课程设计之电梯控制

1、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：10级生物医学工程2班学 号：学生姓名：指导教师： 李婷 陈白教师职称：实验师 实验师 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）生物医学工程2班设计题目电梯控制设计技术参数楼层显示1-7电梯自动从1层上升到7层，在7层停6s后再从7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

2、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.指导教师签字李婷 陈白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。2012年12月14日目录第1章设计说明4 1.1 设计思路4 1.2 模块介绍4 1.3 真值表6第2章 原理图8第3章 波形仿真图10第4章 管脚锁定及硬件连线11总结 13参考文献 14第1章 设计说明本课题设计实现了对

3、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1-7。当到达第7层时电梯停留6s，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7-1。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7层停6s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7层停留6s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

4、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7层暂停6s，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=0111比较，若相等则输出1，计数器74160（44）开始计数。此时接入时钟信号CLK2为1Hz，计时6s。在从1到6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7层时，比较器输出为1，此时计数器打开直至6s后，输出0110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0110。此时通过反相器35和T触发器使74190的DUNP

5、位为高电平1，此时电梯开始下降由74160计数7-1。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1-7；电梯下

6、降时，数码管显示7-1。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。RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row1100010000Row2100010000Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row100011

7、1000Row2100010000Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000RowLineLine0Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Row0100010000Row1100010000Row2001010100Row3100010000Row4100010000Row5100010000Row6100010000Row7100010000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

8、 输出楼层DCBAY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7DS1000011111101000101100002001011011013001111110014010001100115010110110116011001111017第二章 原理图1、 模块一：电梯楼层升降控制并在7层停留6s的原理如图（2-1）：图2-1 电梯楼层升降控制并停留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）：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）：图2-4 电梯控制总原理

9、图第3章 波形仿真图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 管脚锁定及硬件连线 1、管脚锁定。 （1）内锁：标号管脚功能APIN127OUTPUTBPIN128OUTPUTCPIN131OUTPUTDPIN132OUTPUTDS1PIN94OUTPUT（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

10、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。总结这一周的EDA课程设计让我感触很多，用到了数电方面的理论知识，也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，我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，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

11、午上箱过程中，也不是很顺利，虽然出现了一些问题，经过老师的指导，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，主机上的SRAM总是接口不好，重新插口换线，总算出现了我想看到的结果。看着最后绿色箭头终于随着数码管增加而显示，终于舒了一口气，自己所做的努力都是值得的。以前我总是不知道学习这些知识有什么用处，这次明白了其实我们的生活无时无处不在使用电子设备。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。希望我明天答辩顺利通过。最后很感谢电子实验中心陈老师的倾力帮助和耐心指导，希望学校可以提供充足的实验设备，这样就可以更好的让我们提高速度和效率了。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.周莲莲、郑兆兆、陈白主编。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）