课程设计报告电梯控制

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计报告

专业班级11级电子信息工程2班

课程数字电子技术

题目电梯自动控制的设计

学号**********

学生姓名徐啟平

指导教师杨继民

2013年9月

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计任务书

学生姓名徐啟平专业班级11级电子信息工程2班学号0801110244

指导教师杨继民职称讲师教研室电信教研室

课程数字电子技术

题目电梯自动控制的设计

任务与要求

一、设计任务

1、系统控制的电梯往返于1 ～7 层楼。

2、乘客要去的楼层可以手动输入并显示。

3、电梯运行的楼层可自动显示

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。

开始日期 2013.9.2 完成日期 2013.9.15

2013 年 9 月 2 日

目录

一，设计目的及意义 (1)

二，设计任务及要求 (1)

2．1 设计任务 (1)

2. 2 设计要求 (2)

三，整体设计流程图 (2)

四，电梯控制系统的实现 (3)

4．1 实现功能 (3)

4．2 实现电路 (3)

4.2.1 楼层的输入电路 (3)

4.2.2 555定时电路 (4)

4.2.3楼层显示电路 (4)

4.2.4七层电梯控制系统实现总电路 (6)

五，实验总结

5. 1 设计中主要出现的问题 (6)

5．2 尚待解决的问题 (6)

六，实验仪器及材料清单 (7)

6.1主要元器件介绍 (7)

6.1.1 译码器 (7)

6.1.2数码管 (8)

6.1.3 D触发器 (9)

七，心得体会 (10)

一，设计目的及意义

本设计是利用已学过的数电知识，设计的七层电梯控制系统。

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，设计任务及要求

2．1 设计任务

1、系统控制的电梯往返于1 ～7 层楼。

2、乘客要去的楼层可以手动输入并显示。

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。

2.2 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。

三，整体设计流程图

四，电梯控制系统的实现

4．1 实现功能

用七个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

4.2.1 楼层的输入电路

利用七个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4-1 4.2.2 555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4-2

4.2.3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。

图4-3

4.2.4七层电梯控制系统实现总电路

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，并用七个发光二极管来作为七层楼的指示灯。

图4-4

五，实验总结

5. 1 设计中主要出现的问题

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。

5．2 尚待解决的问题

问题1：555 定时器的定时精度不够高，需要用更高精度的定时芯片。

问题2：当电梯运行时，同时按下两个或两个以上楼层时，电梯只会运动到最高楼层。

六，实验仪器及材料清单

D触发器74LS74 ；编码器74LS148；比较器74LS85；计数器74LS192；555定时器；数码管；非门；与门；与非门。

6．1主要元器件介绍

6.1.1 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：