完美升级版】电磁炉控制器_毕业论文说明书

1、（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）燕山大学课程设计说明书题目：电磁炉控制器学院（系）：年级专业：学 号：学生姓名：指导教师：教师职称：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）设计题目电磁炉控制器设计电磁炉有从低温到高温有5个档，其中1表示最低温，5表示最咼温技电磁炉还具有定时功能，可以手动输入定时时间,最咼可定时9分钟，定术时结束蜂鸣5秒。参数设用数码管显示温度档1-5和定时时间计 用3个拨码开关输入定时时间，用拨码开关（个数可自选）控制高温、要低温求用蜂鸣器发出蜂鸣工学会使用Max+Plusll软件和实验箱；作独立

2、完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；量参加答辩并书写任务书。1. 了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+Plusll，下发任务书，开工始电路设计；作2.学习使用实验箱，继续电路设计；计3.完成电路设计；划4.编程下载、连接电路、调试和验收；5.答辩并书写任务书。参数字电子技术基础阎石主编.咼等教育出版社.考EDA课程设计B指导书.资料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。目录第一章摘要 11. 关于 EDA 12. 关于 Mus+PlusII 1第二章设计思路 21.控温静态数码管显示 22. 定时功能的实现 42.1 74

3、168 译码器 42.1.1 74168 42.1.2 74160 52.2逻辑门电路 62.3秒计时的设计 72.4分钟定时器的设计 72.5蜂鸣部分的设计 82.6定时器总体电路设计_ 93. 总体电路设计 10第三章管脚锁定及硬件连接 123. 1管脚锁定 123.2硬件连接_ 13第四章总结 14参考文献 15第一章摘要1. 关于EDAEDA是电子设计自动化（Electro nic Desig n Automatio n）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（ CAM、计算机辅助测试（CAT和计算机辅助工程（ CAE的概念发展而来的。EDA技术就是以计

4、算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综 合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映 射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。2. 关于 Mus+Plus IIMus+Plus II开发系统是由美国 Altera 公司自行设计的 CAD软件平台，是 EDA 的开发系统，具有易学易用的特点。Mus+Plus II的全称是 Multiple Array Matrixand Programmable Logic User System,该系

5、统将数字电路设计集成在一个环境内，允许多种输入设计逻辑文件，经过系统编译、综合等操作，对设计功能模拟，对数 字电路的设计实现模拟分析，延长时间分析，编译，最后将编译好的电路分配到一 个或多个器件中。第二章设计思路课程设计要求：设计一个电磁炉控制器，电磁炉有从低温到高温有5个档，其中1表示最低温，5表示最高温，电磁炉还具有定时功能，最高定时九分钟，定时 结束时，蜂鸣5秒，用1个2位段控静态数码管显示温度档1-5，用3个数码管显示定时时间，用3个拨码开关控制高温、低温，用4个拨码开关控制定时时间，用蜂鸣器发出蜂鸣。根据以上设计要求，对应两种显示方式，应分为两大部分：控温静态数码管显示、定时功能的实

6、现。1.控温静态数码管显示静态数码管显示中用三个拨码开关控制，当输入K3K2K1时数码管作出相应显 示，除了 1-5之外的状态则不显示。静态数码管需要显示 5个数，原理主要是 BCD码显示，二进制数一一对应, 并且要求显示1-5档，其余状态不显示，输出为七个，对应数码管七个可发光的线 段，输入为三个拨码开关，通过相应的逻辑电路来实现要求。其真值表如下：INPUTOUTPUTK3K2K1abcdefg00011111110011001111010001001001100001101001001100101010010011011111111111111111根据真值表可得:OA= (A2 A1+

7、A2A1 AO)OB=(A2A1 AO +A2 A0+A2 A1)OC=(A2A1 +A2 AO)OD=A2A1 A0+A2 A1OE= (A2 A1A0 )OF= (A2A1 )OG= (A2 A1+A2A1 )通过上述逻辑式选取芯片连接可得出电路图:为了验证电路图是否连接正确，可已通过仿真来观察其波形图，是否与真值 表 对应，其波形图如下:时坐画h W臟睡J 1：.! ZL1血itlE山e憑ife驱血恤“短喩验砸UJji 1：)js I?).I.s I I I 1 I I L: 1 J M J ； i ； E j j u t ： 1 ：? ! 3 H H H Hmi川1仙唧加1【皿1）细|

8、册：训肌U.iII|.!;iiii 叫删附恻曲11111111确认无误后，将此模块封装。温度控制模块2.定时功能的实现表示分钟的定时器与表示秒的计时器电路相连，将60进制减法计数器与10制减法计数器进行恰当合理的级联，就构成了九分钟以内计数器模块。由74168的工作特性我们知道，当 ENT或ENP其中的一个为高电平时，计数器就会开始它的保持功 能。要想让它在结束了 9分钟以内的计数后让它停止计数工作，那么我们就得想办 法去控制它的ENT或ENP端在结束了 9分钟以内计数后就保持在高电平。三片74168输出都为0的状态信号作为输入控制信号，由一片或非门将输入信号转变为高电平，再将高电平接到三片7

9、4168的ENP端，这样，当计数器进行完 9分钟2.1课设需用芯片1. 74138本设计要求数码管上显示时间，有自己设定的时间开始，到0： 00停止，具有启动功能，可确定由同步十进制加减计数器74168的级联来实现此功能。同步十进制加减计数器 74168的真值表：Inpuls|OutputsLDN ENTN ENPN U/DN CLK D3 D2 DI DO | Q3 Q2 Q1 QD TCNX X X X r X X J T X X X H L X X H L L X H X L L L H H H HD3.OQSo.QOoQ3o.QQoCount UpCount DownTCN goes

10、low wfien the court is 9.TON goes low when the count is 0.通过观察真值表可知当 LDN为低电平时，计数器为置数功能，LDN端为高平时， 并且ENTN与 ENPN同时为低电平，UDN为高电平时器件开始加法计数， LDN端为高 平时，ENTN与 ENPN同时为低电平，并且 UDN为低电平时开始减法计数。用低位器件的借位端控制高位的开始计数是这一课程设计的主要思路。74168实现自减功能是从 9计到0时再进行下一轮计数，即从1001减至0000停止。2. 74160用一片74160芯片构成的置零功能的五进制加法计数器，原理是将分钟和秒计数器输

11、出经过与门，再经反相器后送到控制端 LDN，使芯片工作在置零状态，通过进位输出控制蜂鸣器是否工作。BQACQBDacEKTQDEHPRCOCLRNCLK74160COUHTER-C LDN A74160真值表如下Inputs|OutputsQD QC QB QA RCOQ Q LHHLLLL L L L Lxxlxhhhhhhhhhh XXXLHHHHHHHHHH LHHHHHHHHHHHHH XLHHHHHHHHHHHH xr-JFJJr-r-TJr-r-r-r-Tc cL cqqllllhhhhllA A qqlllllllllh古 RCO= QD & QA&ENT2.2逻辑门电路逻辑门电

12、路通过逻辑门去对各个信号进行编译后控制电路CLIK LDN CLRN ENP ENT D C B A |组合逻辑电路控制个位输入在09之间2.3秒计时的设计秒计时的60进制设计电路图如下所示，显示为 59-00.为了验证电路图是否连接正确，可已通过仿真来观察其波形图是否符合设计要求，其波形图如下:I-JtVTH_S.lusiWDih15i.pu9ZQOuiZ5 0m事曾如SDuiMp*541 Oui粘.BunLljr-i CLK1 D t厂nmLrLnjuLruuiruuLruumnnnnnnrLrLnnjLrimLrLWUULrLmmmmnrLnnnrm_irmjuuuuiD厂mEMJ5Xj

13、：t3K2Ki：twasEIQ如图所示，当输入控制端为低电平时，计数器为置数，则表示秒得十位显示为5,表示个位的显示 9,控制端输入低电平置数后，输入高电平使计数器计数，即个 位上显示为又9递减到0，再又0变为9时有向十位借位，用一个四输入的或门实 现这一功能，只有当输入全为零时或门的输出端才为全零，74168的使能端为低电平有效，此时高位信号进行一次减法计数工作。如此反复，实现60进制减法计数器的功能。2.4分钟定时器的设计分钟定时功能用四位拨码开关和组合逻辑电路与10制减法计数器组合后实现。定时用四位拨码开关和组合逻辑电路控制个位输入在09之间，通过组合逻辑电路后，当输入的定时时间个位大于

14、9,输入的数都变成了 0。10制减法计数器的工作原理与表示秒得60进制减法计数器的工作原理相同。为了验证电路图是否连接正确，可已通过仿真来观察其波形图是否符合设计要求，其波形图如下：此时定时为六分钟Ret陆ll 丫陀 OCrg| ter昭J ：丹7Name.泮,2 EusiOusIDe4.4m4 Gui4rfi1OK0EJW-UDOeiCX?.4IDOw WilDO*fsh&soia1c*K)1*门1jminnjnnnnnuinununiunniiRiiiiwiiJifiwiRiwnnnmmninminnnnnnnnnnrjniY0结束时前30秒分仿真波形图如下确认无误后，将此模块封装。封装后

15、的定时器3. 总体电路设计注tputLfniroinur j,nOLiTPUTcE殴1-wtwr-rSE存JTM匚、F；：G?jiiMJWf i:丸io迂 EKJLIDELDM ILKL 口丁-rnmHizHcq iiaZD巧-Jj-iPirT： SJUHT* J AL-JSS1GS2MZ2茄2GS3MZ3FMQMZ4开始时刻仿真波形图如下:结束时刻仿真图如下*|-| T皿 pti 1-KMifiI515 1114ut2?riillhiSlthl沖Out斑舸M&hlHmeJ* J51T5ut测站522尹52SQ屮LDHP D *AokUJXDJDJZLTLrLrLrLrLrLrLrLrLrLr

16、LrLrLTLrLrLrLrLrLrLrLrLrLrLrLruD* ( i nTrrn d门卄u t y r j o( 1 yr t j nit sTH ? ) iTTTFTTTTYT)(6 y ? m rri:! iini !；(-)； u-):讪叭) -Jt -iorestiiDItFETiC*CDd1迁 aJI1 ( MM)Da：s ：( 4 x j i r( i n i s u n i fi5 M 1 3 ( M： 1 M a )： a !7 M U 11 ! M：MUap1lzt14ZZiE律芒1j第三章管脚锁定及硬件连接1.管脚锁定管脚名及作用管脚锁定号1T拨码开关392T拨码开关

17、403T拨码开关41DO拨码开关44D1拨码开关45D2拨码开关46D3拨码开关47LDN拨码开关53CLK提供时钟脉冲75A输入数码管25B输入数码管26C输入数码管27D输入数码管28E输入数码管29F输入数码管30H输入数码管31Z4输入数码管37GS1输入数码管127GS2输入数码管128GS3输入数码管131GS4输入数码管132SS1输入数码管133SS2输入数码管134SS3输入数码管135SS4输入数码管136MZ1输入数码管139MZ2输入数码管140MZ3输入数码管141MZ4输入数码管142Z1输入数码管94Z2输入数码管95Z3输入数码管96FMQ输入 buuzer38

18、2.硬件连接将实验箱电源接好，再用传输线将实验箱与电脑连接好，将1HZ的时钟信号即CLK的21孔与芯片的75孔用细导线连接即可，其中21孔为1HZ脉冲发出孔，75 孔为锁定的CLK脉冲接入孔。第四章.总结此次课设我设计了整整三天，我的设计不是最早完成，但是我一次就实现了 所有的设计要求，因此对本次课设还是比较满意的，下面是我的一些体会：在设计开始时，要做一个总体设计思想，以便于设计的总体框架的设计完成。 在课设过程中，要多了解一些注意的事项，以避免一部分不必要的错误；如果遇到 问题要冷静思考，按部就班的分析自己的设计，切勿急躁。有时灵感来自于与老师 和同学的交流，交流使自己获得更多信息， 开拓了思路，因此要重视与别人的交流; 另外，现如今网络技术很很发达，要学会从网络中吸取他人的精华来扩充自己的知 识帮助自己完成课设。总之，在本次EDA课设中，使我加深了对各种芯片的理解及运用，也学到了很多 EDA的设计方法及过程。在大学期间很少有动手实际操作的机会，在课设期间有很多不懂的知识，有 些通过自主上网查询或查阅资料得到解决；课设过程中也多次咨询老师和同学，获 益匪浅，非常感谢！在此着重感谢一下郑老师，期间我问了很多问题，郑老师都耐心给予了解答， 尤其是最后定时功能的设计受挫时，经过郑老师的解答后，我放弃了原方案重新进 行了设计，最后得以完成了课设。最后恭祝各