汽車自動清洗裝置解讀

1、電子課程設計汽車自動清洗裝置學院：電子信息工程學院專業(yè)、班級：姓名：學號：指導老師：2014年 12 月汽車自動清洗裝置一、設計任務與要求汽車駛到清洗機 M 上，按下啟動按鈕 START，清洗機 M 移動；清洗機移動， 檢測汽車的開關 JC1閉合后，打開噴淋閥門 P，同時啟動旋轉(zhuǎn)刷子 S 開始刷洗汽 車，這時清洗機繼續(xù)移動； 移動到檢測汽車的開關 JC2 閉合后，清洗機停止移動， 刷子停止旋轉(zhuǎn)， 關閉閥門，清洗機后退；當 JC3=1時，回到原位；隨后延時 10s， 蜂鳴器鳴響，這時汽車可駛離清洗機；延時 5s 后，蜂鳴器停止鳴響。任何時候 按下按鈕 STOP，可停止所有動作。二、總體框圖裝置總

2、體框圖如圖 2 所示。圖 2 裝置總體框圖電源：5v 直流電源 清洗機：用簡單邏輯門、開關、燈泡等完成清洗機的各個工作狀態(tài) 脈沖：5v 28Hz 的方波脈沖 計數(shù)器：用計數(shù)器實現(xiàn)延時功能蜂鳴器三、選擇器件表 3-1 為本次裝置器件選擇表表 3-1 器件選擇表編號器件1同或門2非門3與門4與非門574LS1611、同或門。圖 3-1 為同或門的邏輯符號，表 3-2 為同或門功能表表 3-2 同或門功能表圖 3-1 同或門邏輯符號功能：當2個輸入端中有且只有一個是 低電平（邏輯 0）時，輸出為低電平 亦即當輸入電平相同時，輸出為高電平（邏輯 1）。2、非門。圖 3-2 為非門邏輯符號，表 3-3

3、為非門功能表。表 3-3 非門功能表圖 3-2 非門邏輯符號 功能： 當其輸入端為高電平（邏輯 1）時輸出端為低電平（邏輯 0），當其輸入端為低 電平時輸出端為高電平。3、與門。圖 3-3 為與門邏輯符號，表 3-4 為與門功能表。表 3-4 與門功能表圖 3-3 與門邏輯符號功能： 當所有的輸入同時為高電平（邏輯 1）時，輸出才為高電平，否則輸出為低電 平（邏輯 0）。4、與非門。圖 3-4 為與非門邏輯符號，表 3-5 為與非門功能表。表 3-5 與非門功能表圖 3-4 與非門邏輯符號功能： 若當輸入均為高電平（ 1），則輸出為低電平（ 0）；若輸入中至少有一個為低電平（ 0），則輸出為

4、高電平 （1）。5、74LS161。圖 3-5 為 74LS161邏輯符號，表 3-6 為 74LS161功能表，圖 3-6 為 74LS161 原理圖。圖 3-574LS161 邏輯符號表 3-6 74LS161 功能表功能：從 74LS161 功能表功能表中可以知道，當清零端 CR=“0”，計數(shù)器 輸出 Q3、Q2、Q1、Q0 立即為全“ 0”，這個時候為異步復位功能。當 CR=“1” 且 LD=“0”時，在 CP 信號上升沿作用后， 74LS161輸出端 Q3、Q2、Q1、Q0 的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端 D3，D2，D1，D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。 而只有當 CR=LD=EP=

5、ET= “1”、CP 脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加 1。74LS161 還有一個進位輸出端 CO，其邏輯關系是 CO= Q0 Q1Q2Q3CET。圖 3-6 74LS161 原理圖四、功能模塊電源 VCC 為整個清洗機供電，電阻 R1為限流電阻，如圖 4-1。當開關 S 閉 合時，電路接通。燈泡 X1 代替清洗機 M 的工作， X1 亮時，表示 M 開始移動。 由于此時同或門的兩個輸入端為高電平，所以輸出端為高電平， X1 亮。當開關 1和 P閉合時，燈泡 X2 和 X3 同時點亮，在此，用 X3 表示旋轉(zhuǎn)刷子 S，用 X2 表示噴淋器。由與非門和與門的功能可知， U16 與 U15 的輸出端皆

6、為高電平， 此時，旋轉(zhuǎn)刷子 S 與噴淋器同時工作。 當開關 2閉合時，由于同或門輸出端變?yōu)?低電平， X1 熄滅；與此同時， U15輸出端也變?yōu)榈碗娖剑?X3 熄滅。表示為清洗圖 4-2機 M 停止移動，旋轉(zhuǎn)刷子 S 停止旋轉(zhuǎn)。打開開關 P，噴淋器停止工作 為清洗機模塊。圖 4-1 電源模塊圖 4-2 清洗機模塊（注：由于技術(shù)原因， 無法在此實現(xiàn)清洗機的實際運動過程， 所以將 JC3 作為蜂 鳴器工作的信號）U3 的清零端 CLR、一個使能端 ENT、置數(shù)端 LOAD 接 VCC，A 、B、C、 D 接地； U2 的置數(shù)端 LOAD 、一個使能端 ENP 接高電平， A、 B、C、D 接地。

7、（ U3，U2 為 74LS161）開關 3 閉合，脈沖信號給 U3 和 U2 兩個計數(shù)器輸入脈沖， U2 開始計數(shù)， R2 為限流電阻，圖 4-3為脈沖信號。圖 4-4為計數(shù)器模塊（延遲 10 秒），如果輸入 脈沖信號周期為 1S，那么可以粗略認為當計數(shù)器從 1 記到 10 時，時間過了 10S。 在 U2 的輸出端的 QD 和 QB 端用與門連接， 輸出端接兩個非門， 再接燈泡 X5（用 燈泡代替蜂鳴器，蜂鳴器模塊如圖 4-4）。當計數(shù)器記到 10 時，燈泡 X5 亮，表 示為蜂鳴鳴響。將 U2 的一個使能端 ENT 通過非門后與 X5 端連接，此時， U2 的兩個使能端不同時為高電平，所

8、以輸出端保持為 1010。圖 4-3 脈沖模塊圖 4-4 清洗機模塊圖 4-5 蜂鳴器模塊圖 4-6為計數(shù)器模塊（延時 5秒），將 U3的一個使能端 ENP與 X5 端連接， 在脈沖信號的作用下 U3 開始計數(shù)。在其輸出端的 QC和 QA端用與門連接， 通過 非門后與 U2 的清零端 CLR 連接，當 U3 計數(shù)到 5時，U2 輸出高電平，經(jīng)過非 門后作用于 U2 的清零端。由于 U2 為異步清零計數(shù)器，所以，在接收到信號的 那一刻， U2輸出端清零， X5 熄滅，表示為蜂鳴器停止鳴響。圖 4-6 清洗機模塊（數(shù)碼管的計數(shù)粗略表示延時時間，每記一個數(shù)代表時間走過 1 秒） 在此過程中，由于開關

9、 S 處于電源 VCC ，脈沖信號和蜂鳴器所在的三條支 路中，所以可控制三條支路的通斷，故 S 打開，所有動作皆可停止。五、總體設計電路圖圖 5 為整個裝置的電路圖圖5 總體電路圖VCC 為整個清洗機模塊提供電能，開關 S 控制電源與清洗機之間，脈沖與 計數(shù)器之間， 計數(shù)器與蜂鳴器之間的通斷。 清洗機模塊與計數(shù)器模塊之間相互獨 立。 JC1，JC2， P控制清洗機的具體運行。脈沖信號可使計數(shù)器進行計數(shù)工作， 通過控制周期使計數(shù)器達到延時功能。 利用計數(shù)器輸出端的信號以及計數(shù)器的使 能端、清零端的作用控制蜂鳴器的鳴響。清洗機裝置的工作步驟依次如 (a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)

10、。(a)(p)ION()1OM(q)IONIX(e)(f)(g)(h)六、心得體會通過這次課程設計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。 在設計過 程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況， 就是心里想著這樣的接法可以行得通， 但實 際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。我沉得做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太 多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能， 而且考試內(nèi)容有 限，所以在這次課程設計過程中， 我們了解了很多元件的功能， 并且對于其在電 路中的使用有了更多的認識平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設計，那些問題就迎刃而解 了。而

11、且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了， 下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映像深刻。 認識來源于實踐， 實踐 是認識的動力和最終目的， 實踐是檢驗真理的唯一標準。 所以這個期末測試之后 的課程設計對我們的作用是非常大的經(jīng)過兩個星期的實習，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也 曾一度熱情高漲。 從開始激情到最后飽含汗水背后的復雜心情， 點點滴滴無不令 我回味無長 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的， 只有理論知識是遠 遠不夠的， 只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來， 從理論中得出結(jié)論， 才能 真正為社會服務， 從而提高自己的實際動手能

12、力和獨立思考的能力。 在設計的過 程中遇到問題， 可以說得是困難重重， 這畢竟第一次做的， 難免會遇到過各種各 樣的問題， 同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處， 對以前所學過的知識理 解得不夠深刻，掌握得不夠牢固 這次課程設計終于順利完成了， 在設計中遇到了很多專業(yè)知識問題， 最后在老師 的指導下，終于游逆而解。同時，在老師的身上我們學也到很多實用的知識，在 次我們表示感謝 !同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心 的感謝!讀書的好處1、行萬里路，讀萬卷書。2、書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟。3、讀書破萬卷，下筆如有神。4、我所學到的任何有價值的知識都是由自學中得來的。 達爾文5、少壯不努力，老大徒悲傷。6、黑發(fā)不知勤學早，白首方悔讀書遲。顏真卿7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。8、讀書要三到：心到、眼到、口到9、玉不琢、不成器，人不學、不知義。10、一日無書，百事荒廢。 陳壽11、書是人類進步的階梯。12、一日不讀口生，一日不寫手生。13 、