列車進(jìn)站控制電路的設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

2013級(jí)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱列車進(jìn)站控制電路的設(shè)計(jì)姓 名陳江玲學(xué) 號(hào) 131250131院、系、部通信與電子工程學(xué)院專 業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師祝秋香2015年07月02日一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：1.設(shè)計(jì)一個(gè)列車進(jìn)站慢車、快車等優(yōu)先裁決的電路。2.設(shè)計(jì)優(yōu)先控制的指示電路。要 求： 1.能夠分辨列車的優(yōu)先級(jí)。 2.畫出電路總圖并進(jìn)行仿真測(cè)試及結(jié)果分析。指導(dǎo)教師簽名： 2015年 月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽名： 2015 年 月 日 三、成績(jī) 驗(yàn)收蓋章 2015年 月 日 列車進(jìn)站指示控制電路的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)目的(1) 掌握74LSD148D芯片的邏輯功能及使用方法。(2) 掌握優(yōu)先裁決控制電路的設(shè)計(jì)方法。(3) 掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和數(shù)字系統(tǒng)功能的測(cè)試方法。(4) 掌握數(shù)字系統(tǒng)的制作和布線方法。(5) 熟練掌握仿真軟件Multisim中的基本操作。(6) 熟悉利用Multisim軟件創(chuàng)建電路原理圖并進(jìn)行電路仿真。2設(shè)計(jì)思路(1) 設(shè)計(jì)優(yōu)先級(jí)裁決控制電路。(2) 設(shè)計(jì)邏輯電路。(3) 設(shè)計(jì)指示燈顯示電路。3設(shè)計(jì)過程 3.1設(shè)計(jì)框圖電源脈沖模塊指示燈控制按鈕指示燈顯示電路邏輯電路模塊優(yōu)先編碼器圖1 列車進(jìn)站指示控制電路結(jié)構(gòu)框如圖1所示，列車進(jìn)站指示控制電路主要由優(yōu)先編碼器、邏輯電路模塊、顯示電路組成。3.2 單元電路設(shè)計(jì)3.2.1優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器74LS148的功能表表1 74LS148功能表從功能表中可以得出，74LS148輸入端優(yōu)先級(jí)別的次序依次為I7，I6，I0 。當(dāng)某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級(jí)別高的輸入端沒有低電平輸入時(shí)，輸出端才輸出相應(yīng)該輸入端的代碼。例如：I5=0且I6=I7=1(I6、I7優(yōu)先級(jí)別高于I5) 則此時(shí)輸出代碼010 。這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。74LS148是一個(gè)八線-三線優(yōu)先級(jí)編碼器。圖3 74LS148引腳圖74LS148優(yōu)先編碼器管腳功能介紹:74LS148為16腳的集成芯片，電源是VCC(16)、GND(8),I0I7為輸入信號(hào)，A2,A1,A0為三位二進(jìn)制編碼輸出信號(hào)，IE是使能輸入端，OE是使能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出端。3.2.2 邏輯電路圖4 優(yōu)先級(jí)邏輯電路原理圖邏輯要求：若設(shè)其中A、B分別為快車和慢車進(jìn)站的光電檢測(cè)管，平時(shí)A、B為“0”，復(fù)位S開關(guān)斷開。進(jìn)站前，接下復(fù)位開關(guān)S是發(fā)光二極管LED全部熄滅。當(dāng)某列車進(jìn)站時(shí)，通過光電管的作用，使對(duì)應(yīng)的A或B由0變成1，使對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED燈亮以指示誰(shuí)先進(jìn)站，同時(shí)通過與或非門送出信號(hào)鎖住另一電路，另一發(fā)光二極管不亮，直到再次清除信號(hào)為止。3.2.3總電路 圖5 總電路圖總電路圖如圖5所示，通過開關(guān)電源及非邏輯門電路控制信號(hào)的輸入，以及由74LS148D的優(yōu)先裁決來(lái)實(shí)現(xiàn)A、B、C三個(gè)信號(hào)代表的優(yōu)先級(jí)A>B>C；再通過四個(gè)開關(guān)控制觀測(cè)L1、L2、L3的明亮情況。 4 仿真4.1根據(jù)圖5電路設(shè)計(jì)圖在仿真軟件中進(jìn)行仿真。4.2仿真結(jié)果仿真結(jié)果如圖6所示：圖6 列車進(jìn)站指示控制電路仿真圖4.3仿真分析1）按圖連接電路，Ucc=5v。假設(shè)A、B、C為三個(gè)控制按鈕分別代表特快、快車和慢車。L1、L2、L3為發(fā)光二極管分別代表對(duì)應(yīng)的三輛列車，二極管發(fā)光表示列車可以通過。令優(yōu)先級(jí)別A>B>C。 2）同時(shí)按下控制按鈕A和B，發(fā)光二級(jí)管L1亮這就標(biāo)志著當(dāng)特快與快車同時(shí)通過某地并要求列車都通過時(shí)，特快優(yōu)先通過，之后，快車再通過，符合設(shè)定的優(yōu)先級(jí)別。 3）同時(shí)按下控制按鈕B和C，發(fā)光二級(jí)管L2亮標(biāo)志著快車與慢車同時(shí)通過某地并要求列車都通過時(shí)，快車優(yōu)先通過，之后慢車再通過，符合設(shè)定的優(yōu)先級(jí)別。 4）同時(shí)按下控制按鈕A和C，發(fā)光二級(jí)管L1亮標(biāo)志著特快與慢車同時(shí)通過某地并要求列車都通過時(shí)，特快優(yōu)先通過，之后，慢車再通過，符合設(shè)定的優(yōu)先級(jí)別。 5）同時(shí)按下控制按鈕A、B、C，發(fā)光二級(jí)管L1亮這就標(biāo)志著特快、快車與慢車同時(shí)通過某地并要求列車都通過時(shí)，特快優(yōu)先通過，其次是快車通過，最后是慢車通過，符合設(shè)定的優(yōu)先級(jí)別。 綜上所述，實(shí)驗(yàn)滿足了優(yōu)先級(jí)別A>B>C。5主要儀器與設(shè)備 軟件Multisim 12.06 設(shè)計(jì)體會(huì) 在為這次綜合課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備過程中，從查資料到設(shè)計(jì)電路，我們從中收獲了很多，不光是理論的知識(shí)的強(qiáng)化，還有實(shí)踐動(dòng)手的鍛煉，以及對(duì)這種以前沒有嘗試過的課程設(shè)計(jì)的流程的熟悉。在知識(shí)方面，不僅回顧了這個(gè)學(xué)期學(xué)過的數(shù)字電路基礎(chǔ)里的理論知識(shí)，也對(duì)相關(guān)的知識(shí)做了補(bǔ)充與深入。 參考文獻(xiàn)1 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京: 高等教育出版社, 19972 康光華. 電子子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M. 北京: 高等教育出版社, 20043 康光華. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）M. 北京: 高等教育出版社, 20044 趙春華. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（仿真實(shí)驗(yàn)）M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1998