数字电子技术课程设计报告电梯控制电气工程学浣电 3 工艺 3 管理题名赛;杨 t:专业班级：名金胜名：除小可考号：4i_寻藏怦：乞葩完成时间：2 0 1 2 年 1 1 月 30目录摘要.0一，设计目的及意义.1目的：.1意义:.1二，整体设计.22.1 设计目标.22.2 设计要求.22.3 整体设计流程图. 3三，电梯控制系统的实现.33.1 实现功能. 33.2 实现电路. 43. 2. 1 楼层的输入电路.43. 2. 2 555 定时电路.43 2 3 楼层显示电路.53. 2. 4 四层电梯控制系统实现总电路. 63. 3 主要元器件介绍.63. 3.1 译码器.64. 3. 2 数码管.75. 3. 3 D 触发器.8四，实验总结.96. 1 设计中主要出现的问题.94. 2 尚待解决的问题.94. 3 心得体会.10摘要随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术数电技术也 得到了迅速发展电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具多层厂房和多层仓库需要有货梯；高层住宅需要有住宅梯；百货大楼和宾馆 需要有客梯，自动扶梯等在现代社会，电梯已像汽车 轮船一样，成为人 类不可缺少的交通运输工具。
据统计，美国每天乘电梯的人次多于乘载其 它交通工具的人数当今世界，电梯的使用量己成为衡量现代化程度的标 志之一.设计利用 D 触发器 74LS74 作为控制电梯按钮（即触发电平）,经过编 码器74LS148 及比较器 74LS85、计数器 74LS192 来实现其电梯控制 功能电路使用 555的定时功能来控制上一层楼或下一层楼所用的时 间，利用数 码管来显示所到楼层数，并用四个发光二极管来表示四层楼以此来设计 了一个四层电梯控制系统关键字:D 触发器 74LS74；编码器 74LS148 ；比较器 74LS85 ；计数器 74LS192 ；555 定时器;数码管;一，设计目的及意义本设计是利用已学过的数电知识，设计的四层电梯控制系统目的：(1)重温自己己学过的数电知识；(2)掌握数字集成电路的设计方法和原理；(3)熟悉 555 方波振荡器的应用，D 触发器、编码器、比较器 计数器的 应用、译码 显示电路的整体配合；(4)通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析，学会对实际问题进 行逻辑状态分配 化简；(5)掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计 调试 模拟仿真方法 意义：通过本次的课程设计，使自己能够清楚了解课程设计的过程和意义。
检验自己学过的知识使自己清楚自己到底学得怎么样是不是还 有待提高 的地方使自己掌握各种芯片的使用方法，提高自己利用图书资源和网络资 源的能力二，整体设计2. 1 设计目标1、 系统控制的电梯往返于 14 层楼2、 乘客要去的楼层可以手动输入并显示（所在楼层的二极管亮）3、 电梯运行的楼层可自动显示4、 当 AB 时，系统能输出使电梯正向运行的时序信号，使电梯上升5、 当 AB 时，系统能输出使电梯反向运行的时序信号，使电梯下降6、 当 A 二 B 时，系统停机信号，使电梯停止运行7、 各层电梯门外应有使电梯上升或下降到乘客所在楼层的“呼叫”开关2. 2 设计要求根据设计原理初步画出实验电路图2 根据实验电路图在计算机上用 Multisim 仿真，找出初步设计电路 的不足加以改正和改进3 根据改进实现后的电路图连接电路，实现设计2. 3 整体设计流程图三，电梯控制系统的实现3. 1 实现功能用四个 LED 显示电梯行进过程，并用数码管显示电梯当前所在楼层 的位 置，每层电梯的入口处设有请求按钮，按下按钮，则相应楼层的 LED 亮电梯达到请求的楼层，该层的指示灯灭，电梯门打开；电梯自动关门，继 续运行。
电梯运行中，运用比较器选择所到楼层的先后顺序4. 2 实现电路3. 2. 1 楼层的输入电路利用四个 D 触发器实现楼层的输入功能，即实现所在楼层的指示灯3. 2. 2 555 定时电路通过对电阻罔、R、电容 G 的合适选择来对 555 进行不同时间的定 时本电路选择定时时间为 5 秒U6-U6-5图 3-23. 2. 3 楼层显示电路本电路主要是利用十进制加减计数器74LS192,通过控制电路分配加1 或减1信号给CPD和 CPU,实现对现行楼层号的加 1 和减 1,由数 码管显示 所到楼层 |犹DHEXDHEX2 R 4Li10ASMU12泛的用途，不仅用于代码的转换，终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等不同的功 能可选用不同种类的译码器CD45n 是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码一七段 码译码器，具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱 动功能的 CMOS 电路能提供较大的拉电流可直接驱动 LED 显示器用 CD4511 实现 LED 与接口方法如下图：H- v4)H图 3-53. 3. 2 数码管CD45II7A JV鱼l!BCD码.可a偷入bcVAIQOknn441siBl1c-ED-接选通脉冲-fLE共阴极LED8D DP一个 LED 数码管可用来显示一位 09 十进制数和一个小数点.小型 数码管（0.5 寸和 0. 36 寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通 常为红，绿，黄,橙色）的颜色不同略有差别，通常约为 22.5V,每个 发光二极管的点亮电流在 5I OmA. LED 数码管要显示 BCD 码所表示的十 进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。
此设计的数码管采用 共阴型数码管，主要用来 显示楼层号3.3.3 D 触发器此电路 D 触发器采用 74LS74. 74LS74 内含两个独立的 D 上升沿双d 触发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（以）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q）通、区的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关当豆、耳均无效（高 电平 式）时，符合建立时间要求的 D 数据在 CP 上升沿作用下传送到 输出端741 s74 功能表:输入输出SDRoCPDQn+ 1Qn+ 101XX1010XX0100XX力u11t11011t001111XQnQnVccCIR 202CIK2 PFU 0202CLR 101 CLK1 PR 1-Q1QI GND图 3-7 741 s74 弓|脚图四，实验总结4. 1 设计中主要出现的问问题 1:对各个集成芯片的了解与使用;问题 2：对理论与实践的结合4. 2 尚待解决的问题问题 L 555 定时器的定时精度不够高，需要用更高精度的定时芯片4. 3 心得体会经过这一次的课程设计，我对数字电子这门课程及相关知识有了更深入 的理解和体会，同时也很好的把握理论知识并将其应用于实践 当中。
在此次的电梯控制器设计过程中，我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握 了各芯片的工作原理和其具体的使用方法也锻炼了自己独立思考问题的能 力和通过查看相关资料来解决问题的习惯 虽然这只是一次简单的课程设计, 但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问 题设计本身并不是有很重要的意义，而是同学们对待问题时的态度和处理 事情的能力至于设计的成绩无须看的太过于重要，而是设计的过程，设计 的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个部分的功能是如何实现的 各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点同一个电 路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别另外，我们设计 要从市场需求出发，既要有强大的功能，又要在价格方面比同等档次的便宜 虽然我们现在作的不可能到市场上去销售，但我们要为以后作设计培养出好 的习惯这一次的课程设计，让自己清楚的知道了学以致用的真正含意我们学生必须要有实践的能力，而这一次的课程设计，使我看到了自己在这个方面 有很大的不足，必须加以提高。