停车控制系统电子技术课程设计.doc

1、太原科技大学电子技术课程设计 停车控制系统停车控位系统一设计任务与要求1.计数范围为0-100；2.具有手动置数（置100）功能；3.译码显示器显示剩余车位数目4能通过点亮显示信号显示车位停满。5不妨碍车辆进出，使工作可靠。二总体框图 0100计数器光电转换译码/显示电路 方案一： 报警电路控制电路 当汽车从发光器件和光接收器件之间通过时，通过的汽车的挡光作用，使接 收到的光强发生变化，并通过光电转换电路变换成输出电压的变化。当把输出电压的变化转换成计数脉冲时，就可实现自动计数。报警电路的作用是当计数器显示为0的时候，灯亮。控制电路中也包括手动置数（置100）部分。方案二：该电路有光电输入电路

2、(vd,3du12),脉冲形成电路(ic1a,ic1b组成电压比较器；光电耦合器；晶体管开关电路)和记数与显示电路等组成。图1因为此方案的器件没有方案一的器件通用，所以本设计采用方案一，但是此方案的思路与方案一大致相同。三选择器件表1器件名称数量十进制可逆计数器74LS1923件与门74LS081件或非门74LS025件译码显示器3件电源VCC3件双掷开关5件灯泡1件与门74LS21 1件 1. 十进制可逆计数器74LS192 74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器 CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端 LD为预置输入控制端，异步预置 CR为复位输入端，高电平有效，异步清除

3、。 CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出 BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出图2 74LS192的引脚排列及逻辑符号 图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端， 为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。其功能表如下：表2 输入 输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01000000dcbadcba011 加计数011 减计数74LS192的功能2.74ls08双输入四与非门 其逻辑框图如下图： 图3其逻辑辑符号如下图： 其逻辑功能表如下： 表3 1A1B1Y2A2B2Y3A3B3Y4A4B4Y00000

4、0000000010010010010100100100100111111111111 其逻辑功能描述如下： 当两个输入端A=0，B=0时，输出端Y为低电平0，即Y=0； 当两个输入端A=0，B=1时，输出端Y为低电平0，即Y=0； 当两个输入端A=1，B=0时，输出端Y为低电平0，即Y=0； 当两个输入端A=1，B=1时，输出端Y为低电平1，即Y=1； 即只要两个输入端A、B的输入电平有一个是低电平0，输出端Y即为低电平0；只有A、B的输入电平全为1，输出端Y才为高电平1。 图4下图为逻辑功能表：表4输入输出ABY001101010001其逻辑功能为： 逻辑表达式Y=AB374LS02双输入

5、四或非门，管脚图如附图所示。 图5或非门真值表： 表5A B Y 00 1 0 1 01 00 1 1 0 4、BCD-1七段译码器图6 BCD 7段译码器七段译码器的内部结构图如下：图7七段译码器的真值表：表5输入输出数字A1 A2 A3 A4Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg字形01234567890 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 10 1 1 1 0

6、1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 10123456789四、 功能模块 （一）计数器部分：计数器部分实现0100计数，采用的十进制计数器，其电路图如下所 图874LS192为十进制计数器，前两个74LS192（个位和十位）的AD悬空，LOAD端接高电平，CLR为置零端，CLR接低电平时，计数器正常工作；CLR接高电平时，置零。第三个74LS192(百位)的BD接地，A接高电平，CLR接地，LOAD端接高电平时，计数器正常工作，LOAD端接地时，置数为1。将三个计数器连在一起，第一个的进位端接在第二个的UP端，借位端接在第

7、二个的DOWN端，第二个同样。刚开始时，令前两个74LS192的CLR端接高电平，第三个74LS192的LOAD端接地，就置数为100。然后通过控制开关在去实现它的减法和加法功能。1、实现其加法功能时，DOWN接高电平。当LD非 为1时，CLR为0，DOWN为1时，有时钟脉冲信号加到CPU端，则计数器在预置数的基础上进行加法计算，当计数到9（1001）时，CO非 端输出进位，下降沿跳变脉冲；2、实现减法功能时，UP接高电平。当LD非 为1时，CLR为0，UP为1时，有时钟脉冲信号加到CPD端，则计数器在预置数的基础上进行减法计算，当计数到0（0000）时，BO非 端输出借位，下降沿跳变脉冲；由

8、此设计出处0-100计数器。（二）译码显示部分：七段发光二极管数码管为共阴极、共阳极两种形式。共阳极LED数码管是将发光二极管的阳极短接后作为公共极，当驱动信号为低电平时，阳极必须接高电平，才能够使二极管发光显示；共阴极LED数码管与共阳极相反，它是将发光二极管的阴极短接后作为公共极，当驱动信号为高电平时，阴极必须接低电平，才能够发光显示。共阴极数码管的外引脚及内部的电路如下图所示：图9Multisim7中的DCD译码显示器为4线-7段译码器，所以BCD-7端显示译码器可由DCD译码显示器代替。 其逻辑符号如下图：图10 因此，此设计的计数译码显示电路如下：图11 其实现的时计数译码显示的功能

9、，计数原理前文已经说过，它的加减计数功能由QaQd输出给DCD显示器以实现直观显示数字。开关J3接高电平，J4接低电平时，实现手动置数（置100）功能。(三) 控制报警部分：此电路的作用：当计数器递减到0时，灯亮。表示车库内的剩余车位数目为0，停止计数。图12（四）光电转换部分： 在实验箱硬件电路中，没有光电转换装置，红外线传感器产生的电信号可由脉冲信号实现，所以本设计中的光电转换部分由单脉冲信号代替。 在multisim7中的仿真结果：由下列图结果可以看出，每一个模块工作正常的，从而验证了设计的正确性。图13开关J3闭合时，计数器置数100，实现了手动置数功能图14当计数器显示为零时，不再退

10、位计数，灯亮。五、 总体设计电路图总体电路图如下： 图15 图16图中开关1此时的状态为UP高电平，DOWN通过开关变化实现减法计数。 图中开关2此时的状态为DWON接高电平，UP通过开关变化实现加法计数图17 六心得体会:做课程设计是为了让我们把平时学习的理论知识与实际操作相结合起来，在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高，学会将知识应用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力。我做的是停车控制系统，然说两周的实习很辛苦，但是我从中学到了很多的东西，例如电路的调试得需要很好的耐心，没有耐心，电路的错误就没法检测出来，很幸运的是我这个课程设计题目相对来说比较容易实现，经过逐步分析结果就出来了。在这期间，也遇到了一些比较细节的问题，我也请教了一些学习好的同学，经过他们耐心的讲解，最终解决了这些问题，很感激他们也很敬佩他们。从他们身上我更加对这门课程有了深一层的理解，对一些知识点的把握也更加明朗化，这次设计课程使我对这门课的兴趣进一步提高，在以后的学习中我必会尽自己最大的努力把这门课学的透彻。