综合课程设计任务与要求.ppt

课程设计的目的 1 基本掌握自顶向下的电子系统设计方法2 学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路 掌握QuartusII等开发工具的使用方法3 培养学生自主学习 正确分析和解决问题的能力 课程设计要求 选择一个实验课题 独立完成系统的设计并利用实验室提供的实验设备完成系统的制作 可自拟课题 但应难度相当 实验课题1 简易数字频率计2 交通灯控制器3 出租车自动计费器4 电梯运行控制器 1 简易数字频率计 设计任务与要求 1 频率测量范围10Hz 1MHz 2 量程自动转换 量程分为10KHz 1s 100KHz 0 1s 1MHz 10ms 三档 转换规则如下 当读数大于9999时 频率计处于超量程状态 下一次测量时 量程自动增大一档 当读数小于0999时 频率计处于欠量程状态 下一次测量时 量程自动减小一档 1 简易数字频率计 设计任务与要求 3 数据采用记忆显示方式 即计数过程中不显示数据 待计数过程结束以后 显示计数结果 并将此显示结果保持到下一次计数结束 4 用发光二极管显示量程 频率测量原理 频率测量原理 频率测量原理 当预置门控信号为高电平时 启动计数器 对被测信号 频率为fx 计数当预置门控信号为低电平时 关闭计数器设在一次预置门控时间Tg内对被测信号计数值为Nx 则fx Nx Tg 原理框图 流程图 2 交通灯控制器 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布 为确保车辆安全 迅速地通过 在交叉路口的每个入口处设置了红 绿 黄三色信号灯 红灯禁止通行 绿灯允许通行 黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外 主干道和乡村公路都安装了传感器 检测车辆通行情况 用于主干道的优先权控制 2 交通灯控制器 设计任务与要求 1 当乡村公路无车时 始终保持乡村公路红灯亮 主干道绿灯亮 2 当乡村公路有车时 而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时 禁止主干道通行 让乡村公路通行 主干道最短通车时间为25s 3 当乡村公路和主干道都有车时 按主干道通车25s 乡村公路通车16s交替进行 2 交通灯控制器 设计任务与要求 4 不论主干道情况如何 乡村公路通车最长时间为16s 5 在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间 要亮5s时间的黄灯作为过渡 6 用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号 用红 绿 黄三种颜色的发光二极管作交通灯 要求显示时间 倒计时 交通灯控制器框图 流程图 3 出租车自动计费器 乘客乘坐出租车时 其费用分成起步价 行车里程费和等候时间费三部分 由自动计费器自动记录 在汽车行进时向自动计费器发送脉冲信号 在一定的公里数 即一定的脉冲数 内 按起步价计费 超过这一里程后 自动计费器按里程计费 如果停车等候 按等候时间的多少计费 3 出租车自动计费器 设计任务与要求 1 用3位数码管显示总的金额 最大值为99 9元 2 起步价为9元 里程为3公里 3 车行10m 里程传感器发一个脉冲 单价为2 4元 公里 4 等待单价是1 00元 10min 不足10min不收费 时间累计 5 计费器按1角为单位累加 不足1角不加 3 出租车自动计费器 设计任务与要求 5 自动计费器设置两个按钮 出租车载客时 驾驶员将空车指示牌放下时 压住一个按钮 自动计费器开始工作 当乘客到达目的地时 驾驶员按下另一个按钮时 启动打印机自动打印票据 计费显示 金额 距离 等待时间 车辆启动和停止时发出声光信号 以提醒顾客注意 6 增加行车 等待按钮 以代替行进等待传感器信号 自动计费器框图 流程图 4 电梯运行控制器 电梯有上 下两个运行方向 在底层只有上行按钮 在中间层有上行 下行按钮 在最顶层只有下行按钮 所有按钮轻触按钮灯亮 到达该层按钮灯灭 上行时优先满足当前层以上的上行请求 到达顶层后下行 下行时优先满足当前层以下的下行请求 到达底层后变为上行 上行时若没有当前层以上的请求 且当前层以下有请求 则变为下行 下行时若没有当前层以下的请求 且当前层以上有请求 则变为上行 没有请求时停在当前层 4 电梯运行控制器 电梯有人数和重量限制 电梯内设有超载灯 只有在灯灭时方可运行 电梯内设有事故报警按钮 通话器 电梯有控制锁 锁上时电梯不能运行 电梯门可以自动 也可以人为控制 电梯内有各层指示及上行 下行指示 电梯的行驶速度设定为常数 开关门时间可以人为改变 每层停留一定时间 4 电梯运行控制器 设计任务与要求 1 设计一个4层电梯全自动控制电路 2 电梯运行锁用一按钮代替 开锁上电 低电平可以运行 高电平不能运行 3 每层电梯入口处设有上行 下行请求按钮 电梯内设有乘客到达层次的停站要求开关 高电平有效 4 有电梯所处楼层指示灯和电梯上行 下行状态指示灯 4 电梯运行控制器 设计任务与要求 5 电梯到达某一层时 该层指示灯亮 并一直保持到电梯到达另一层为止 电梯上行或下行时 相应状态指示灯亮 6 电梯接收到停站请求后 每层运行2秒 到达停站层 停留2秒后门自动打开 开门指示灯亮 开门6秒后电梯自动关门 7 能记忆电梯内 外的请求信号 并按照电梯的运行规则依次响应 请求信号保留至响应后撤除 4 电梯运行控制器 设计任务与要求 8 人数超载或超重用一按钮代替 高电平有效 超载时电梯不能运行 并有相应指示 9 事故报警按钮高电平有效 事故报警不能运行 并有指示灯 信号保留至事故消除 4 电梯运行控制器 设计任务与要求选做 增加手动开门 关门控制 并可调整开 关门时间 电梯运行控制器框图 流程图 实验设备 微机一台可编程综合实验系统一套 设计报告内容及要求 课题名称设计任务与要求方案选择与论证方案的原理框图 总体电路图 流程图 程序设计清单 加注释 仿真波形调试过程中出现的问题分析及其解决的措施方案的特点 存在的问题 有待改进的措施收获与体会 精品课件 精品课件 参考文献 黄正瑾 在系统编程技术及其应用