电梯控制电路设计Word文档格式.docx

1、课程设计地点：课程设计时间： 2014-7-7 2014-7-14电子技术 课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘林芝主要内容（参数）设计一个简易 4 层电梯控制电路，具体指标如下：（1）观察电梯的工作过程，描述出所设计电梯控制电路的逻辑功能。（2）电梯升降一层所需时间可自行设计。（3）能记忆电梯内、外的所有请求信号，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个信号 保留至执行后消失。任务要求（进度）第 1-2 天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第 3-4 天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及 元件参数选择要有依据，各单元

2、电路的设计要有详细论述。第 5-6 天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格 式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。主要参考资料1 康华光电子技术基础（模拟部分）（第 5 版）M 北京：高等教育出 版社， 20042 阎石数字电子技术基础（第 5版）M 北京：高等教育出版社， 20063 陈光明.电子技术书课程设计与综合实训 M 北京航空航天出版社 . 2007审查意见系（教研室）主任签字：课程设计目的 5. 课程设计的内容及要求 52.1课程设计内容 52.2课程设计要求 5三 . 正文部分 73.1按键控制模块 7.3.1.1目标楼层号按钮编码电路 73.1.2比较制动电

3、路 1.0.3.1.3与逻辑起动控制 1. 1.3.2 数码管显示模块 123.2.1显示译码器组成电路如下 123.2.2CD4510（可逆计数器）组成电路 163.3脉冲发生器模块 173.3.1、 0.2S 脉冲发生器 173.3.2、6S 脉冲发生器 183.4、 LED滚动显示模块 193.4.1、 LED显示电路译码器 193.4.2三位二进制可逆计数器 203.4.3、 LED显示器 223.5原理图 23四. 设计总结 23附录 1. 整体电路图 24一、课程设计目的：通过本课程设计， 使学生加强对电子技术课程内容的理解和掌握， 学会使用 半导体元件和集成电路， 掌握电子电路的

4、基本分析方法和设计方法， 进一步提高 分析解决实际问题的综合能力。二、课程设计的内容及要求：2.1课程设计内容：设计集中控制电梯的控制、信号显示电路2.2 课程设计要求：1、基本技术要求 :（1） 设计模拟位移传感器信号的脉冲发生器 ,脉冲周期为 6 秒;（2） 设计由模拟位移传感器信号的脉冲发生器驱动的楼层号数码管显示电路 , 设置楼层号 07 号 （0 号为地下室 ）;（3） 设计 LED滚动箭头方向显示电路 ;（4） 设计电梯集中控制电路 , 要求具有以下功能： 采用起动键和楼层号键实现起动控制（两种键均按下时电梯起动）； 电梯起动后 LED滚动箭头方向显示电路开始按图 5（A）或图 5

5、（B）从起始状 态工作，循环周期为 1.6 秒（每个图案显示 0.2 秒）。当电梯停止时，要求复位 起始状态；电梯运行时， 楼层号数码管显示电路在电梯到达某层时 （对应模拟位移传感器 信号的脉冲发生器输出的下降沿）显示该层楼号； 电梯运行至目标楼层时， 电梯自动停止；图 5（ A）上行方向循环显示图 5（ B）下行方向循环显示方向箭头移动.显 示） LED显示器楼层号显示） 数码管显示器按钮起动控制标志输出复位A=B保持方向信号CR有效制动信号（A=B）A=B时置 0图 6 参考电路原理框图三、正文部分3.1按键控制模块3.1.1目标楼层号按钮编码电路器件组成： 74148（83 编码器），八

6、个限流电阻，八个开关74148 是一个八线 - 三线优先级编码器。如图所示的是八线 -三线编码器 74148 的惯用符号及管脚图引脚图74148 优先编码器为 16脚的集成芯片，除电源脚 VCC（16）和 GND（8）外，其 余输入、输出脚的作用和脚号如图中所标。其中 I0 I7 为输入信号， A2,A1,A0 为三位二进制编码输出信号， IE 是使能输入端， OE是使能输出端， GS为片优先 编码输出端。由 74148 真值表可列输出逻辑方程为A2 = （I4+I5+I6+I7）IEA1 = （I2I4I5+I3I4I5+I6+7） IEA0 = （I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+

7、I7） 使能输出端 OE的逻辑方程为：OE =I0I1I2 I3I4I5 67IE当使能输入 IE=1时，禁止编码、输出（反码） ： A2,A1,A0为全 1（如表第一行所示）。当使能输入 IE=0 时，允许编码，在 I0 I7 输入中，输入 I7 优先级最高， 其余依次为： I6,I5,I4,I3,I2,I0 ， I0 等级排列。OE 为使能输出端，它只在允许编码 （IE=0） ， 而本片又没有编码输入时为 0（如表中第二行所示 ） 。扩展片优先编码输出端 GS的逻辑方程为：GS = （I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7） GS 为片优先编码输出端，作为与逻辑起动控制的一个输入控

8、制信号，它在 允许编码 （IE=0） ，且有编码输入信号时为 0（如表中第三至第十行 ） ；若允许编码 而无编码输入信号时为 1（如表第二行 ） ；在不允许编码 （IE=1） 时，它也为 1（ 如表 第一行 ） 。GS = 0 表示“电路工作，而且有编码输入”功能表如下（ 74148 优先编码器真值表）输入输出I0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSOI1X3.1.2比较制动电路器件组成 :CD4585A0，七号接 A1，二号功能说明： CD4585为四位数值比较器，输入端十号接接 A2，十五号接 A3。 A0、A1、A2、A3 分别接八进制可逆计数器的输出端。输入 端十一号接 B0，

9、九号接 B1，一号接 B2，十四号接 B3。 B0、B1、B2 分别接编码 器的输出端， B3接地。 A与 B进行比较，输出端 F（AB）作为与三位二进制可 逆计数器中的异或门控制输入端， F（ A=B）通过与非门与上述起动控制中的与门 相连作为制动信号。 当 A=B时使八进制可逆计数器停止计数并保持。 脉冲发生器 的清零端有效， 停止产生脉冲并保持。 三位可逆计数器复位。 输出端（AB）（AB） 作为方向信号控制八进制可逆计数器、 三位二进制可逆计数器， 使其实现加计数 和减计数。为了输出 F（A=B）的输出控制信号，应使输入端的 AB， A=B接高电平。电路图如下：补充说明：CD4585是

10、四位数字比较器， 可比较他的两个输入， 比较后在 AB， A=B， AB这三个输出端输出，输入形式可以是二进制，也可以是 BCD码。3.1.3与逻辑起动控制 CD407（3 三 3与门）、CD406（9 六反相器） 、开关、限流电阻。 功能说明：按钮起动控制、编码电路输出标示 GS有效与比较制动电路 A=B 不成立，三者均满足时， 与逻辑起动控制输出为高电平， 控制 D 触发器构成的三 位二进制可逆计数器的清零端， 和555定时器组成的 0.2S 和6S周期脉冲发生器 的清零端。当此与逻辑起动控制的输出为高电平时，脉冲发生器产生正常脉冲， 三位二进制可逆计数器正常计数。脉冲发生器产生正常脉冲，

11、三位二当此与逻辑起动控制的输出为低电平时，脉冲发生器停止产生脉冲，并保持，三位二进制可逆计数器停止计数，并保持。开关闭合为高电平有效3.2.1显示译码器组成电路如下：组成器件： CD4511显示译码器、 LED（数码管）显示器CD4511是一个用于驱动共阴极 LED（数码管） 显示器的 BCD码七段码译 码器，特点是：具有 BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动 LED显示器。CD4511芯片图及引脚如下：图 3-2CD4511 的引脚图CD4511 引脚功能：BI：4脚是消隐输入控制端， 当BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的， 七

12、段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。LE：锁定控制端，当 LE=0时，允许译码输出。 LE=1 时译码器是锁定保持 状态，译码器输出被保持在 LE=0时的数值。LT：3 脚是测试信号的输入端，当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1，不管 输入 DCBA 状态如何，七段均发亮全部显示。 它主要用来检测数 7 段码管是否 有物理损坏。A1、 A2、A3、A4、为 8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f 、g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。 CD4511的里 面有上拉电阻，可直接或者接一个电阻与七段数码管接口。CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反向器作输出级， 通常用以驱动 LED。 其引脚图如上图所示。各引脚名称：其中 7、1、2、6 分别表示 A、B、C、D。5、4、3 分别表示 LE、 BI 、LT。13 、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f 、g。左边引脚表 示输入，右边引脚表示输出，还有两个引脚 8、16 分别表示的是接地和 VDD.CD4511 的工作原理1.CD4511 的真值表如下表所示2.译码器 :CD4511