基于單片機(jī)的三路表決器畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)課題基于單片機(jī)的三路表決器學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)機(jī)電一體化班級(jí)院（系）機(jī)械與電子信息工程分院指導(dǎo)教師職稱二○14年12月12日湖南電子科技職業(yè)學(xué)院2015屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：基于單片機(jī)的三路表決器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：彭凱指導(dǎo)教師：陳慧一、選題意義及背景本課題利用單片機(jī)C51軟件進(jìn)行三路表決器設(shè)計(jì)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生利用單片機(jī)C51軟件來編寫簡單的程序，對(duì)提高學(xué)生的編程能力和設(shè)計(jì)能力動(dòng)手能力有較重要的意義。學(xué)生應(yīng)具備單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，熟悉單片機(jī)C51軟件程序設(shè)計(jì)規(guī)范，能用C語言程序編寫、輸入、修改及調(diào)試等。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容本課題要求單片機(jī)來設(shè)計(jì)三路表決器。計(jì)劃進(jìn)度第1周—第2周：接受任務(wù)、準(zhǔn)備資料、擬定方案;第3周—第5周：根據(jù)題目要求對(duì)三路表決器進(jìn)行設(shè)計(jì);第6周：根據(jù)題目要求，編寫相應(yīng)程序，上機(jī)調(diào)試、修改、完善，脫機(jī)運(yùn)行;第7周：設(shè)計(jì)資料的準(zhǔn)備、修改、完善;第8周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)提交的材料畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述，不少于5000字的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求打印、裝訂。設(shè)計(jì)論文應(yīng)包括：1）內(nèi)容：①摘要(所做的設(shè)計(jì)如有特別之處，一定要挑明)；

②做出來的計(jì)算器截圖；

③完整的程序資料，應(yīng)包括所使用的C語言程序及注解④模擬調(diào)試的結(jié)果是否能滿足要求。

2）要求：要求獨(dú)立用單片機(jī)完成三路表決器設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師（簽名）：教研室主任（簽名）：年月日 年月日基于單片機(jī)的三路表決器摘要本次設(shè)計(jì)的三路表決器，是投票系統(tǒng)中的客戶端，是一種代表投票或舉手表決的表決裝置。表決時(shí)，與會(huì)有關(guān)人員只要按動(dòng)各自表決器“贊成”“反對(duì)”“棄權(quán)”的某一按鈕，熒光屏上即顯示出表決結(jié)果。在三人表決器中三人分別用手指撥動(dòng)開關(guān)A1、A2、A3來表示自己的意愿，如果對(duì)某決議同意，各人就把自己的指撥開關(guān)撥到高電屏（上方），不同意就把自己的指撥開關(guān)撥到低電平（下方）。表決結(jié)果用LED（高電平亮）顯示，如果決議通過那么實(shí)驗(yàn)板上L2亮；如果不通過那么實(shí)驗(yàn)板上L1亮；如果對(duì)某個(gè)決議有任意二到三人同意，那么此決議通過，L2亮；如果對(duì)某個(gè)決議一個(gè)人或沒人同意，那么此決議不通過，L1亮。關(guān)鍵詞：投票系統(tǒng)系統(tǒng)，表決結(jié)果,決議通過AbstractThreewayvotethistimedesign,isavotingsystemintheclient,isavotingdevicetovoteonbehalfoforashowofhands.Thetimeofthevote,therelevantpersonnelaslongastherespectivevotingdevice"infavorof""against""waiver"onebutton,onthescreenthatshowtheresultsofthevote.InthreepeoplevoteinthreewerefingerstoggleswitchA1,A2,A3toexpresstheirwill,ifagreedonaresolution,everyonewillputthedipswitchtheirshiftingtohighelectricscreen(above),donotagreetothedipswitchtheirshiftingtoalowlevel(below).TheresultsofthevotebyLED(highlight)showthatiftheadoptionoftheresolutionsoexperimentalboardL2bright;ifnotbythethenexperimentalboardL1bright;ifthereisanytwotothreepeopletoagreeonaresolution,theresolutionpassed,L2bright;iftoaresolutionofapersonornooneagreedwiththisresolution,thennotthrough,L1light.Keywords:votingsystem,votingresults,theadoptionoftheresolution目錄TOC\o"1-3"\h\u11785第一章三路表決器的概述 521611.1三路表決器的功能描述 5234741.2三人表決器的邏輯功能 528212第二章設(shè)計(jì)方案與論證 6140332.1觸發(fā)方案的選擇 6117132.2表決方案的選擇 689682.3顯示方案的選擇 73998第三章設(shè)計(jì)原理及功能說明 752603.1三路表決器的原理框圖 7219903.2程序設(shè)計(jì) 8206953.3三路表決器基本原理圖 1021682第四章單元電路的設(shè)計(jì) 1156394.1觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 11108864.2表決電路設(shè)計(jì) 12261124.3計(jì)數(shù)部分電路設(shè)計(jì) 13353第五章硬件的制作與調(diào)試 13234955.1硬件的制作 13177025.2硬件的調(diào)試 1425793總結(jié) 1525210參考文獻(xiàn) 1617576致謝 1731040附錄1：總體電路原理圖 1817021附錄2：元器件清單 19第一章三路表決器的概述1.1三路表決器的功能描述三個(gè)人分別用手指撥動(dòng)開關(guān)SW1、SW2、SW3來表示自己的意愿，如果對(duì)某決議同意，各人就把自己的指撥開關(guān)撥到高電平（上方），不同意就把自己的指撥開關(guān)撥到低電平（下方）。表決結(jié)果用LED（高電平亮）顯示，如果決議通過那么實(shí)驗(yàn)板上L2亮；如果不通過那么實(shí)驗(yàn)板上L1亮；如果對(duì)某個(gè)決議有任意二到三人同意，那么此決議通過，L2亮；如果對(duì)某個(gè)決議只有一個(gè)人或沒人同意，那么此決議不通過，L1亮1.2三人表決器的邏輯功能表決結(jié)果與多數(shù)人意見相同。設(shè)A0,A1,A2為三個(gè)人（輸入邏輯變量），贊成為1，不贊成為0；X0為表決結(jié)果（輸出邏輯變量），多數(shù)贊成X0為1，否則，X0為0.其真值表如表1所示。表1“三人表決器”真值表輸入邏輯變量輸出邏輯變量A0A1A2A300000010010001111000101111011111其中A0,A1,A2為輸入表決信號(hào)即為sw1,sw2,sw3指示燈，X0為輸出結(jié)果即LED燈由真值表寫出邏輯表達(dá)式并化簡得：X0=A0*A1+A0*A2+A1*A2第二章設(shè)計(jì)方案與論證2.1觸發(fā)方案的選擇觸發(fā)方案的論證與選擇：方案一：采用單片機(jī)作為觸發(fā)器，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，性能穩(wěn)定，電路簡單，其中STC15F104W八引腳就足以滿足整個(gè)方案的設(shè)計(jì)要求。方案二：采用“D觸發(fā)器”，連接電路較為復(fù)雜，當(dāng)不級(jí)聯(lián)第二級(jí)時(shí)輸出狀態(tài)較為穩(wěn)定，當(dāng)輸出有負(fù)載時(shí)輸出信號(hào)不穩(wěn)定，必須加合適的上拉或者下拉電阻，才能穩(wěn)定輸出。綜合考慮，若選擇單片機(jī)，程序設(shè)計(jì)對(duì)于沒有學(xué)習(xí)過單片機(jī)的我們，無疑是一個(gè)難題，而且不滿足數(shù)電課程設(shè)計(jì)的要求。因而選擇方案二，芯片選擇較為經(jīng)濟(jì)的74ls74。2.2表決方案的選擇表決方案的論證與選擇：方案一：選用三個(gè)與非門及一個(gè)三輸入與非門。方案二：選用三個(gè)與門及一個(gè)三輸入或門。兩種方案的的復(fù)雜程度差不多，連接電路的設(shè)計(jì)也差不多，然而考慮到作品的性價(jià)比，第二種方案較為經(jīng)濟(jì)，綜合考慮選擇方案二。2.3顯示方案的選擇顯示方案的論證與選擇：方案一：采用液晶顯示，如較為經(jīng)濟(jì)的LCD1602。方案二：選擇計(jì)數(shù)器加譯碼器，再用數(shù)碼管顯示。方案一較為美觀，顯示效果好，，不過不易操控，而且不如方案二直觀更增加了設(shè)計(jì)成本，綜合考慮選擇方案二。第三章設(shè)計(jì)原理及功能說明3.1三路表決器的原理框圖原理框圖如圖3-1所示：圖3-1原理方框圖3.2程序設(shè)計(jì)libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybjq3isport(a,b,c:instd_logic;y:outstd_logic);end;architectureoneofbjq3isbeginy<=(aandb)or(aandc)or(bandc);end;libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybjq3isport(a,b,c:instd_logic;y:outstd_logic);end;architectureoneofbjq3issignalm:std_logic_vector(2downto0);beginm<=a&b&c;y<='0'when(m="000")or(m="001")or(m="010")or(m="100")else'1';end;libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybjq3isport(a,b,c:instd_logic;y:outstd_logic);end;architectureoneofbjq3issignalm:std_logic_vector(2downto0);beginm<=a&b&c;withmselecty<='0'when"000"|"001"|"010"|"100",'1'whenothers;end;libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybjq3isport(m:instd_logic_vector(2downto0);y:outstd_logic);end;architectureoneofbjq3isbeginprocess(m)begincasemiswhen"000"|"001"|"010"|"100"=>y<='0';whenothers=>y<='1';endcase;endprocess;end;libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybjq3isport(m:instd_logic_vector(2downto0);y:outstd_logic);end;architectureoneofbjq3isbeginprocess(m)beginifm="000"theny<='0';elsifm="001"theny<='0';elsifm="010"theny<='0';elsifm="011"theny<='1';elsifm="100"theny<='0';elsifm="101"theny<='1';elsifm="110"theny<='1';elsifm="111"theny<='1';endif;endprocess;end;

3.3三路表決器基本原理圖三路就表決器的電路原理圖如圖3-2所示圖3-2電路原理圖第四章單元電路的設(shè)計(jì)4.1觸發(fā)電路設(shè)計(jì)觸發(fā)電路采用雙D觸發(fā)器的“74系列芯片”74ls74，觸發(fā)電路如圖4-1所示：圖4-1觸發(fā)電路原理圖4.2表決電路設(shè)計(jì)采用雙輸入4與門芯片74ls08及三輸入三或門芯片74HC4075來實(shí)現(xiàn)表決功能，并用綠色LED的亮滅來表示表決是否通過。該部分電路原理圖如圖4-2所示圖4-2表決部分電路原理圖4.3計(jì)數(shù)部分電路設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)部分是記錄“通過”的人數(shù)，采用鎖存器74ls373發(fā)送觸發(fā)脈沖，用74ls161計(jì)數(shù)器記錄脈沖數(shù)，再用74ls247進(jìn)行譯碼，用數(shù)碼管顯示。計(jì)數(shù)部分原理圖如圖4-3所示：圖4-3表決部分電路原理圖第五章硬件的制作與調(diào)試5.1硬件的制作錫。我們分別根據(jù)各芯片的原理及應(yīng)用，認(rèn)真地校對(duì)和確認(rèn)。確認(rèn)無誤后，再用萬用表測定了各個(gè)電阻的電阻值，確保了每一個(gè)電子元件無損壞。然后根據(jù)設(shè)計(jì)原理圖進(jìn)行電路布局和布線。我們考慮到電阻和電容的體積小，耐高溫，所以我們將電阻和點(diǎn)動(dòng)開關(guān)等小體積元件先焊在電路板上，這樣避免了出現(xiàn)焊接小體積元件時(shí)操作不方便或者因溫度過高損壞元件的問題。焊接過程中，將電路板夾在兩本課本之間，固定住了電路板，避免焊接時(shí)電路板移動(dòng)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響。為了避免電烙鐵長時(shí)間通電導(dǎo)致溫度持續(xù)較高，縮短了電烙鐵的壽命，因此，電烙鐵每通電半小時(shí)便斷開一小段時(shí)間。為了節(jié)省焊錫，不造成資源浪費(fèi)，在焊接過程中，在保證能夠固定元件并且不出現(xiàn)虛焊的情況下，盡量少用了焊5.2硬件的調(diào)試首先，給電路通電，點(diǎn)擊按鍵，觀察輸出結(jié)果是否正常，多測試幾測看結(jié)果是否一致，且正常。如果不正常，用示波器及萬用表一級(jí)級(jí)檢查輸出是否正常，查找原因。

總結(jié)在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次數(shù)電課程三路表決器設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了數(shù)電中的邏輯電路在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用，掌握了數(shù)電課程設(shè)計(jì)的方法和操作步驟，了解了邏輯電路的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己在數(shù)電課程設(shè)計(jì)中的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。參考文獻(xiàn)1、江曉安，董秀峰.《數(shù)字電子技術(shù)(第三版)》西安電子科技大學(xué)出版社，20082、陳梓.《實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)與調(diào)試》，北京：中國電力出版社，20063、張旭東.《數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》，人民郵電出版社出版，20094、賈更新.《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》，西安工業(yè)大學(xué)出版社，20105、李維.《數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)》，大連理工大學(xué)出版社，20086、談世哲.《ProtelDXP2004電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例》北京：電子工業(yè)出版社，20077、童詩白、華成英，《模擬電子基礎(chǔ)（第四版）》高等教育出版社，20068、李偉鵬，《電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》北京：科學(xué)出版社，20029、張鑫，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》北京：電子工業(yè)出版，200510、胡健，《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，機(jī)械工程出版社，2005致謝在此感謝我的指導(dǎo)老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪