课程设计16盏路灯巡回检测

1、 中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 信息与通信工程学院 专 业： 电子信息工程 题 目： 电子综合应用实践 路灯巡回检测电路的设计 指导教师： 职称: 副教授 讲师 2015年7月9日中北大学课程设计任务书 14/15 学年第 二 学期 学 院： 信息与通信工程学院 专 业： 电子信息工程 学 生 姓 名： 学 号： 学 生 姓 名： 学 号： 学 生 姓 名： 学 号： 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： 电子综合应用实践课程设计 路灯巡回检测电路的设计 起 迄 日 期：2015年6月23 日2015年7月10日 课程设计地点： 201实验室， 院楼5

2、03室 指 导 教 师： 系 主 任： 下达任务书日期: 2015 年6 月 22 日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：巩固和加深对电子线路基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。培养学生根据课程需要自学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的能力。通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：任务：设计16个路灯巡回检测电路要求：1巡回检测16个路灯，用开关0表示路灯好，而1表示一个路灯坏；2.能够迅速、准确地判出哪一个路灯坏，并能用数码管显示指示；3.每秒检测一

3、个路灯，应有开始、停止检测按钮；4显示器上显示路灯的编号，并保持到停止检测为止，如有路灯坏，同时发出声响。5对电路进行仿真；6要求三人实现不同分工。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：（1）计算元件参数，给出详细计算过程；（2）给出完整的设计方案；（3）画出完整电路图，并仿真，对仿真结果进行分析；（4）写出设计说明书；课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1傅劲松.电子制作实例集锦M.福州：福建科学技术出版社，2006.2张庆双. 实用电子电路200例M. 机械工业出版社，20033刘修文. 实用电子电路设计制作300例M. 中国电力出版社，200

4、54. 毕满清. 电子技术实验与课程设计M.机械工业出版社，20065设计成果形式及要求：(1) 课程设计说明书;(2) 电路原理图;(3) 仿真结果。 6工作计划及进度：2015年 6月23日 6月 25日 资料调研6月26日 6月 30日 方案论证，进行详细设计 7月 1 日 7月 7 日 电路仿真， 分析仿真结果7月 8日 7月 9 日 完成设计总结报告（附完整电路图） 7月 10日 答辩或成绩考核学科部主任审查意见： 签字： 年 月 日目 录1 总体功能说明···········

5、;··········· 12 各单元设计方案····················· 12.1各单元电路图及功能介绍·············&#

6、183;·12.1.1定时器控制电路·······················12.1.2检测、报警电路·····················

7、···22.1.3实时显示电路······················22.1.4故障显示电路·····················

8、·32.2元器件介绍·····················32.2.1 74161计数器······················42.2.2 数码管&#

9、183;························42.2.3 74150数据选择器····················· 43 仿真结果&

10、#183;······················· 44 设计总结························55 参考

11、文献························5附录：实验完整电路图···················51 总体功能说明 实时显示电路定时器控制电路故障显示电路

12、检测、报警电路图1.总体功能图该电路是由四部分组成：定时器电路、报警电路、实时显示电路、错误显示电路。电路工作时由定时器电路产生相应的脉冲，发送给报警电路对路灯进行检测，报警电路在检测过程中实时产生检测信号以及错误信号。再将这两个信号分别发送给实时显示电路以及故障显示电路对相应信息进行显示。2 各单元设计方案2.1 各单元电路图及功能介绍2.1.1 定时器控制电路该单元电路图如图2所示图2.定时器控制电路该电路作为控制电路产生CP矩形脉冲，主要由555定时器组成的多谐振荡器产生。计算过程如下:T=0.7*100nF*(57.72K*2+28.86K)=1s。2.1.2 检测、报警电路该单元电路

13、如图3所示 图3.检测、报警电路利用序列信号发生器将巡回检测得到的故障信号输出给蜂鸣器以及指示灯达到报警效果。2.1.3 实时显示电路该单元电路如图4所示图4.实时显示电路利用74160计数器在CP信号的作用下进行计数。2.1.4 故障显示电路该单元电路如图5所示图5.故障显示电路通过74175寄存器将故障灯编号存储起来通过显示译码器以及数码管显示出来。2.2元器件介绍2.2.1 74161计数器计数器是用来累计时钟脉冲个数的时序逻辑部件。在电路中，能够记忆输入的脉冲个数，内部的基本技术单元是由触发器组成的。它是数字系统中用途最广泛的基本部件之一，几乎在各种数字系统中都有计数器，它不仅可以计数

14、，还可以对CP脉冲分频，以及构成时间分配器或时序发生器，对数字系统进行定时、程序控制操作。此外，还能用它执行数字运算。74161的引脚图如图6所示，功能表如表1所示。图6.74161管脚图表1.74161功能表2.2.2 数码管该电路使用的是共阳数码管。公共端接高电平。符号为ca。 2.2.3 74150数据选择器数据选择器的功能是在n个选择输入信号的控制下，从2n个数据输入信号中选择一个作为输出，究竟选择哪一路数据由地址码决定。数据选择器的特点是输入多路输出一路。该电路所用的74150是一个16选1的数据选择器。3仿真结果仿真结果如图7所示图7.仿真结果图4设计心得这次课程设计，使我们学以致用，充分利用了数字电子技术的知识点，让我们不再局限于课本上死的知识点。每次用书上的知识点解决问题，都让我们感到欣喜，也让我们更加理解了一些芯片的用途，例如利用555多谐振荡器产生矩形波作为cp脉冲，利用计数器和数据选择器构成序列信号发生器来得到一组串行数字信号，还有利用显示译码器把二进制译成直观的十进制通过显示器显示出来，利用寄存器储存信息等等。虽然在设