沈阳工程学院课程设计设计题目:停车场电子车位计数器系别电力学院班级电本114班学生姓名 xxxx 学号 2011208416指导教师黄硕职称讲师起止日期:2013 年 6 月 17 日起——至 2013 年 6 月 21 日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目:停车场电子车位计数器系别电力学院班级电本114班学生姓名 xxxxxx 学号 2011208416指导教师黄硕职称讲师任务下达时间: 2013 年 6 月 17 日起止日期:2013 年 6 月 17 日起——至 2013 年 6 月 21 日止停车场电子车位计数器1 设计主要内容及要求1.1 设计目的:(1)掌握可任意预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2 基本要求(1)能够预置初始车位数,能够显示空余车位,从0-199;(2)在出口处里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有车辆进入时将顺序经过A、B,每当有车辆出去时将顺序经过B、A,设计电路能够区分此车辆进入还是出去。
(3)进入车辆,空余车位数减1;车辆离去,空余车位数加1。
1.3 发挥部分(1)能区分出入的是车辆还是人员;(2)逻辑故障屏蔽电路;(3)其他。
2 设计过程及论文的基本要求:2.1 设计过程的基本要求(1)基本部分必须完成,发挥部分可任选2个方向:(2)符合设计要求的报告一份,其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份;(3)设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交;报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2 课程设计论文的基本要求(1)参照毕业设计论文规范打印,文字中的小图需打印。
项目齐全、不许涂改,不少于3000字。
图纸为A3,附录中的大图可以手绘,所有插图不允许复印。
(2)装订顺序:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文(设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算(重要)、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍)、小结、参考文献、附录(逻辑电路图与实际接线图)。
3 时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注1 2013.6.17 讲解主要设计内容,学生根据任务书做出原始框图2 2013.6.18 检查框图及初步原理图完成情况,讲解及纠正错误3 2013.6.19 检查逻辑图并指出错误及纠正;讲解接线图绘制及报告书写4 2013.6.20 继续修正逻辑图,指导接线图绘制方法,布置答辩5 2013.6.21 答辩、写报告2013.6.23沈阳工程学院数字电子技术课程设计成绩评定表系(部):电力学院班级:电本114 学生姓名: xxxxx 指导教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料;能制定课程设计方案和日程安排。
工作能力态度工作态度认真,遵守纪律,出勤情况是否良好,能够独立完成设计工作,工作量按期圆满完成规定的设计任务,工作量饱满,难度适宜。
说明书的质量说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,图表完备,书写工整规范。
指导教师评审成绩(加权分合计乘以12)分加权分合计指导教师签名:年月日评阅教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力工作量工作量饱满,难度适中。
说明书的质量说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,图表完备,书写工整规范。
评阅教师评审成绩(加权分合计乘以8)分加权分合计评阅教师签名:年月日课程设计总评成绩分中文摘要本次课程设计的题目是停车场电子车位计数电路,实际上是对计数器功能设计的延伸,主要工作部分是计数器的设计,由于空余停车位数要求可加可减,因此采用十进制可逆计数器。
课设要求只有0~199个停车位,因此在空余车位的显示上最多只能显示199个车位。
在信号转换电路中,采用的是555定时器组成的施密特触发器,模拟车辆进出时通过红外遥感的断开闭合形成的脉冲信号,对输入的信号进行整形,通过两个开关控制车辆的进与出,输出信号输送到可逆计数器中,进行加或减计数,每个可逆计数器可以显示0~9个数,整个电路由3个十进制互逆计数器联级组成,从左到右分别为百位,十位,个位。
可逆计数器的输出信号传输到译码器,然后译码器将输出的8421BCD码转换成共阴极七段数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流,最后数码管把十进制数显示出来。
当电路接通时,首先给计数器进行预置,将百位上的数字预置为1,即表示停车场的显示器就显示有199隔空车位,然后开始通过555定时器给一定的脉冲让计数器还是计数,通过开关的控制,来改变时进车还是出车。
当显示器上的数字为000时,则表示停车场没有空余的车位供停车停放。
关键词可逆计数电路,译码电路,共阴极数码显示器,编码器,目录课程设计(论文)任务书 (I)课程设计(论文)成绩评定表 (Ⅲ)中文摘要 (IV)1设计任务描述 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计目的 (1)1.2.2 基本要求 (1)1.2.3 发挥部分 (1)2设计思路 (2)3设计方框图 (3)4 模块细节及各部分电路设计 (4)4.1信号提供的设计电路﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4 4.2可逆计数电路设计 (5)4.3译码显示电路的设计及计算 (6)4.3.1译码显示电路的设计 (6)4.3.2 译码显示电路的计算 (6)5 工作过程分析.................................................../.. (9)6 元器件清单 (10)7 主要元器件介绍 (11)7.1 可逆计数器 74LS192 (11)7.2 74LS38译码器 (13)7.3 555集成定时器 (14)小结 (18)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)A1 multisim仿真系统电路接线图 (22)1 设计任务描述1.1设计题目:停车场空位显示电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)掌握可任意预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求(1)能够预置初始车位数,能够显示空余车位,从0-199;(2)在出口处里、外分别安装两个传感器(比如红外传感器)A、B,每当有车辆进入时将顺序经过A、B,每当有车辆出去时将顺序经过B、A,设计电路能够区分此车辆进入还是出去。
(3)进入车辆,空余车位数减1;车辆离去,空余车位数加1。
1.2.3 发挥部分(1)能区分出入的是车辆还是人员;(2)逻辑故障屏蔽电路;(3)其他2 设计思路我设计的停车场空位显示电路由四部分组成,即信号的提供部分、计数部分、译码部分、显示部分所组成的。
(1)信号的提供部分:通过555定时器提供输入信号,并将输入的信号提供给可逆计数器。
(1)计数部分:用三个可逆计数器74LS192联级组成,100进制可逆计数电路,达到设计要求的0-199个车位数,听过车辆的进出来改变计数器的计数,从而将信号传送给译码器。
(2)译码部分:用七段式译码器74LS48将8421BCD码转化为七段式共阴极数码管需要的逻辑状态的二进制代码。
(3)显示部分:采用共阴极七段式显示器,将二进制码以十进制的形式显示出来,通过显示器上的数字变化,得到停车场内还有多少个可以提供停放的车位。
3 设计方框图入车脉冲信号出车脉冲信号可逆计数器译码器显示器4 各部分电路设计及参数计算4.1 信号提供的设计电路(信号提供电路图)输入信号的提供是同555定时器来提供的。
当接通电源后,电容C 被充电,当V C 上升到2V/3是,使用V 0为低电平,同时放电三极管T 导通,此时电容C 通过R 2和T 放电,V c 下降。
当V c 下降到V CC 时,V 0翻转为高电平。
电容器C 放电所需的时间为:C R C rR t pl 227.02ln ≈=。
当放电结束时,T 截止,V CC 将通过R 2,R 1 向电容器C 充电,V c 由V CC//3上升到2V CC /3所需要的时间为:C R R C R R t pl )(7.02ln )(2121+≈+= 震荡频率:CR R t t f pH pL )2(43.1121+≈+=4.2可逆计数电路的设计图4.2 可逆计数电路一、由于停车区间共有199个车位,所以三片74LS192计数器联级可组成进的计数器,每个可逆计数器都是十进制的计数器,计数的范围都是由0到9。
可以满足整个停车区间的计数。
二、因为题目要求停车位有199个,所以将三个可逆计数器从左到右分别为百位,十位,个位。
并且将百位,十位,个位分别预置为1,9,9,三个数字。
而后通过555定时器的输入信号的输入让可逆计数器来计数。
三、当电路开始运行前,将开光打到下面,是开始的预置为199,并且当显示器上的数字增加时开关仍然在下面。
当给一个进车的信号时就将开关打到上面,这样就能控制百位上的数字只有1和0,并且能使在100捡到99时百位由1变为0。
四、可逆计数器的工作原理是当地位的数字到9时,可逆计数器可以将数字进位(UP连在OC上),当低位的数值捡到0时,可以向上一级借位(down连在ob 上)。
4.3译码显示电路的设计及计算4.3.1译码显示电路的设计每当计数器进行加(或减1)计数时,译码器的输入端接到计数器的输出8421BCD码,将其转化为二进制数,再由显示器显示出二进制数。
与联级计数器十位、百位相连的译码器灭零端接低电平使显示器上十位、百位为零时不显示零。
4.3.2译码显示电路的计算显示器的工作电压为1.6V,译码器接的高电平为5V,则加在电阻两端的电压为V=5-1.6V=3.4V。
显示器的工作电流为几十毫安,则所加电阻的阻值为R=U/I=3.4V/20 mA=170Ω图4.3 译码显示电路而课设要求的是0-199隔空车位,则需要进行预置,预置完之后,计数器输出的最大值就变为199:当停车的停车位为0时:5 工作过程分析由于本次设计的要求是设计0~199的电子车位计数器,所以用3个74LS192连起来组成计数器部分,给百位预置数为1,接通电路后,先给百位进行数值预置,当第一级计数器的CPU端接收到脉冲信号时,计数器进行加法计数;当计数器的CPD端接收到脉冲信号时,计数器进行减法计数和加法计数。
第一级计数为9时下一个脉冲到来时,第一级计数器加1进位变零,向上一级进位;减法计数时,当第一级计数器为0时,下一个脉冲到来时,上一级计数器借位,第一级从10减1变为9,当计数电路处于计数状态,有车进入时,将对红外遥感进行开→断的作用,再由555触发器产生一个脉冲传到可逆计数器74LS192的CP D端,计数器进行减1计数,计数器的输出端与译码器74LS48相连,译码器将计数器输出的8421BCD码转化为对应字段的输出,在于七段式显示器相连,数码管一使劲指数显示出当前的车位空位数。