顺序控制器数电（课程设计）.doc

PAGE PAGE 1 目 录 设计思路与框图及原理……………………2 设计与仿真…………………………………8 安装与调试…………………………………11 故障分析与电路改进………………………11 总结与设计调试体会………………………12 附录…………………………………………13 参考文献……………………………………14 课程设计成绩评分表………………………15 一、设计思路与框图及原理图 1.设计思路 执行机构的加工程序步骤为六步，根据设计要求填好倒计时秒数： 5 9 16 21 25 30 1 2 3 4 5 6 1 这次我们的课程设计题目叫顺序控制器电路。要实现的功能是1到6的计数控制，并且每一步的控制时间不同，具体时间自定。需要七段显示器显示每个步骤的时间,并用发光二极管表示六个步骤的工作. 从总体上说,我们重要是要设计倒计时电路,要实现5秒，9秒，15秒，21秒，25秒，30秒的倒计时，。至于这些电路的逻辑状态怎么样的才能有序的变化，这就需要一个逻辑电路来控制了。很明显，我们要做的是以下三大模块：第一个是计数模块，第二个是倒计时控制计数模块，第三个是组合逻辑控制置数模块。 首先整个电路里数据的传输实现必须有脉冲的触发，本课题中我们选用了自动秒脉冲，其次就是1到6的的计数功能了，在这一部分我采用了1位74LS192是十进制计数器进行1至6的计数，利用74LS192置数功能和组合逻辑的功能应用，把十进制计数器置成6进制。课题要求实现六步计数时间上各不相同，第一步 5 秒，第二步为 9 秒，第三步为 16 秒，第四步为 21 秒，第五步为 25 秒，第六步为 30 秒，按顺序依次动作，并且这些不同秒数的控制是以倒计时的形式实现，我们俩采用两位十进制同步可逆双时钟BCD计数器74LS192来控制，74LS192是一个可以通过使能端来实现加法或减法功能，在此设计中，我需要用它的减法功能，从一个我给定的数自动减到0，控制1至6的计数时间。由于我需要对倒计时控制计数模块给定6个不同的数，就需用3－8线译码器74LS138作为其译码及数据分配部分实现数据的传输及接收，首先数据的接受，当然是从1至6计数模块传输过来，每一步都传输过来一个信号，这时译码器就接收到此信号并把它转换成倒计时的秒数传输给倒计时模块，此时倒计时开始，至倒计时结束时计数器开始跳变，当计数器跳变瞬间，组合逻辑模块马上接收次信号进行转换与编译，把数据传给倒计时模块，进入下一次循环，这样一直循环下去。 2.框图 1到6的计数器 1到6的计数器 倒计时 组合逻辑电路 七段显示器 2位七段显示器 每倒计时到0就控制计数器工作计数一次 每计数一次就输出一个信号，组合逻 辑电路工作 得到一个信号就编译成为所需数据传给倒计时，倒计时工作 秒脉冲 多个发光二极管工作 1到6依次发光 1到6的计数需要一个十进制的计数器74LS192的集成芯片，2位数倒计时则需要两个十进制的减法器74LS192的集成芯片，组合逻辑电路接收计数器传来的信息来实现倒计时时间控制，则需要一位74LS138的集成芯片来接收信号并把接收的信号转换成倒计时所需时间数据。 3.原理图 单元电路设计（各单元电路图） 1到6的计数模块 此单元电路次是完成1到6的的计数功能，在这一部分我采用了1位74LS192十进制计数器进行1至6的计数。 两位数的减法器 此单元电路次是完成相隔时间不同的六步计数，第一步 5 秒，第二步为 9 秒，第三步为 16秒，第四步为 21秒，第五步为 25 秒，第六步为 30 秒，按顺序依次动作，并且这些不同秒数的控制是以倒计时的形式实现，十进制同步可逆双时钟BCD计数器74LS192一个可以通过使能端来实现加法或减法功能，在此设计中，我用到它的减法功能，而且要用两位减法器，来实现100以内的倒计数。 74138的工作模块 此模块主要是根据计数器给出的信号对倒计时控制计数模块给定6个不同的数，并用二极管显示加工步数，则需用3－8线译码器74LS138作为其译码及数据分配部分实现数据的传输及接收数据。 给倒计时模块置数，即是组合逻辑模块功能表 Y┆D D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A B C y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 y2 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 y3 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 y4 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 y5 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 y6 0 0 0 0 0