汽车自动清洗装置解读.docx

1、汽车自动清洗装置解读电子课程设计 汽车自动清洗装置学院：电子信息工程学院专业、班级： 姓名： 学号：指导老师： 2014年12月汽车自动清洗装置一、设计任务与要求汽车驶到清洗机M上，按下启动按钮START，清洗机M移动；清洗机移动，检测汽车的开关JC1闭合后，打开喷淋阀门P，同时启动旋转刷子S开始刷洗汽车，这时清洗机继续移动；移动到检测汽车的开关JC2闭合后，清洗机停止移动，刷子停止旋转，关闭阀门，清洗机后退；当JC3=1时，回到原位；随后延时10s，蜂鸣器鸣响，这时汽车可驶离清洗机；延时5s后，蜂鸣器停止鸣响。任何时候按下按钮STOP，可停止所有动作。二、总体框图装置总体框图如图2所示。 图

2、2装置总体框图电源：5v直流电源清洗机：用简单逻辑门、开关、灯泡等完成清洗机的各个工作状态脉冲：5v 28Hz的方波脉冲计数器：用计数器实现延时功能蜂鸣器三、选择器件表3-1为本次装置器件选择表。表3-1器件选择表编号器件1同或门2非门3与门4与非门574LS1611、同或门。图3-1为同或门的逻辑符号，表3-2为同或门功能表。表3-2同或门功能表图3-1同或门逻辑符号功能：当2个输入端中有且只有一个是低电平（逻辑0）时，输出为低电平。亦即当输入电平相同时，输出为高电平（逻辑1）。2、非门。图3-2为非门逻辑符号，表3-3为非门功能表。表3-3非门功能表图3-2非门逻辑符号功能：当其输入端为高

3、电平（逻辑1）时输出端为低电平（逻辑0），当其输入端为低电平时输出端为高电平。3、与门。图3-3为与门逻辑符号，表3-4为与门功能表。表3-4与门功能表图3-3与门逻辑符号功能：当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平，否则输出为低电平（逻辑0）。4、与非门。图3-4为与非门逻辑符号，表3-5为与非门功能表。表3-5与非门功能表图3-4与非门逻辑符号功能：若当输入均为高电平（1），则输出为低电平（0）；若输入中至少有一个为低电平（0），则输出为高电平（1）。5、74LS161。图3-5为74LS161逻辑符号，表3-6为74LS161功能表，图3-6为74LS161原理图。图3-5

4、74LS161逻辑符号表3-6 74LS161功能表功能：从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=Q0Q1Q2Q3CET。图3-6 74LS161原理图四、功能模块电源VCC为整个清洗机供电，电阻R1为

5、限流电阻，如图4-1。当开关S闭合时，电路接通。灯泡X1代替清洗机M的工作，X1亮时，表示M开始移动。由于此时同或门的两个输入端为高电平，所以输出端为高电平，X1亮。当开关1和P闭合时，灯泡X2和X3同时点亮，在此，用X3表示旋转刷子S，用X2表示喷淋器。由与非门和与门的功能可知，U16与U15的输出端皆为高电平，此时，旋转刷子S与喷淋器同时工作。当开关2闭合时，由于同或门输出端变为低电平，X1熄灭；与此同时，U15输出端也变为低电平，X3熄灭。表示为清洗机M停止移动，旋转刷子S停止旋转。打开开关P，喷淋器停止工作。图4-2为清洗机模块。图4-1电源模块图4-2清洗机模块（注：由于技术原因，无

6、法在此实现清洗机的实际运动过程，所以将JC3作为蜂鸣器工作的信号）U3的清零端CLR、一个使能端ENT、置数端LOAD接VCC，A、B、C、D接地；U2的置数端LOAD、一个使能端ENP接高电平，A、B、C、D接地。（U3，U2为74LS161）开关3闭合，脉冲信号给U3和U2两个计数器输入脉冲，U2开始计数，R2为限流电阻，图4-3为脉冲信号。图4-4为计数器模块（延迟10秒），如果输入脉冲信号周期为1S，那么可以粗略认为当计数器从1记到10时，时间过了10S。在U2的输出端的QD和QB端用与门连接，输出端接两个非门，再接灯泡X5（用灯泡代替蜂鸣器，蜂鸣器模块如图4-4）。当计数器记到10时

7、，灯泡X5亮，表示为蜂鸣鸣响。将U2的一个使能端ENT通过非门后与X5端连接，此时，U2的两个使能端不同时为高电平，所以输出端保持为1010。图4-3脉冲模块图4-4 清洗机模块图4-5 蜂鸣器模块图4-6为计数器模块（延时5秒），将U3的一个使能端ENP与X5端连接，在脉冲信号的作用下U3开始计数。在其输出端的QC和QA端用与门连接，通过非门后与U2的清零端CLR连接，当U3计数到5时，U2输出高电平，经过非门后作用于U2的清零端。由于U2为异步清零计数器，所以，在接收到信号的那一刻，U2输出端清零，X5熄灭，表示为蜂鸣器停止鸣响。图4-6 清洗机模块（数码管的计数粗略表示延时时间，每记一个

8、数代表时间走过1秒）在此过程中，由于开关S处于电源VCC，脉冲信号和蜂鸣器所在的三条支路中，所以可控制三条支路的通断，故S打开，所有动作皆可停止。五、总体设计电路图图5为整个装置的电路图。图5 总体电路图VCC为整个清洗机模块提供电能，开关S控制电源与清洗机之间，脉冲与计数器之间，计数器与蜂鸣器之间的通断。清洗机模块与计数器模块之间相互独立。JC1，JC2，P控制清洗机的具体运行。脉冲信号可使计数器进行计数工作，通过控制周期使计数器达到延时功能。利用计数器输出端的信号以及计数器的使能端、清零端的作用控制蜂鸣器的鸣响。清洗机装置的工作步骤依次如(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)。(

9、a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)六、心得体会通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。 平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平

10、时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映像深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。 经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始激情到最后饱含汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次

11、做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢!同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢! 读书的好处1、行万里路，读万卷书。2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。3、读书破万卷，下笔如有神。4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。达尔文5、少壮不努力，老大徒悲伤。6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。颜真卿7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。8、读书要三到：心到、眼到、口到9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。10、一日无书，百事荒废。陈寿11、书是人类进步的阶梯。12、一日不读口生，一日不写手生。13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。高尔基14、书到用时方恨少、事非经过不知难。陆游15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈歌德16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。笛卡儿17、学习永远不晚。高尔基18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。刘向19、学而不思则惘，思而不学则殆。孔子20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。培根