标题: 电梯控制电路 课程设计 [打印本页]
作者: 56eytyi    时间: 2017-7-8 14:00
标题: 电梯控制电路 课程设计

东北 石 油 大 学
课  程  设  计



  
        
课    程      电子线路综合课程设计     
   
题    目          电梯控制电路         
   
院    系          电子科学学院         
   
专业班级          电信14-1班           
   
学生姓名             张 欣            
   
学生学号          140901140107            
   
指导教师            吕秀丽            
   
   
   


2016年7月14日
东北石油大学课程设计任务书

课程                       电子线路综合课程设计
题目                          电梯控制电路
专业 电信  姓名张欣学号  140901140107        
主要内容、基本要求、主要参考资料等
主要内容：
设计一个简易4层电梯控制电路。
基本要求：
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. 电梯升降一层所需时间可自行设计；
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；
4. 采用Multisim软件进行仿真，验证和完善设计方案；
5. 按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。
主要参考资料：
[1]阎石. 数字电子技术基础(第五版) [M].北京：高等教育出版社，2008.
[2]陈明义. 电子技术课程设计实用教程(第3版) [M]. 长沙：中南大学出版社，2010.
[3]高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002.

完成期限 2016年7月14日
指导教师
专业负责人
2016 年 7 月 5 日
一、  任务技术指标
1、电梯升降一层所需时间为5秒。
    2、当有外呼信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3s后自动关门。
    3、当有内呼信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3s后自动关门。
    4、电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。
二、总体设计思想
1.基本原理
   ⑴系统的信号灯控制部分是由开关和JK触发器构成，开关先接高电平，按下开关时，给了一个低电平触发信号输入给JK触发器使其锁存低电平信号，从而使信号灯一直亮直到信号结束。
   ⑵系统的核心部分是由编码器74LS148，数据比较器74LS85，同步十进制可逆计数器74 LS192,译码器74LS48和一定的门电路组成。按下开关时，产生的低电平信号由JK触发器传给74LS148编码器，产生后的编码输入74LS85数据比较器，通过与74LS192输出的数比较，产生的信号再连接时钟信号通过一定的门电路输入74LS192计数器，控制计数器的加减，从而实现电梯的上升与下降。
   ⑶系统的时钟信号是由555定时器接成的多谐振荡器。时钟信号通过一定与门和与非门输入计数器74LS192，控制其加减计数。
  
        
（楼层号显示）
   
     数码管显示器
   
   
   
2.系统框图






file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif


  
        
A=B
   
保持
   
   
   














                              图1 系统框图

三、具体设计
1.总体设计电路
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif
                      图2 四层电梯总电路图
2.模块设计
（1）输入模块：
器件组成：74LS74（双D触发器），
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一定时间的脉冲作为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。 将四个T’触发器的清零端相连可实现复位，接控制电路的比较器输出。四个S端连触发信号。
电路图如图3所示：
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif
                          图3  输入，锁存图
（2）比较模块：
时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0” 、“1 ”信号，如图：
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif
                    图4时钟信号电路图
所以时间周期就是 T=file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gifC,通过调节电位器R4可以改变电梯运行时间
（3）计数模块：
D触发器锁存低电平信号时，把低电平通过Q端输入编码器（74LS148），从而编码器开始编码，编码后的数据输入数据比较器（74LS85），同步加减计数器（74LS192）的输出端的数据同时也输入数据比较器，通过比较后，数据比较器的输出端，连接时钟信号通过与非门电路，从而控制了计数器的加减，实现了电梯的上升与下降。如5图所示
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif
                    图6加减计数电路图
（4）显示模块：
译码显示电路采用74ls48译码和七段共阴数码管组成，电路如下所示file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif
                   图7  译码显示电路图

3.仿真及仿真结果分析
（一）仿真
   (1)按照系统总的电路图，合理规划电路总布局，尽量使电路简单、明了。
   (2)首先将模块进行连接，连接好一个模块，进行检测，包括芯片，电路板，及导线是否正确且接稳，以防整体检测时不必要的麻烦。
   (3)整体连接完毕，进行调试，看是否和仿真结果相同。如有出入，仔细检测电路，查出问题所在。这样不断调试，直到达到预期结果。
   (4)改进布线，力求精简。
   (5)调试步骤:
a.打开电源开关，接通电源，观察信号灯和数码显示管的变化。
b.如有问题，首先检查是否有电线松动，然后再调试其它部分。
c.检查信号灯和数码显示管是否有损坏。
d.如果以上都有问题，此时应该分成一个一个单元电路进行调试，包括芯片，电路板，及导线是否接正确且接稳等。
（二）仿真结果
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg
                                 图8仿真结果
（1）电梯上行
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif
                         图9 电梯上行电路图
    电梯处于底层，点击高层按钮时，电梯会上升到相应楼层。
（2）电梯下行
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif
                               图10电梯下行电路图
    电梯处于底层，点击高层按钮时，电梯会上升到相应楼层。
（3）结果分析
总体来说，这个电路简洁明了，功能模块清楚。唯一不妥的是开关模块这部分操作比较复杂，应该与实际电梯上的开关模块靠近，可使电路更简洁，操作更方便，而且不容易出错。此外，各方面的一些问题有待探讨和改进。



四、结论
数电课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
这次数电课程设计,虽然短暂但是让我得到多方面的提高：1、提高了逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，数字电路这门课程在科学发展中的至关重要性。2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。3，相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，比如电路设计中的分频器的设计，开始并不理解分频器的原理，但是和其他的专业同学讨论后，理解了分频器的基本原理后，很快的设计了电路原理图。

















五、附录（元器件清单）
  
数量
  
描述
参考标识
4
RESISTOR, 1kΩ
R16, R14, R15, R13
7
RESISTOR, 470Ω
R12, R11, R10, R9, R8, R7, R6
1
POWER_SOURCES, GROUND
0
2
RESISTOR, 10kΩ
R2, R5
1
POWER_SOURCES, VCC
VCC
1
RESISTOR, 10Ω
R1
1
SEVEN_SEG_COM_K
U2
1
POTENTIOMETER, 100kΩ
R4
1
CAPACITOR, 10nF
C2
1
CAPACITOR, 10uF
C1
1
RESISTOR, 20kΩ
R3
9
SWITCH, PB_DPST
J9, J8, J7, J6, J1, J5, J4, J3, J2
1
74LS, 74LS08D
U1
1
74LS, 74LS48D
U9
1
74LS, 74LS00D
U7
1
74LS, 74LS192D
U8
1
74LS, 74LS85D
U6
1
74LS, 74LS04D
U5
1
74LS, 74LS148D
U4
1
TIMER, LM555CM
U3
2
74LS, 74LS74D
U12, U11
4
LED_red
LED4, LED3, LED2, LED1

参考文献
     [1] 阎石. 数字电子技术基础(第五版) [M].北京：高等教育出版社，2008.
     [2] 陈明义. 电子技术课程设计实用教程(第3版) [M]. 长沙：中南大学出版社，2010.
     [3] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002.
[4]马建国.电子系统设计[M].北京：高等教育出版社
[5]谢自美. 电子线路设计、实验、测试（第3版）[M] 华中理工大学出版社
[6]梁宗善.新型集成电路的应用[M] 华中理工大学出版社

















东北石油大学课程设计成绩评价表

  
课程名称
  
电子线路综合课程设计
题目名称
电梯控制电路
学生姓名
张欣
学号
140901140107
指导教师姓名
吕秀丽
职称
教授
序号
评价项目
指              标
满分
评分
1
工作量、工作态度和出勤率
按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。
20


2
课程设计质量
课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。
45


3
创新
工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。
5


4
答辩
能正确回答指导教师所提出的问题。
30


总分


评语：
  
  
  
  
  










指导教师：                                               2016年 7 月 15 日


作者: 上官惊云    时间: 2018-6-27 13:49
非常感谢
作者: 韦杰123    时间: 2018-7-2 14:22
在吗？
原理图那些还有吗？




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