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1、一、系统总体设计方案及系统框图11.1设计方案：11.2设计原理：11.3系统总电路图：2二、单元电路的设计22.1信号的输入，锁存及显示:22.2时钟信号发生器：32.3系统电路的编码，数据比较及加减计数：4三、PCB板的绘制.5四、安装与调试步骤53.1安装步骤：53.2调试步骤:6四、故障分析与电路改进64.1故障分析：64.2电路改进：7五、总结与体会8六、附录（元器件清单）10七、参考文献11一、系统总体设计方案及系统框图1.1设计方案：系统的时钟脉冲信号是由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同步加减计数器CD40192，控制其加减计数。系统的开关控制电路
2、是由D触发器和与非门构成，控制信号灯的工作状态。系统的核心电路是由编码器CD4532，数据比较器74LS85，同步可加减计数器CD40192,译码器CD4511和一定的门电路组成，实现对电梯的上升和下降的控制。1.2设计原理： 系统的信号灯控制部分是由开关和D触发器构成，开关先接高电平，按下开关时，给了一个高电平触发信号输入给D触发器使其锁存高电平信号，从而使信号灯一直亮直到信号结束。系统的核心部分是由编码器CD4532，数据比较器74LS85，同步十进制可逆计数器CD40192,译码器CD4511和一定的门电路组成。按下开关时，产生的高电平信号由D触发器传给CD4532编码器，产生后的编码输
3、入74LS85数据比较器，通过与CD40192输出编码比较，产生的信号再连接时钟信号通过一定的门电路输入CD40192计数器，控制计数器的加减，从而实现电梯的上升与下降。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CD40192，控制其加减计数。1.3系统总电路图：二、单元电路的设计2.1信号的输入，锁存及显示：该单元电路如下图所示：将D触发器的Q非端与D端相连组成T触发器，当时钟输入端CLK输入高点平，Q端的状态翻转。D触发器的复位端输入复位信号，Q端输出低电平，LED灯熄灭。2.2时钟信号发生器: 时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生
4、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：所以时间周期就是： T=C2.3系统电路的编码，数据比较及加减计数：D触发器锁存高电平信号时，把高电平通过Q端输入编码器CD4532，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CD40192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。三、PCB板绘制四、安装与调试步骤4.1安装步骤：按照系统总的电路图，合理规划电路总布局，尽量使电路连接简单、明了。首先一个模块一个模块连接
5、，连接好一个模块，就检测一个，包括芯片，电路板，及导线是否接正确且接稳等，以防整体检测时不必要的麻烦。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。改进布线，力求精简。4.2调试步骤:打开电源开关，接通电源，观察信号灯和数码显示管的变化。如有问题，首先检查是否有电线松动，然后再调试其它部分。检查信号灯和数码显示管是否有损坏。如果以上都们问题的话，此时应该分成一个一个单元电路来调试，包括芯片，电路板，及导线是否接正确且接稳等。五、故障分析与电路改进5.1故障分析：秒脉冲信号发生电路是否产生脉冲：把万用表调到20V电压档，万用表
6、负极接地，正极接555定时器“3”针脚，芯片通电后，看电压变化是否变化明显，高电平大于3V，低电平小于0.4V。如果不能产生脉冲，检测555定时器的引脚是否接对，电阻和电容是否接正确，如果不是这些问题，就通过换芯片，看是否是芯片的问题，如果芯片也没问题，就检测是不是电路板有问题。数码显示管不能正常显示：看数码管是怎样显示的，如果显示乱码，检查译码芯片CD4511是否接线正常，然后检查各针脚对应输出是否正确，最后检查数码管接线是否正确。如果数码管中某些段不亮，检查接线是否正确，对应针脚电压是否变化。如果是某些段不灭也不完全亮，换一个数码管试试。信号灯不显示或不按仿真的状态显示：检查信号灯是否能发
7、光，然后检查信号灯接线处是否良好，最后检查接线是否按照状态方程连接正确。数码显示管与信号灯配合有问题：按下某楼层的开关时，信号灯亮，当数码显示管显示到相应的楼层时，信号灯熄灭。如果不是以上的结果，首先检查JK触发器的管脚是否连接好以及是否正确。然后再检查同步可加减计数器CD40192的管脚是否连接好以及是否正确。接着就是数据比较器74LS85以及编码器CD4532的管脚连接正确与否。一步步检查后，此问题便可解决。5.2电路改进： 总体来说，我觉得我设计的这个简易电梯控制系统电路已经达到了最初的要求。简洁明了，功能模块清楚。唯一不妥的是只具备单请求功能，多个楼层的请求则不再该设计的范围，简易电梯
8、的电路设计还有待进一步的完善六、总结与体会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.回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的几个星期内，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次数电课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇
9、到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做数电课程设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。 这次数电课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在蔡老师的辛勤指导下，终于达到了预期的效果。同时，在蔡老师的身上我学得到很多实用的知识。总体来说,这次实习我受益匪浅.在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力.在让我体会到了设计的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐. 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、提高了我们的逻辑思维能力，使我
10、们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我们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。七、附录（元器件清单）同步十进制可加减计数器（CD40192） 1个优先编码器（CD4532） 2个数据比较器（74LS85） 1个双D触发器（CD4013） 4个译码器（CD4511） 1个555定时器 1个与非门(CD4011) 1个105瓷片电容 7个数码显示管 1个LED灯 7个开关 7个电阻 若干八、参考文献1、电工电子实践指导 江西科学技术出版社 王港元 主编2、数字电子技术 电子工业出版社 谢芳森 主编3、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4、现代电子设计技术 机械工业出版社 李荣良 主编数字电路设计与制作 科学出版社 汤山俊夫 著5、数字电子技术基础高等教育出版社 阎石 主编
