簡(jiǎn)易循環(huán)電路設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 數(shù)字電子技術(shù) 課題名稱 簡(jiǎn)易順序控制 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 1101 學(xué) 號(hào) 11 姓 名 謝飛 指導(dǎo)教師 周京廣 2013 年 11 月 27 日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù) 題 目：簡(jiǎn)易順序控制器（自選參數(shù)） 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1101 學(xué)生姓名： 謝飛 學(xué) 號(hào)： 11 指導(dǎo)老師： 周京廣 審 批： 任務(wù)書下達(dá)日期：2013年 11月 27日設(shè)計(jì)完成日期 ：2013年 12月 10日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 一、 任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易順序控制器，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按一定的程序工作，要求如下：1、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

2、加工程序步驟為五步，第一步 6 秒，第二步 8 秒，第三步為 12秒，第四步為16秒，第五步為 32秒，按順序依次動(dòng)作；2、 用顯示器顯示順序控制器的各步加工時(shí)間（用倒計(jì)時(shí)方式）；3、 用發(fā)光二極管顯示控制器的各道工序；4、 用顯示器顯示加工步數(shù)；5、 功能擴(kuò)展（自選）二、設(shè)計(jì)要求：1、 設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖；2、 設(shè)計(jì)各單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路器件；3、 總電路設(shè)計(jì)；4、 安裝調(diào)試電路；5、 寫出設(shè)計(jì)報(bào)告；主要設(shè)計(jì)條件1. 提供直流穩(wěn)壓電源、示波器； 2. 提供 TTL集成電路芯片、電阻、電容及插接用面包板、導(dǎo)線等。說明書格式1、 課程設(shè)計(jì)封面；2、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；3、

3、說明書目錄；4、 設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖；5、 單元電路設(shè)計(jì)（各單元電路圖）；6、 總電路設(shè)計(jì)（總電路圖）；7、 安裝、調(diào)試步驟；8、 故障分析與電路改進(jìn)；9、 總結(jié)與設(shè)計(jì)調(diào)試體會(huì)；10、 附錄（元器件清單）；11、 參考文獻(xiàn)；12、 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分表。進(jìn) 度 安 排 第一周 星期一 上午 安排任務(wù)、講課。 星期一 下午- 星期二 下午 查資料、設(shè)計(jì)星期三開始1、 計(jì)算機(jī)仿真2、 測(cè)試元器件3、 調(diào)試單元電路4、 調(diào)試總電路第二周 星期三星期四 1、 調(diào)試驗(yàn)收2、 寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 星期五 答辯地 點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓四樓 電子綜合實(shí)驗(yàn)室參 考 文 獻(xiàn) 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)歷雅萍、易映萍編電子技術(shù)課

4、程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 彭介華、主編 高等教育出版社 電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試 謝自美主編華中理工出版社。專心-專注-專業(yè)目錄第1章 設(shè)計(jì)總體思路和框圖11.1 設(shè)計(jì)總體思路11.2 設(shè)計(jì)方框圖2第2章 單元電路設(shè)計(jì)32.1倒計(jì)時(shí)顯示模塊32.2 步驟計(jì)數(shù)模塊42.3 數(shù)據(jù)選擇模塊5第3章 安裝和調(diào)試步驟6第4章 故障分析與電路改進(jìn)74.1 常見的故障現(xiàn)象74.2 產(chǎn)生故障的主要原因及解決方法7第5章 總設(shè)計(jì)電路圖8第6章 總結(jié)與設(shè)計(jì)調(diào)試體會(huì)9元器件清單11參考文獻(xiàn)12電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表13第1章 設(shè)計(jì)總體思路和框圖1.1設(shè) 計(jì) 總 體 思 路當(dāng)秒脈沖進(jìn)入低位192芯片的CP時(shí)，根據(jù)其功能開始

5、由4倒計(jì)時(shí)，當(dāng)由4走到0時(shí)，顯示器個(gè)位和十位的輸出端輸出都是0，將兩塊74LS192進(jìn)行集聯(lián)，將個(gè)位的借位作為十位CP 的脈沖輸入，秒個(gè)位每進(jìn)行一次循環(huán)就向高位十位輸入一個(gè)脈沖，高位就減1（如果秒十位大于等于1），如果秒十位是0，當(dāng)個(gè)位每循環(huán)一次，兩塊級(jí)聯(lián)的74LS192就向74LS160送入一個(gè)脈沖，這時(shí)顯示步數(shù)的數(shù)碼管顯示的數(shù)值就加1，進(jìn)行下一步的計(jì)數(shù)，直到進(jìn)行第5步，如此循環(huán)往復(fù)。對(duì)于兩塊74LS192的預(yù)置數(shù)問題則用74LS138和數(shù)個(gè)門電路來進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇從而實(shí)現(xiàn)初始置數(shù)。數(shù)據(jù)選擇器的輸出連到相應(yīng)的74LS192的輸入端以獲得每一步所需置的數(shù)，同時(shí)數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端A、B、C與74

6、LS160的輸出端QA、QB、QC對(duì)應(yīng)相連以實(shí)現(xiàn)兩塊級(jí)聯(lián)的74LS192的初始置數(shù)與74LS160顯示的步數(shù)保持一致。然后再通過一些門電路的控制即可實(shí)現(xiàn)74LS192的初始置數(shù)走到00時(shí)向74LS160輸入一個(gè)脈沖而進(jìn)行下一步的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，從而完成任務(wù)設(shè)計(jì)要求。1.2 設(shè)計(jì)方框圖:由設(shè)計(jì)思路可以得到方框圖，通過給倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器脈沖和數(shù)據(jù)選擇器送數(shù)來控制倒計(jì)時(shí)模塊，再通過倒計(jì)時(shí)模塊來控制步驟計(jì)數(shù)器，然后步驟計(jì)數(shù)器控制數(shù)據(jù)選擇器，數(shù)據(jù)庫(kù)選擇器又控制倒計(jì)時(shí)模塊，如此循環(huán)下去。其設(shè)計(jì)方框圖如下所示：數(shù)據(jù)選擇器脈沖2位倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器步驟計(jì)時(shí)器譯碼顯示譯碼顯示第2章 單元電路設(shè)計(jì)2.1倒 計(jì) 時(shí) 顯 示 模

7、塊由2片LED四段顯示器組成顯示模塊，用來顯示從計(jì)數(shù)器輸出端送來的數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)模塊由2個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器集成芯片（74LS192）組成，它們之間是通過BO端進(jìn)行借位的，從低位到高位一級(jí)一級(jí)的借位，使顯示器從計(jì)數(shù)器集成芯片每個(gè)步驟所置的數(shù)循環(huán)顯示。計(jì)數(shù)個(gè)位的192脈沖由外信號(hào)控制，十位的脈沖由個(gè)位的192芯片借位端BO提供，顯示器個(gè)位和十位通過兩塊74LS192相連接，具體連接如下圖：2.2步驟計(jì)數(shù)模塊 74LS160芯片的輸出端接顯示器，其中74LS160芯片的脈沖是從74LS192的輸出經(jīng)過或門得到的，倒計(jì)時(shí)減到零時(shí)就給步驟計(jì)數(shù)模塊一個(gè)脈沖，當(dāng)計(jì)到第五步時(shí)再將示數(shù)置為零，其原理圖如下圖所示： 2.

8、3數(shù)據(jù)選擇模塊執(zhí)行機(jī)構(gòu)的加工程序步驟為五步，第一步為6秒，第二步為8秒，第三步為12秒，第四步為16秒，第五步為32秒。使用74LS138進(jìn)行制數(shù)，真值表如下：Q2Q1Q0D7D6D5D4D3D2D1D0制數(shù)00100000110Y1601000001000Y2801100010010Y31210000010110Y41610100110010Y532由上表可得：D1=Y1Y3Y4Y5 D4=Y3Y4Y5 D2=Y1Y4 D5=Y5 D3=Y2 D0=D6=D7=0 由上式一一對(duì)應(yīng)74LS138芯片一一對(duì)應(yīng)管角Y1Y5結(jié)合門電路就可以得到相應(yīng)的D1D5，從而達(dá)到制數(shù)的目的。具體模塊如下第3章

9、安裝、調(diào)試步驟在安裝的過程中，通過上上下下幾次的接線經(jīng)驗(yàn)，我覺得接線最重要的就是合理的布局，前幾次失敗就是因?yàn)榫€路太過復(fù)雜，沒有做到接線的整潔性。而合理的布局會(huì)為以后的接線帶來很大的方便，不僅使實(shí)驗(yàn)誤差減少，最重要的是方便我們檢查線路，還有就是檢查芯片的好壞這也是關(guān)鍵的一步，再者就得說實(shí)驗(yàn)臺(tái)的插槽選擇，要選那些有標(biāo)記的插槽，以保證芯片的連接。 接線的時(shí)候切不能著急，要仔細(xì)，認(rèn)真的接好每一根線，還有就是我們要一步一步來，接好一個(gè)芯片就應(yīng)該馬上檢查，看是否有漏接。確保沒有問題之后，再接下一個(gè)芯片，尤其注意芯片與芯片之間的聯(lián)線，模塊接好當(dāng)場(chǎng)檢查。接好每一個(gè)芯片之后，接下來一定不要忘了每個(gè)芯片的電源和

10、地線是否接好。對(duì)每一個(gè)芯片的引腳我們應(yīng)該記好他們的輸入和輸出端，不要接錯(cuò)，芯片應(yīng)該多備份幾個(gè)，有些芯片可能引腳太短，導(dǎo)致接觸不良。 檢測(cè)各個(gè)芯片及導(dǎo)線，只有好的芯片和導(dǎo)線才有可能實(shí)現(xiàn)其功能。如果是壞的芯片或?qū)Ь€，設(shè)計(jì)的再好的電路也不可能實(shí)現(xiàn)功能，所以不要小看這個(gè)步驟。按照已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路圖接線，由于線路比較復(fù)雜，所以接線也要合理，美觀。這樣對(duì)以后的線路檢查也會(huì)帶來方便。而對(duì)于接好了，但不能正常工作的部分需要進(jìn)行調(diào)試處理。對(duì)不能正確工作的模塊進(jìn)行檢查，檢查接觸是否良好，有沒有短路，有沒有少接或多接了線。如果上述步驟沒用，則對(duì)該模塊的上級(jí)模塊進(jìn)行檢查。直到檢查出問題并解決出現(xiàn)的問題為止。當(dāng)然最后還

11、是通電看看所有功能是否能按照任務(wù)書上的顯示，如果沒錯(cuò)，那么就成功了。第4章 故障分析與電路改進(jìn)4.1常見的故障現(xiàn)象在本次課程設(shè)計(jì)中我們遇到了常見的幾個(gè)故障現(xiàn)象：（1）顯示管顯示不正確；（2）不能正確置數(shù)。4.2產(chǎn)生故障的主要原因及解決方法產(chǎn)生故障的原因很多，情況也很復(fù)雜，故障可以是由于一種原因產(chǎn)生的也可能是由于多方面的因素導(dǎo)致線路產(chǎn)生了故障。在這里我就我們小組所遇到的困難分析原因及提出解決方法：（1）顯示管顯示不正確原因及解決方法：1導(dǎo)線接觸不好，這個(gè)原因在我們這個(gè)小組最明顯，我們不得不反復(fù)檢查線路，反復(fù)接線。2芯片損壞。在使用的時(shí)候由于短路造成芯片損壞，換了一個(gè)芯片就可以了。3接線錯(cuò)誤。改成

12、正確的接線。（2）不能正確置數(shù) 原因及解決方法：1置數(shù)模塊線路接觸不良。一個(gè)一個(gè)排查導(dǎo)線和插槽。2被置數(shù)的192芯片沒有收到置數(shù)信號(hào)。重新接線，確保接觸良好。 第5章 總設(shè)計(jì)電路圖 第6章 總結(jié)與設(shè)計(jì)調(diào)試體會(huì)當(dāng)老師說我們要進(jìn)行兩周的電子設(shè)計(jì)的時(shí)候，我一臉茫然，不知道該從哪里下手，其實(shí)一開始的時(shí)候，由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)不足，所以我被分配到了一個(gè)箱子，用箱子辛辛苦苦的將芯片接好在電路板上之后，打開實(shí)驗(yàn)箱通電時(shí)卻發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱的顯示器是壞的，就這樣白白的浪費(fèi)了一天。第二天就跑去問老師，經(jīng)過仔細(xì)詢問老師叫我們?nèi)?shí)驗(yàn)臺(tái)上完成。在老師的幫助下我們找到了一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。開始的時(shí)候由于沒有測(cè)試芯片的好壞，接的第一遍沒有出結(jié)果，

13、經(jīng)過商討我們果斷的決定拆線重接，經(jīng)過上次的教訓(xùn)我們將每個(gè)芯片好好的檢查了一遍，最好發(fā)現(xiàn)原來有個(gè)192是損壞的。接第二遍的時(shí)候又因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)臺(tái)上沒有選好布局，只管著選實(shí)驗(yàn)臺(tái)上好的插槽，導(dǎo)致接線太過復(fù)雜，無法檢查到底何處出了錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)失敗.也不知道經(jīng)過了多少次失敗，多次的移動(dòng)芯片，多次的接線方法，最后我們決定一個(gè)一個(gè)芯片的來接，從最基本的弄起，每個(gè)芯片的引腳圖牢記在心里，這次是我們接線最久的一次，也是我們最仔細(xì)的一次，每根線都檢查了好幾遍。感謝課程設(shè)計(jì)是這么一個(gè)可以讓我們自由發(fā)揮的舞臺(tái)，因?yàn)樵谶@說長(zhǎng)不長(zhǎng)說短不短的兩周時(shí)間里我重新拾起了很多以前忘記的知識(shí)，現(xiàn)在想起來發(fā)現(xiàn)原來我們學(xué)習(xí)的很多東西都是互相聯(lián)

14、系的，并且與實(shí)際也密切相關(guān)，在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中我有因?yàn)槌晒﹂_心過，也曾因?yàn)殡娐吩囼?yàn)失敗而沮喪過，但是在操作過程中我真正感覺到了課程設(shè)計(jì)的魅力。這次實(shí)驗(yàn)不僅給了我們一次鍛煉的機(jī)會(huì)，也帶給了我們很多快樂，當(dāng)我們看到實(shí)驗(yàn)一步一步正確時(shí)，我們很激動(dòng)，雖然我們接受更多的是失敗，但我們并沒有放棄，一步一個(gè)腳印，直到最后的成功。從難點(diǎn)到解決，我們一步一步讓自己充實(shí)，讓我們自已感覺到自己沒錯(cuò)，在這過程中我們也學(xué)會(huì)了團(tuán)的力量，從各個(gè)模塊的分工到工具箱的輪番接線再到一起在寢室解決難點(diǎn)，我們學(xué)到了團(tuán)隊(duì)、信心和耐心。感謝我的合作伙伴，感謝學(xué)校給我們提供了這樣一個(gè)自由的時(shí)間舞臺(tái)，最重要的是要感謝老師給我們的細(xì)心輔導(dǎo)，謝謝！

15、電子器件借還情況登記表班 級(jí)： 姓 名： 時(shí) 間：聯(lián)系電話： 組（桌）號(hào)： 指導(dǎo)教師：課題名稱：名稱型號(hào)領(lǐng)取數(shù)量（個(gè)）丟失數(shù)量備注四2輸入與非門74LS00四2輸入正或非門74LS02六反向器74LS04四2輸入正與門74LS08四2輸入正與門（oc）74LS09三3輸入正與非門74LS10雙四輸入正與非門74LS20四2輸入正或門74LS324線-10線譯碼器74LS48雙上升沿觸發(fā)D觸發(fā)器74LS74雙JK觸發(fā)器74LS76四位數(shù)值比較器74LS85四異或門74LS86雙下降沿JK觸發(fā)器74LS112單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121四總線緩沖器74LS1253線-8線譯碼器74LS1383線-8線優(yōu)先編碼器74LS1488選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器（異）74LS161十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器74LS192移位寄存器74LS194四2輸入正與非門CD4011十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器74LS160555定時(shí)器555顯示器8段共陰三極管