课程设计16盏路灯巡回检测.docx
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课程设计16盏路灯巡回检测
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503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，2003
3．刘修文.实用电子电路设计制作300例[M].中国电力出版社，2005
4.毕满清.电子技术实验与课程设计[M].机械工业出版社，2006
5．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
1总体功能说明······················1
2各单元设计方案·····················1
2.1各单元电路图及功能介绍···············1
2.1.1定时器控制电路·······················1
2.1.2检测、报警电路························2
2.1.3实时显示电路······················2
2.1.4故障显示电路······················3
2.2元器件介绍·····················3
2.2.174161计数器······················4
2.2.2数码管·························4
2.2.374150数据选择器·····················4
3仿真结果························4
4设计总结························5
5参考文献························5
附录：
实验完整电路图···················5
1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
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
2.2.174161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，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。
2.2.374150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。
虽然在设计过程中遇到很多麻烦，例如首先在软件选择上遇到麻烦，以为用quartusii来模拟，但后来发现它不具有电容，电阻等，包括后来的蜂鸣器不响等，在这个设计过程中，提高了我们解决问题的能力。
总之，这次课设很有意义，我们确实收获了很多。
5参考文献
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.毕满清.电子技术实验与课程设计[M]机械工业出版社，2006
3.韩焱.数字电子技术基础[M]电子工业出版社,2012
附录
完整电路图如下图所示：
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