燕山大学16路数显报警器.docx
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燕山大学16路数显报警器
燕山大学
课程设计说明书
题目：
16路数显报警器
学院（系）：
电气工程学院
年级专业：
学号：
学生姓名：
指导教师：
陈白李婷
教师职称：
实验师实验师
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
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
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。
年月日
第1章设计说明……………………………………………………………………………1
1.1设计思路……………………………………………………………………………1
1.2模块介绍……………………………………………………………………………1
1.3真值表………………………………………………………………………………1
第2章原理图………………………………………………………………………………2
2.1防抖电路……………………………………………………………………………2
2.216线优先编码器……………………………………………………………………4
2.3报警电路模块………………………………………………………………………4
2.4转化电路模块………………………………………………………………………5
2.5点阵提醒电路模块…………………………………………………………………6
2.6总线电路……………………………………………………………………………6
第2章仿真波形图…………………………………………………………………………7
3.1转化电路模块波形仿真图…………………………………………………………7
3.2总线电路波形仿真图………………………………………………………………7
第4章管脚锁定及硬件连线………………………………………………………………8
4.1管脚锁定……………………………………………………………………………8
4.2硬件连线……………………………………………………………………………8
第5章心得体会……………………………………………………………………………9
参考文献……………………………………………………………………………………10
（一）设计说明：
1、设计思路：
16路路数报警器需要能控制各个分路的通断，所以考虑用16个开关控制高低电平的方法来模拟16路的通断。
报警器需要用到报警装置，这里用蜂鸣器来充当报警器。
还需要有路数显示，所以用到了静态数码管。
题目要求有优先级，所以选择用16位优先编码器来完成，以高低电平表示通断控制蜂鸣器报警，控制静态数码管显示。
2、模块介绍：
整个电路由4个模块组成，分别是防抖电路，16线优先编码器，转换电路模块，报警电路模块。
防抖电路：
题目要求高电平表示断开，低电平表示接通，所以设计一个防抖电路，总防抖电路由16个小的防抖模块组成，每个防抖模块由D触发器组成。
16线优先编码器：
题目要求知道要求当多路报警时有优先级，选用16线优先编码器，用高低电平来表示该路的通断。
断路是低电平，通路是高电平。
转换电路模块：
题目要求，静态数码管显示应为两位10进制的数码，而16线优先编码器输出的是16进制的数码。
需要用一个转化电路将原本输出的16进制数转换为10进制数。
此模块由组合逻辑电路组成，输出由BCD码表示。
报警电路模块：
题目要求报警时间持续10秒。
当电路不存在问题时显示低电平，断路时，会触发记数器，从而报警10秒。
3、真值表：
转换电路的真值表如下：
输入
输出
VOICE
Z0
Z1
Z2
Z3
S0
G3
G2
G1
G0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
（二）原理图：
1、防抖电路：
说明：
防抖电路由16个小防抖电路组成，其中每个小防抖电路以JK触发器为主组成。
2、16线优先编码器：
说明：
A0～A15表示16路，其中低电平代表断开，高电平代表接通，A0优先级最低，A15优先级最高，当多路断开时，通过16线优先编码器，输出优先级最高的路数。
3、报警电路模块：
说明：
当某一路断开时，此模块会收到一个VOICE信号，使蜂鸣器发出蜂鸣声，蜂鸣声持续十秒，十秒后，蜂鸣器停止发出声音。
4、转化电路模块：
说明：
当16线优先编码器输出16进制数后，进入转化电路模块，通过转化电路，转化为10进制数，
5、报警点阵提醒电路模块:
说明：
当某一路断开时，此模块会收到一个VOICE信号，蜂鸣器报警的同时，点阵上第3列上出现感叹号“！
”，之后“！
”会移动到第4列，然后在十秒内，感叹号在此两列上左右移动。
6、总线电路：
说明：
左边为输入，其中高电平代表断开，低电平代表接通。
某一路断开时，蜂鸣器发出声音，持续十秒，静态管显示断开的路数，同时点阵上闪烁感叹号并左右移动提醒报警。
（三）波形仿真图：
1、转化电路模块波形仿真图：
2、总线电路波形仿真图：
（四）管脚锁定及硬件连线：
1、管脚锁定：
引脚符号
锁定
引脚符号
锁定
L1
PIN39
S3
PIN136
L2
PIN40
S2
PIN135
L3
PIN41
S1
PIN134
L4
PIN44
S0
PIN133
L5
PIN45
G3
PIN132
L6
PIN46
G2
PIN131
L7
PIN47
G1
PIN128
L8
PIN53
G0
PIN127
L9
PIN75
1
PIN195
L10
PIN83
2
PIN196
L11
PIN85
3
PIN192
L12
PIN86
4
PIN193
L13
PIN87
5
PIN190
L14
PIN88
6
PIN191
L15
PIN89
7
PIN187
L16
PIN90
8
PIN189
PINLV1
PIN68
RA3
PIN177
VOICE
PIN38
RA4
PIN179
WK1
PIN94
RA5
PIN175
WK2
PIN95
CLK
PIN70
2、硬件连线：
实验箱上一共有21根连线，分别是8个数字开关、点阵8行、3列，分别连入相应的管脚。
再用2根连线，用1hz和65536hz的时钟信号连入记数器的时钟信号，连入相应的管脚。
（五）心得体会：
一周的EDA课程设计结束了，我学会了很多知识。
这次课程设计，使我对原本在课堂上课本中学习的知识有了更加深刻更加全面的了解，也使我学习了解了MAX+PULSSⅡ软件。
此外，更加学会了将所学的知识用于实践中，真正用自己所学的知识来解决各种问题，更加锻炼了自己动手能力。
从拿到设计的题目开始，分析，构思，整理，选用器件，模块设计，一步一步，都会碰到很多的困难。
在碰到困难时要学会，耐心，思考，用自己的能力，尽力自己解决问题。
在这个过程中，也得到了各位老师的帮助和悉心教导，使我学习到了更多的知识，以及解决问题的办法。
在设计阶段到最后的上箱阶段，都很难是一个人的智慧和能力所能成功完成的，除了得到了很多老师的帮助外，还有一起合作的同伴的努力。
这让我更加认识到了，同伴的重要性以及团队配合的力量。
做了很多努力，最终才能取得成功，顺利完成了设计项目。
只要有努力就会有回报。
这一周的EDA课程设计既是在学习，也是在实践，真的很有意义，让我受益匪浅。
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！
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、阎石数字电子技术基础第五版高等教育出版社2006年
2、张强周莲莲郑兆兆EDA课程设计指导书2011年
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：
2011年12月23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：
2011年12月23日
课程设计综合成绩：
答辩小组成员签字：
2011年12月23日
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