数字电子技术课程设计报告电梯控制

数字电子技术课程设计

报告电梯控制

Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

题目名称：电梯控制

院系：电气工程学院

专业班级：电子工艺与管理

学生姓名：徐小可

学号: 41

指导教师：孙艳

完成时间：２０１２年１１月３０

目录

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，电梯的使用量已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）重温自己已学过的数电知识；

（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1 ～4 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A>B 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A

6、当A=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。

设计要求

1．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。3．2 实现电路

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显示。

图3-1

555定时电路

通过对电阻R

1、R

2

、电容C

1

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。

图3-2

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。

图3-3

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。本电路使用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作为四层楼的指示灯。

图3-4

3．3主要元器件介绍

译码器

译码器是一个多输入，多输出的组合逻辑电路.它的作用是把给定的代码进行"翻译"，成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，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。

CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—

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：

图3-5

数码管

图3-6

一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点.小型数码管寸和寸)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2～,每个发光二极管的点亮电流在5～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。

D触发器

此电路D触发器采用内含两个独立的D上升沿双d触发器，每个触

发器有数据输入（D）、置位输入（）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q）。、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、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。

74ls74功能表:

输入输出

S D

R

D

C

P

D

Q

n＋1

Q

n＋1