EDA设计报警器.docx

EDA设计报警器.docx

《EDA设计报警器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA设计报警器.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

EDA设计报警器

燕山大学

课程设计说明书

题目：

路数显示报警器

学院（系）：

电气工程学院

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）：

基层教学单位：

电子实验中心

学号

学生姓名

专业（班级）

08计控2班

设计题目

路数显示报警器

设

计

技

术

参

数

●设计16路数显报警器，16路中某一断开时（可用高低电平表示断开和接通），用十进制数显示该路编号，并发出声音信号；

●报警时间持续10秒；

●当多路报警时，具有优先级，并降低优先级的报警存储，处理完成（手动拨为0）高优先级报警后，再处理之。

设

计

要

求

●在静态数码管上显示路数

●用16个拨码开关控制16路

●用蜂鸣器发出蜂鸣

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课程设计指导书》.

指导教师签字

任文举郑兆兆

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。

2010年12月16日

目录

摘要………………………………………………………………………4

引言………………………………………………………………………5

第一章设计说明………………………………………………………6

第二章原理图及波形仿真图…………………………………………7

第三章管脚锁定及硬件连线…………………………………………11

心得体会…………………………………………………………………12

参考文献………………………………………………………………13

摘要

现代生活中，数字电路产品与我们接触的是越来越平凡了，包括计算机、电子表、智能仪器表及其它很多领域中，它给我们带来的不仅是工作上的方便，而且也给我们的生活娱乐添滋加彩。

这次EDA课程设计中，我做的是路数显示报警器，基于设计要求，本文主要是画出电路原理图着手。

首先简单介绍一下EDA的有关知识，其次介绍了一下设计要求和我的设计构想，再会出电路原理图，最后是一些心得体会、报警器的原理结构图和用MAX+PLUSII软件仿真的结果部分图附录等部分。

引言

数字电路主要是基于两个信号（我们可以简单的说是有电压和无电压），用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路，它具有逻辑运算和逻辑处理等功能，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

EDA（ElectronicsDesignAutomation）技术是随着集成电路和计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。

它是为解决自动控制系统设计而提出的，从70年代经历了计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE），电子系统设计自动化（ESDA）3个阶段。

前两个阶段的EDA产品都只是个别或部分的解决了电子产品设计中的工程问题；第三代EDA工具根据工程设计中的瓶颈和矛盾对设计数据库实现了统一管理，并提出了并行设计环境概念，提供了独立于工艺和厂家的系统级的设计工具。

第一章

1设计要求

（1）设计16路数显报警器，16路中某一断开时（可用高低电平表示断开和接通），用十进制数显示该路编号，并发出声音信号；

（2）报警时间持续10秒；

（3）当多路报警时，具有优先级，并降低优先级的报警存储，处理完成（手动拨为0）高优先级报警后，再处理之。

（4）在动态数码管上显示路数；

（5）用16个拨码开关控制16路；

（6）用蜂鸣器发出蜂鸣。

2设计思路

本设计是一个具有优先级的定时报警系统。

整个系统经分析需要三部分构成：

信号输入模块，计时报警模块，显示模块。

信号输入模块对输入信号作出响应，输出此时优先级最高的断开路线号，该模块由两片74HC148接成16线-4线优先编码器，将信号送入数码管显示输出。

同时控制模块还输出断开信号，报警器在收到断开信号后产生一个长为10秒的脉冲，驱动后续的扬声器电路发出警报。

连续发生的错误并不会导致报警时间延长，只有当所有故障被排除后，报警器模块才会复位。

同时2位数码管显示的总是此时优先级最高的断开路线号，如果无故障发生，数码管无显示。

报警器模块主要由一片74160十进制计数器构成，接到优先级编码器的断开信号，开始计时，当无进位时输出低电平，经反相器反向控制蜂鸣器工作。

显示模块由两片静态数码管组成，把优先编码器输出的二进制代码转换成十进制显示出来。

第二章

模块一：

信号输入模块

此模块共有16个拨码开关作为输入信号，用S1-S16表示，优先级A15最高，依次降低，A0优先级最低。

开关导通时，都处于高电平状态，当有一路断开时为低电平。

由Z3-Z0输出优先级最高的二进制代码。

模块二：

显示模块

此模块把接收到的16线优先编码器的二进制输出转化成个位和十位在静态数码管上显示出来。

模块三：

计时报警模块

此模块主要由74160十进制加法计数器和蜂鸣器组成。

当控制端KZ接收到优先级译码器的工作信号时为高先平，此时因为计时器无输出，加反相器亦为高电平，二者同时输入同或门，输出为高电平，时钟信号CLK接通。

计数器开始工作，选择间隔时间1秒，即频率0.5赫兹，当计数器到5时刚好十秒时输出进位，经与非门反向变为低电平使计数器复位，同时屏蔽CLK时钟信号。

电路原理图如下图所示：

总电路说明：

真值表为：

输入

输出

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

X0

X1

X2

X3

Y3

Y2

Y1

Y0

SM

SMG

FMQ

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

*

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

*

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

*

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

*

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

*

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

其中输入用A0-A15表示，1表示接通，0表示断开；输出FMQ表示蜂鸣器，1表示响（报警），0表示不响；SM、SMG分别表示两个数码管的位控位，1表示点亮，0表示灭；X0、X1、X2、X3、Y0、Y1、Y2、Y3分别为高位、低位数码管四个二进制数输入，经过译码后数码管以十进制显示它们的大小。

电路原理图：

波形仿真图：

第三章

管脚锁定及硬件连线

输入方面A0-A7分别和PIN39、PIN40、PIN41、PIN53、PIN45、PIN46、PIN47、PIN44锁定，A8-A15分别和PIN75、PIN83、PIN85、PIN86、PIN87、PIN88、PIN89、PIN90锁定，8位数字开关组（B）中的SW9-SW16分别用导线和PIN75、PIN83、PIN85、PIN86、PIN87、PIN88、PIN89、PIN90相连，把speaker锁定到PIN38，CLK锁定到PIN92，用导线把频率组上的CLK0.5HZ和PIN92相连，把SMG1SMG2分别锁定到PIN94和PIN95。

X3X2X1X0分别和PIN136、PIN135、PIN134、PIN133锁定，Y3Y2Y1Y0分别和PIN132、PIN131、PIN128、PIN127锁定。

心得体会

随着社会的进步与发展，电子技术在当今社会中的应用越来越多，为了满足社会对CAD人才的需要，学校对我们进行EDA课程设计培训，此次课程设计目的是为了帮助我们熟悉电子CAD的一些基本知识，培养我们的对立思考，动手能力和创新思维。

带着欣喜与疲倦，我们结束了两周的EDA课程设计，回想着初拿到题目时候的困惑与紧张，几天的冥思苦想，思路出现时候的喜悦，本想到将要大功告成的时候，又出现了理论脱离实际，致使我又反复修改，在一遍遍的失败和改进之后完成了16路数显报警器。

当最后看到自己的劳动成果与题目相符时，自己才最终松了一口气！

在这两周的EDA课程设计中，我深深地体会到动手实践的重要。

作为理工科学生，只学会课本上的一些最基本的理论知识是远远不够的，而真正的掌握是需要自动手实践的。

只有手脑并用才能充分地灵活地掌握和运用知识。

此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用，让我看到了EDA技术功能的强大，也让我认识到掌握他们的重要性，同时也看到了自己的差距与不足，我知道只有今后自己努力学习，拓宽自己的知识面，才能更好的掌握这项技术，也才能适应社会的发展。

感谢课程设计，感谢各位老师！

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课程设计指导书》.

燕山大学课程设计评审意见表

指导教师评语：

①该生学习态度（认真较认真不认真）

②该生迟到、早退现象（有无）

③该生依赖他人进行设计情况（有无）

平时成绩：

指导教师签字：

2010年12月17日

图面及其它成绩：

答辩小组评语：

①设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。

②设计合理，实现设计要求。

③实现了大部分设计要求。

④没有完成设计要求，或者只实现了一小部分的设计要求。

答辩成绩：

组长签字：

2010年12月17日

课程设计综合成绩：

答辩小组成员签字：

2010年12月17日