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1、燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 1 页燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 电梯控制 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 实验师 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 2 页燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号 学生姓名 专业（班级）设计题目 电梯控制设计技术参数楼层显示 1-6电梯自动从 1 层上升到 6 层，在 6 层停 5s 后再从 6 层下降到 1 层，依次循环在点阵电路上显示上下箭头设计要求8*8 点阵电路显示上下箭头用 1 个数
2、码管显示楼层工作量学会使用 Max+PlusII 软件和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工作计划1. 了解 EDA 的基本知识，学习使用软件 Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计；2. 学习使用实验箱，继续电路设计；3. 完成电路设计；4. 编程下载、连接电路、调试和验收；5. 答辩并书写任务书。参考资料数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社.EDA 课程设计 B 指导书. 指导教师签字 基层教学单位主任签字 金海龙说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 3
3、 页年 月 日目 录第 1 章 设计说明11.1 设计思路11.2 模块介绍11.3 真值表1第 2 章 原理图2 第 3 章 波形仿真图3第 4 章 管脚锁定及硬件连线5总结 17参考文献 18燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 4 页第 1 章 设计说明本课题设计实现了对电梯显示电路的控制。当电梯上升时，8*8 点阵上出现上升箭头，数码管随电梯上升显示 1-6。当到达第 6 层时电梯停留 5s，开始下降。当电梯下降时，8*8 点阵上出现下降的箭头，数码 管随电梯下降显示 6-1。此过程依次循环。1.1 设计思路在电梯上升和下降过程中，通过计数器 74160 和译码器
4、 74138 扫描，并用 T 触发器实现点阵上升和下降箭头的切换。通过加减计数器 74190、同步计数器 74160 实现对楼层的上下控制，同时接入数码管显示楼层数，并实现在 6 层停 5s 的功能，依次循环。1.2 模块介绍模块一：电梯楼层升降控制并在 6 层停留 5s 的过程。电梯上升和下降由元件 74190 同步十进制加减计数器的引脚 DNUP 控制：当 DNUP 为低电平 0 时，电梯上升；当 DNUP 为高电平 1 时，电梯下降。电梯到 6 层暂停 5s，此功能由计数器 74160（45）实现。电梯上升过程中，74190输出的状态与比较器设置的 =0110 比较，若相等则输出 1，计
5、数器0123A74160（44）开始计数。此时接入时钟信号 CLK2 为 1Hz，计时 5s。在从 1 到 5 过程中，其输出经过与门始终为高电平 1，此时电梯一直上升。直至 6 层时，比较器输出为 1，此时计数器打开直至 5s 后，输出 0101 通过与门使计数器 74160（44）接入时钟信号CLK1，这时计数器 CLRN 为低电平 0，实现清零，又开始从 0000 计数至 0101。此时通过反相器 35 和 T 触发器使 74190 的 DUNP 位为高电平 1，此时电梯开始下降由 74160 计数6-1。模块二：上下箭头点阵模块实现。上升下降箭头是由 8*8 点阵输出实现的。根据箭头的
6、形状，由计数器 74160（46）输出 000 到 111 八个状态控制 74138 译码器扫描行，根据行和列的关系运用多个门电燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 5 页路实现对列的控制，并实现上下箭头的转换。如下图所示：图 1-1 门电路对上下箭头的控制上下箭头显示如下图所示：图 1-2 上下箭头显示模块三：数码管楼层显示模块加减计数器 74190 实现了对数码管楼层的显示。初始时，对加减计数器 74190 设置了 0001 的状态，即端口 A 接高电平 VCC。输出端 A、B、C 、D 接静态数码管 DS1，电梯上升时，数码管显示 1-6；电梯下降时，数码管显示 6
7、-1。 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 6 页图 1-3 静态数码管接入端口1.3 真值表1、点阵箭头显示真值表。由图（1-2）可知，Line3 始终为高电平 1，则直接将其接至 VCC。RowLineLine0 Line1 Line2 Line3 Line4 Line5 Line6 Line7Row0 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row1 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row2 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row3 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row4 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row5 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row6 1
8、 0 0 0 1 0 0 0 0Row7 1 0 0 0 1 0 0 0 0燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 7 页RowLineLine0 Line1 Line2 Line3 Line4 Line5 Line6 Line7Row0 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row1 0 0 0 1 1 1 0 0 0Row2 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row3 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row4 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row5 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row6 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row7 1 0 0 0 1 0 0 0
9、0燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 8 页当扫描 Row3-Row7 时，只有 Line3 保持高电平 1，其余列均为低电平 0。当箭头向下时真值表对称相反。2、数码管显示真值表。输入 输出 楼层D C B A Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 DS10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 10 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 20 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 30 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 40 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 50 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 6第二章 原理图RowLineLine0
10、 Line1 Line2 Line3 Line4 Line5 Line6 Line7Row0 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row1 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row2 0 0 1 0 1 0 1 0 0Row3 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row4 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row5 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row6 1 0 0 0 1 0 0 0 0Row7 1 0 0 0 1 0 0 0 0燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 9 页1、 模块一：电梯楼层升降控制并在 6 层停留 5s 的原理如图（2-1）：图 2-1 电梯楼层升
11、降控制并停留 5s 原理图2、模块二：上下箭头点阵模块实现的原理如图（2-2）：图 2-2 上下箭头模块实现原理图3、模块三：数码管楼层显示原理如图（2-3）：燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 10 页图 2-3 数码管楼层显示原理图其中：D、C、B、A 分别由高位到低位。4、总原理图如图（2-4）：燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 11 页图 2-4 电梯控制总原理图第 3 章 波形仿真图燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 12 页由原理图编译完成可得到波形仿真如下图（3-1）：图 3-1 原理图波形仿真第四章 管脚
12、锁定及硬件连线1、管脚锁定。 （1）内锁：标号 管脚 功能A PIN127 OUTPUTB PIN128 OUTPUTC PIN131 OUTPUTD PIN132 OUTPUTDS1 PIN94 OUTPUT燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 13 页（2） 、外锁：各管脚锁定如图（4-2）所示：图 4-2 外锁管脚2、硬件连接。点阵行 ROW1-ROW8 用引线接独立扩展下载板接口197、195、192、190、187、177、175、173。点阵列 Line1、Line2、Line4、Line5 用引线接入接口 89、75、85、87，Line3 直接用引线接入高
13、电平+5V。时钟信号CLK、CLK1、CLK2 输入 256Hz、0.5Hz、1Hz，所以用独立扩展下载板 88、83、86 用引线分别接入频率组 13、22、21。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 14 页总结这一周的 EDA 课程设计让我感触很多，不仅重新复习了数电方面的理论知识，还加强了自己的实际动手能力和逻辑思维能力。刚开始接到自己的任务书电梯控制，确实有些迷茫，不知道如何下手去做。经过对课题要求的分析和对数电知识的复习，我开始慢慢的有一些思路。按着任务书给的设计技术要求及参数，我一步步分析该用什么元件实现这种功能，最后联系到一起形成了总电路原理图。课程设计开
14、始，老师耐心的讲解了软件 Max+PlusII 的使用及实验箱的结构，我认识并慢慢熟悉掌握了软件的使用。在周四上箱过程中，虽然出现了一些问题，但是我都认真的总结了，一方面是自己还没有完全熟悉实验箱的操作，另一方面还是自己的粗心大意，使本来二十分钟就可以成功的结果却纠结了一上午。最后的验收成功，终于舒了一口气，自己所做的努力都是值得的。在这个过程中，我着实的锻炼了自己，加强了对 EDA 的认识，同时更加强了自己的实际操作能力。最后预祝自己明天答辩顺利通过。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 15 页参考文献1 数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社.2 EDA 课程设计 B 指导书. 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书共 15 页 第 16 页燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：该生学习态度 （认真 较认真 不认真） 该生迟到、早退现象 （有 无）该生依赖他人进行设计情况 （有 无）平时成绩： 指导教师签字： 2012 年 3 月 16 日图面及其它成绩：答辩小组评语：设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。
