課程設(shè)計(jì)16盞路燈巡回檢測(cè)

1、 中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 題 目： 電子綜合應(yīng)用實(shí)踐 路燈巡回檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱: 副教授 講師 2015年7月9日中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 14/15 學(xué)年第 二 學(xué)期 學(xué) 院： 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 課程設(shè)計(jì)題目： 電子綜合應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì) 路燈巡回檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 起 迄 日 期：2015年6月23 日2015年7月10日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 201實(shí)驗(yàn)室， 院樓5

2、03室 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 下達(dá)任務(wù)書日期: 2015 年6 月 22 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：鞏固和加深對(duì)電子線路基本知識(shí)的理解，提高綜合運(yùn)用課程知識(shí)的能力。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課程需要自學(xué)參考書籍，查閱手冊(cè)、圖表和文獻(xiàn)資料的能力。通過實(shí)際電路方案的分析比較、設(shè)計(jì)計(jì)算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：任務(wù)：設(shè)計(jì)16個(gè)路燈巡回檢測(cè)電路要求：1巡回檢測(cè)16個(gè)路燈，用開關(guān)0表示路燈好，而1表示一個(gè)路燈壞；2.能夠迅速、準(zhǔn)確地判出哪一個(gè)路燈壞，并能用數(shù)碼管顯示指示；3.每秒檢測(cè)一

3、個(gè)路燈，應(yīng)有開始、停止檢測(cè)按鈕；4顯示器上顯示路燈的編號(hào)，并保持到停止檢測(cè)為止，如有路燈壞，同時(shí)發(fā)出聲響。5對(duì)電路進(jìn)行仿真；6要求三人實(shí)現(xiàn)不同分工。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：（1）計(jì)算元件參數(shù)，給出詳細(xì)計(jì)算過程；（2）給出完整的設(shè)計(jì)方案；（3）畫出完整電路圖，并仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；（4）寫出設(shè)計(jì)說明書；課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書4主要參考文獻(xiàn)：1傅勁松.電子制作實(shí)例集錦M.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006.2張慶雙. 實(shí)用電子電路200例M. 機(jī)械工業(yè)出版社，20033劉修文. 實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)制作300例M. 中國(guó)電力出版社，200

4、54. 畢滿清. 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，20065設(shè)計(jì)成果形式及要求：(1) 課程設(shè)計(jì)說明書;(2) 電路原理圖;(3) 仿真結(jié)果。 6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2015年 6月23日 6月 25日 資料調(diào)研6月26日 6月 30日 方案論證，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) 7月 1 日 7月 7 日 電路仿真， 分析仿真結(jié)果7月 8日 7月 9 日 完成設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告（附完整電路圖） 7月 10日 答辯或成績(jī)考核學(xué)科部主任審查意見： 簽字： 年 月 日目 錄1 總體功能說明···········

5、;··········· 12 各單元設(shè)計(jì)方案····················· 12.1各單元電路圖及功能介紹·············&#

6、183;·12.1.1定時(shí)器控制電路·······················12.1.2檢測(cè)、報(bào)警電路·····················

7、···22.1.3實(shí)時(shí)顯示電路······················22.1.4故障顯示電路·····················

8、·32.2元器件介紹·····················32.2.1 74161計(jì)數(shù)器······················42.2.2 數(shù)碼管&#

9、183;························42.2.3 74150數(shù)據(jù)選擇器····················· 43 仿真結(jié)果&

10、#183;······················· 44 設(shè)計(jì)總結(jié)························55 參考

11、文獻(xiàn)························5附錄：實(shí)驗(yàn)完整電路圖···················51 總體功能說明 實(shí)時(shí)顯示電路定時(shí)器控制電路故障顯示電路

12、檢測(cè)、報(bào)警電路圖1.總體功能圖該電路是由四部分組成：定時(shí)器電路、報(bào)警電路、實(shí)時(shí)顯示電路、錯(cuò)誤顯示電路。電路工作時(shí)由定時(shí)器電路產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖，發(fā)送給報(bào)警電路對(duì)路燈進(jìn)行檢測(cè)，報(bào)警電路在檢測(cè)過程中實(shí)時(shí)產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)以及錯(cuò)誤信號(hào)。再將這兩個(gè)信號(hào)分別發(fā)送給實(shí)時(shí)顯示電路以及故障顯示電路對(duì)相應(yīng)信息進(jìn)行顯示。2 各單元設(shè)計(jì)方案2.1 各單元電路圖及功能介紹2.1.1 定時(shí)器控制電路該單元電路圖如圖2所示圖2.定時(shí)器控制電路該電路作為控制電路產(chǎn)生CP矩形脈沖，主要由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器產(chǎn)生。計(jì)算過程如下:T=0.7*100nF*(57.72K*2+28.86K)=1s。2.1.2 檢測(cè)、報(bào)警電路該單元電路

13、如圖3所示 圖3.檢測(cè)、報(bào)警電路利用序列信號(hào)發(fā)生器將巡回檢測(cè)得到的故障信號(hào)輸出給蜂鳴器以及指示燈達(dá)到報(bào)警效果。2.1.3 實(shí)時(shí)顯示電路該單元電路如圖4所示圖4.實(shí)時(shí)顯示電路利用74160計(jì)數(shù)器在CP信號(hào)的作用下進(jìn)行計(jì)數(shù)。2.1.4 故障顯示電路該單元電路如圖5所示圖5.故障顯示電路通過74175寄存器將故障燈編號(hào)存儲(chǔ)起來通過顯示譯碼器以及數(shù)碼管顯示出來。2.2元器件介紹2.2.1 74161計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是用來累計(jì)時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)的時(shí)序邏輯部件。在電路中，能夠記憶輸入的脈沖個(gè)數(shù)，內(nèi)部的基本技術(shù)單元是由觸發(fā)器組成的。它是數(shù)字系統(tǒng)中用途最廣泛的基本部件之一，幾乎在各種數(shù)字系統(tǒng)中都有計(jì)數(shù)器，它不僅可以計(jì)數(shù)

14、，還可以對(duì)CP脈沖分頻，以及構(gòu)成時(shí)間分配器或時(shí)序發(fā)生器，對(duì)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)、程序控制操作。此外，還能用它執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算。74161的引腳圖如圖6所示，功能表如表1所示。圖6.74161管腳圖表1.74161功能表2.2.2 數(shù)碼管該電路使用的是共陽(yáng)數(shù)碼管。公共端接高電平。符號(hào)為ca。 2.2.3 74150數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器的功能是在n個(gè)選擇輸入信號(hào)的控制下，從2n個(gè)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)中選擇一個(gè)作為輸出，究竟選擇哪一路數(shù)據(jù)由地址碼決定。數(shù)據(jù)選擇器的特點(diǎn)是輸入多路輸出一路。該電路所用的74150是一個(gè)16選1的數(shù)據(jù)選擇器。3仿真結(jié)果仿真結(jié)果如圖7所示圖7.仿真結(jié)果圖4設(shè)計(jì)心得這次課程設(shè)計(jì)，使我們學(xué)以致用，充分利用了數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)，讓我們不再局限于課本上死的知識(shí)點(diǎn)。每次用書上的知識(shí)點(diǎn)解決問題，都讓我們感到欣喜，也讓我們更加理解了一些芯片的用途，例如利用555多諧振蕩器產(chǎn)生矩形波作為cp脈沖，利用計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成序列信號(hào)發(fā)生器來得到一組串行數(shù)字信號(hào)，還有利用顯示譯碼器把二進(jìn)制譯成直觀的十進(jìn)制通過顯示器顯示出來，利用寄存器儲(chǔ)存信息等等。雖然在設(shè)