控制信號(hào)燈的工作狀態(tài)。 系統(tǒng)的核心電路是由編碼器74LS148N，數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步可加減計(jì)數(shù)器74LS192N，與一定的門電路組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的上升和下降的控制。 1.2設(shè)計(jì)原理： 系統(tǒng)的信號(hào)燈控制部分是由開(kāi)關(guān)和D觸發(fā)器構(gòu)成，開(kāi)關(guān)先接高電平，按下開(kāi)關(guān)時(shí)，給了一個(gè)高電平觸發(fā)

6、信號(hào)輸入給D觸發(fā)器使其鎖存高電平信號(hào)，從而使信號(hào)燈一直亮直到信號(hào)結(jié) 。束 系統(tǒng)的核心部分是由編碼器74LS148N，數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192N，譯碼器CD4511和一定的門電路組成。按下開(kāi)關(guān)時(shí)，產(chǎn)生的高電平信號(hào)由D觸 發(fā)器傳給74LS148N編碼器，產(chǎn)生后的編碼輸入74LS85數(shù)據(jù)比較器，通過(guò)與74LS192N輸出編碼比較，產(chǎn)生的信號(hào)再連接時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)一定的門電路輸入74LS192N計(jì)數(shù)器，數(shù)計(jì)制控 降與上梯現(xiàn)而，加器的減從實(shí)電的升下。 1.3系統(tǒng)總電路圖： 二、單元電路的設(shè)計(jì) 2.1信號(hào)的輸入，鎖存及顯示： 該單元電路如下圖所示： 將D觸發(fā)器的Q非端與D端相

7、連組成T觸發(fā)器，當(dāng)時(shí)鐘輸入端CLK輸入高點(diǎn)平，Q端的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。D觸發(fā)器的復(fù)位端輸入復(fù)位信號(hào)，Q端輸出低電平，LED燈熄滅。 : 控制編碼發(fā)生器2.2 2V0?C3C7RlnC?Rt.?022W1V?0CC3 2.3系統(tǒng)電路的編碼，數(shù)據(jù)比較及加減計(jì)數(shù)： D觸發(fā)器鎖存高電平信號(hào)時(shí)，把高電平通過(guò)Q端輸入編碼器74LS148N，從而編碼器開(kāi)始編碼，編碼后的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)比較器74LS85，同步加減計(jì)數(shù)器74LS192N的輸出端的數(shù)據(jù)同時(shí)也輸入數(shù)據(jù)比較器，通過(guò)比較后，數(shù)據(jù)比較器的輸出端，連接時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)與非門電路，從而控制了計(jì)數(shù)器的加減，實(shí)現(xiàn)了電梯的上升與下降。復(fù)位開(kāi)關(guān)設(shè)置與 。制控平電低高一用端一另，腳

8、管?剌號(hào)14的74LS192 三、安裝與調(diào)試步驟 3.1安裝步驟： 按照系統(tǒng)總的電路圖，合理規(guī)劃電路總布局，盡量使電路連接簡(jiǎn)單、明了。 首先一個(gè)模塊一個(gè)模塊連接，連接好一個(gè)模塊，就檢測(cè)一個(gè)，包括芯片，電路板，及導(dǎo)線是否接正確且接穩(wěn)等，以防整體檢測(cè)時(shí)不必要的麻煩。 整體連接完畢，進(jìn)行調(diào)試，看是否和仿真結(jié)果相同。如有出入，仔細(xì)檢測(cè)電路，查出問(wèn)題所在。這樣不斷調(diào)試，直到達(dá)到預(yù)期結(jié)果。 改進(jìn)布線，力求精簡(jiǎn)。 3.2調(diào)試步驟: 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，接通電源，觀察信號(hào)燈和數(shù)碼顯示管的變化。 如有問(wèn)題，首先檢查是否有電線松動(dòng)，然后再調(diào)試其它部分。 檢查信號(hào)燈和數(shù)碼顯示管是否有損壞。 如果以上都們問(wèn)題的話，此時(shí)應(yīng)該

9、分成一個(gè)一個(gè)單元電路來(lái)調(diào)試，包括芯片，電路板，及導(dǎo)線是否接正確且接穩(wěn)等。 四、故障分析與電路改進(jìn) 4.1故障分析： 秒脈沖信號(hào)發(fā)生電路是否產(chǎn)生脈沖： 把萬(wàn)用表調(diào)到5V電壓檔，萬(wàn)用表負(fù)極接地，正極接74LS00管腳“1”針腳，芯片通電后，看電壓變化是否變化明顯，高電平大于3V，低電平小于0.4V。如果不能產(chǎn)生脈沖，檢測(cè)74LS00管腳是否接對(duì)，電阻和電容是否接正確，如果不是這些問(wèn)題，就通過(guò)換芯片，看是否是芯片的問(wèn)題，如果芯片也沒(méi)問(wèn)題，就檢測(cè)是不是電路板有問(wèn)題。 數(shù)碼顯示管不能正常顯示： 看數(shù)碼管是怎樣顯示的，如果顯示亂碼，檢查譯碼芯片CD4511是否接線正常，然后檢查各針腳對(duì)應(yīng)輸出是否正確，最后

10、檢查數(shù)碼管接線是否正確。如果數(shù)碼管中某些段不亮，檢查接線是否正確，對(duì)應(yīng)針腳電壓是否變化。如果是某些段不滅也不完全亮，換一個(gè)數(shù)碼管試試。 信號(hào)燈不顯示或不按仿真的狀態(tài)顯示： 檢查信號(hào)燈是否能發(fā)光，然后檢查信號(hào)燈接線處是否良好，最后檢查接線是否按照狀態(tài)方程連接正確。 數(shù)碼顯示管與信號(hào)燈配合有問(wèn)題： 相到示顯管示顯碼數(shù)當(dāng)，亮燈號(hào)信，時(shí)關(guān)開(kāi)的層樓某下按 應(yīng)的樓層時(shí)，信號(hào)燈熄滅。如果不是以上的結(jié)果，首先檢查JK觸發(fā)器的管腳是否連接好以及是否正確。然后再檢查同步可加減計(jì)數(shù)器74LS192N的管腳是否連接好以及是否正確。接著就 是數(shù)據(jù)比較器74LS85以及編碼器74LS148N的管腳連接正確與否。一步步檢查

11、后，此問(wèn)題便可解決。 4.2電路改進(jìn)： 總體來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得我設(shè)計(jì)的這個(gè)簡(jiǎn)易電梯控制系統(tǒng)電路已經(jīng)達(dá)到了最初的要求。簡(jiǎn)潔明了，功能模塊清楚。唯一不妥的是只具備單請(qǐng)求功能，多個(gè)樓層的請(qǐng)求則不再該設(shè)計(jì)的范圍，簡(jiǎn)易電梯的電路設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步的完善 五、總結(jié)與體會(huì) 數(shù)電課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的幾個(gè)星期內(nèi)，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到

12、過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。一第竟畢這，重重難困是得說(shuō)以可，題問(wèn)到遇中程過(guò)的計(jì)設(shè)在 次做數(shù)電課程設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在龔老師的辛勤指導(dǎo)下，終于達(dá)到了預(yù)期的效果。同時(shí)，在龔老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)?？傮w來(lái)說(shuō)，這次實(shí)習(xí)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè). 這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)，雖然短暫但是讓我得到多方面的提高：1、提高了我們的邏輯思維能力，使我們?cè)谶壿嬰娐返姆治雠c設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。加深了我們對(duì)組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見(jiàn)邏輯器件的了解。另外，我們還更加充分的認(rèn)識(shí)到，數(shù)字電路這門課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要性2，查閱參考書的獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過(guò)查閱參考書弄明白，有的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限我們更多的還是獨(dú)立思考。 六、附