停车场计数器的系统设计

停车场计数系统的设计

姓名：程永学号：13085210 老师：陈敏

一、设计目的

1．设计一个停车场计数器，记录并显示当前停车场的车辆数目。2．计数范围：0~999；

3．当计数器显示为999时报警

4．不妨碍车辆的进出，工作可靠。

5．出入口为一处。

二、方案设计与论证

对设计要求的总体分析

总体框架：车辆检测→计数器→译码显示

1）车辆检测：通过对进出停车场的车辆进行检测，从而给下一环节提供输出信号。模拟停车场入口和出口为一处。

2）计数模块：从车辆检测模块获得信号。并开始计数。进一辆车做一次加法计数，出一辆车做一次减法计数。计数范围为0~999。当计数器显示为999时报警。

3）译码显示：从计数器输出的信号需要经过译码器显示电路才能显示出来。需要三个七段数码显示器。以显示停车场的车辆数目。

设计方案

(一)设计及采用元件

集成电路 CD40192 CD4511 CD40106 CD4013

电阻译码器DPY-7SEG

其他三极管9013 二极管发光二极管LED 导线若干

(二)主要电路的设计

1.计数模块

要实现停车场的计数就必须要实现可加可减的功能，故使用40192计数器，它的逻辑类型为十进制计数器。上下方向，每个元件的位元数为四个。异步复位，同步计数。正边沿触发其类型。工作电压为3~18V。40192介绍

（1）

引脚排列（顶视图）

40192 为可预置BCD 可逆计数器，其内部主要由四位D 型触发器组成，与一般计数器不同之处在于加计数器和减计数器分别由两个时钟输入端。

40192 具有复位CR、置数控制/LD、并行数据D0~D3、加计数时钟CPU、

减计数时钟CPD 等输入，当CR 为高电平时，计数器置零。当/LD 为低电平时，进行

预置数操作，D0~D3 上的数据置入计数器中，计数操作由两个时钟输入控制。当CPD＝“1”时，在CPU上跳变时计数器加1 计数；当CPU＝“1”时，在CPD 上跳

变计数器减1 计数。除四个Q 输出外，40192 还有一个进位输出/CO 和一个借位输出/BO，/CO 和/BO 一般为高电平，只有在加计数模式，当计数器达到最大状态时，/CO 输出一个宽度为半个时钟周期的负脉冲，在减计数模式，当计数器全为零时，/BO 输出一个宽度为半个时钟周期的负脉冲。

其真值表

推荐工作条件

电源电压工作范围：3V-15V

输入电压范围：0V-VDD

工作温度范围： M类 55℃-125℃

E类 40℃-85℃极限值

电源电压：-0.5V-18V

输入电压：-0.5V-VDD+0.5V

输入电流：±10mA

贮存温度：-65℃-150℃

2显示译码模块

由计数器产生的BCD码通过译码电路经七段数码显示器即可显示

出数字。

CD4543

引脚排列（顶视图）

74ALS00

引脚排列（顶视图）

功能如图可知当功能表

3器件选择

（1）车辆检测模块：4013，开关，电阻电容电感若干。（2）计数器模块：40192计数器，电阻若干。

（3）显示模块：4543译码器，七段数码显示器，电阻若干。4总原理图

5 电路的工作原理

进出口是同一个，当车辆进时从一个方向依次通过三个开关后计数器40192的CPU端口来一个脉冲进行加法计数，当车辆出时从另一个方向依次通过三个开关后计数器40192的CPD端口进行减法计数，计数完成后译码器CD4543就把二进制数转换成十进制数，然后通过七段显示器显示出当前停车场车辆的数目。当显示器显示999时计数器三个40192的输出端口7和3都为1，通过两个74LS00再通过一个三极管和蜂鸣器，蜂鸣器就报警提提示。