电梯控制电路设计

电子技术课程设计电子技术课程设计成绩评定表设计课题：电梯控制电路设计学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：31-225设计时间：2014-7-7～2014-7-14指导教师意见：成绩:签名：年月日单片机原理与接口技术课程设计22电子技术课程设计课程设计名称：电梯控制电路设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：2014-7-7～2014-7-14电子技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号单片机原理与接口技术课程设计33题目电梯控制电路设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘林芝主要内容（参数）设计一个简易4层电梯控制电路，具体指标如下：（1）观察电梯的工作过程，描述出所设计电梯控制电路的逻辑功能。（2）电梯升降一层所需时间可自行设计。（3）能记忆电梯内、外的所有请求信号，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个信号保留至执行后消失。任务要求（进度）第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第5-6天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。主要参考资料[1]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2004[2]阎石．数字电子技术基础（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2006[3]陈光明.电子技术书课程设计与综合实训[M]．北京航空航天出版社.2007审查意见系（教研室）主任签字：年月日目录单片机原理与接口技术课程设计44一．课程设计目的.........................................................5二.课程设计的内容及要求..................................................52.1课程设计内容........................................................52.2课程设计要求........................................................5三.正文部分..............................................................73.1按键控制模块..................................................................................................................73.1.1目标楼层号按钮编码电路...........................................73.1.2比较制动电路..................................................................................................103.1.3与逻辑起动控制..............................................................................................113.2数码管显示模块.....................................................123.2.1显示译码器组成电路如下.......................................123.2.2CD4510（可逆计数器）组成电路...............................163.3脉冲发生器模块.....................................................173.3.1、0.2S脉冲发生器.............................................173.3.2、6S脉冲发生器...............................................183.4、LED滚动显示模块..................................................193.4.1、LED显示电路译码器..........................................193.4.2三位二进制可逆计数器.........................................203.4.3、LED显示器..................................................223.5原理图.............................................................23四.设计总结.............................................................23附录1.整体电路图........................................................24单片机原理与接口技术课程设计55电梯控制电路设计一、课程设计目的：通过本课程设计，使学生加强对电子技术课程内容的理解和掌握，学会使用半导体元件和集成电路，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解决实际问题的综合能力。二、课程设计的内容及要求：2.1课程设计内容：设计集中控制电梯的控制、信号显示电路2.2课程设计要求：1、基本技术要求:(1)设计模拟位移传感器信号的脉冲发生器,脉冲周期为6秒;(2)设计由模拟位移传感器信号的脉冲发生器驱动的楼层号数码管显示电路,设置楼层号0~7号(0号为地下室);(3)设计LED滚动箭头方向显示电路;(4)设计电梯集中控制电路,要求具有以下功能：①采用起动键和楼层号键实现起动控制（两种键均按下时电梯起动）；②电梯起动后LED滚动箭头方向显示电路开始按图5（A）或图5（B）从起始状态工作，循环周期为1.6秒（每个图案显示0.2秒）。当电梯停止时，要求复位起始状态；③电梯运行时，楼层号数码管显示电路在电梯到达某层时（对应模拟位移传感器信号的脉冲发生器输出的下降沿）显示该层楼号；④电梯运行至目标楼层时，电梯自动停止；单片机原理与接口技术课程设计66图5（A）上行方向循环显示单片机原理与接口技术课程设计77图5（B）下行方向循环显示图6参考电路原理框图三、正文部分3.1按键控制模块3.1.1目标楼层号按钮编码电路器件组成：74148（8—3编码器），八个限流电阻，八个开关。74148是一个八线-三线优先级编码器。如图所示的是八线-三线编码器74148的惯用符号及管脚图引脚图。（方向箭头移动显示）LED显示器显示译码器N进制可逆计数器脉冲发生器显示译码器（楼层号显示）数码管显示器M进制可逆计数器模拟位移传感器信号脉冲发生器按钮起动控制与逻辑动控制目标楼层号按钮编码电路比较制动电路复位方向信号CR有效CR有效A=B时置0CR有效A=B保持制动信号（A=B）标志输出单片机原理与接口技术课程设计8874148优先编码器为16脚的集成芯片，除电源脚VCC(16)和GND(8)外，其余输入、输出脚的作用和脚号如图中所标。其中I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE是使能输出端，GS为片优先编码输出端。由74148真值表可列输出逻辑方程为A2=(I4+I5+I6+I7)IEA1=(I2I4I5+I3I4I5+I6+7)·IEA0=(I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)·IE单片机原理与接口技术课程设计99使能输出端OE的逻辑方程为：OE=I0·I1·I2·I3·I4·I5·67·IE当使能输入IE=1时，禁止编码、输出(反码)：A2,A1,A0为全1(如表第一行所示)。当使能输入IE=0时，允许编码，在I0～I7输入中，输入I7优先级最高，其余依次为：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等级排列。OE为使能输出端，它只在允许编码(IE=0)，而本片又没有编码输入时为0（如表中第二行所示)。扩展片优先编码输出端GS的逻辑方程为：GS=(I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)·IEGS为片优先编码输出端，作为与逻辑起动控制的一个输入控制信号，它在允许编码(IE=0)，且有编码输入信号时为0(如表中第三至第十行)；若允许编码而无编码输入信号时为1(如表第二行)；在不允许编码(IE=1)时，它也为1(如表第一行)。GS=0表示“电路工作，而且有编码输入”功能表如下（74148优先编码器真值表）:输入输出IEI0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSOI1XXXXXXXX11111011111111111100XXXXXXX0000010XXXXXX01001010XXXXX010100XXXX010110XXX011000XX011010X01110001111单片机原理与接口技术课程设计10103.1.2比较制动电路器件组成:CD4585功能说明：CD4585为四位数值比较器，输入端十号接A0，七号接A1，二号接A2，十五号接A3。A0、A1、A2、A3分别接八进制可逆计数器的输出端。输入端十一号接B0，九号接B1，一号接B2，十四号接B3。B0、B1、B2分别接编码器的输出端，B3接地。A与B进行比较，输出端F（AB）作为与三位二进制可逆计数器中的异或门控制输入端，F（A=B）通过与非门与上述起动控制中的与门相连作为制动信号。当A=B时使八进制可逆计数器停止计数并保持。脉冲发生器的清零端有效，停止产生脉冲并保持。三位可逆计数器复位。输出端（AB）（AB）作为方向信号控制八进制可逆计数器、三位二进制可逆计数器，使其实现加计数和减计数。为了输出F（A=B）的输出控制信号，应使输入端的AB接地，AB，A=B接高电平。电路图如下：单片机原理与接口技术课程设计1111补充说明：CD4585是四位数字比较器，可比较他的两个输入，比较后在AB，A=B，AB这三个输出端输出，输入形式可以是二进制，也可以是BCD码。3.1.3与逻辑起动控制器件组成：CD4073（三3与门）、CD4069（六反相器）、开关、限流电阻。功能说明：按钮起动控制、编码电路输出标示GS有效与比较制动电路A=B不成立，三者均满足时，与逻辑起动控制输出为高电平，控制D触发器构成的三位二进制可逆计数器的清零端，和555定时器组成的0.2S和6S周期脉冲发生器的清零端。当此与逻辑起动控制的输出为高电平时，脉冲发生器产生正常脉冲，三位二进制可逆计数器正常计数。当此与逻辑起动控制的输出为高电平时，脉冲发生器产生正常脉冲，三位二进制可逆计数器正常计数。当此与逻辑起动控制的输出为低电平时，脉冲发生器停止产生脉冲，并保持，单片机原理与接口技术课程设计1212三位二进制可逆计数器停止计数，并保持。开关闭合为高电平有效。电路图如下：3.2数码管显示模块3.2.1显示译码器组成电路如下：组成器件：CD4511显示译码器、LED（数码管）显示器CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码——七段码译码器，特点是：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS单片机原理与接口技术课程设计1313电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。CD4511芯片图及引脚如下：图3-2CD4511的引脚图CD4511引脚功能：BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器