电子技术课程设计-复印机逻辑控制电路设计(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上提供全套毕业论文，各专业都有课程设计名称： 电子技术课程设计 题 目： 复印机逻辑控制电路设计 学 期：2012-2013学年第2学期专 业： 测控技术与仪器 班 级： 11-2班 姓 名： 学 号： 指导教师： 辽宁工程技术大学课 程 设 计 成 绩 评 定 表评定标准评定指标标准评定合格不合格单元电路及整体设计方案合理性正确性创新性仿真或实践是否进行仿真或实践技术指标或性能符合设计要求有完成结果设计报告格式正确内容充实语言流畅标准说明：以上三大项指标中，每大项中有两小 项或三小项合格，视为总成绩合格。总成绩日期年 月 日课程设计任务书一、设计题目复印机逻辑控制电路

2、设计二、设计任务用中小规模数字集成电路实现复印机逻辑控制电路：1. 从键盘(0-9)可输入复印的数字，并能显示。2. 数字显示为三位，最大数为999。3. 复印一次，数字显示减一次，直到“0”停机。4. 按运行键“RUN”后，机器能自动进行循环控制。三、设计计划电子技术课程设计共1周：第1天：针对选题查阅资料，确定设计方案；第2天：电路原理设计，进行元器件及参数选择；第34天：电路仿真，画电路原理图；第5天：编写整理设计说明书。四、设计要求1. 系统工作原理说明；2. 画出系统电路原理图；3. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求；4. 写出设计说明书。指 导 教 师：韩占岭

3、时 间：2013年06月18日摘要 复印机要实现数显逻辑控制功能，主要需要三大模块：输入功能模块、逻辑功能模块和数字显示模块。输入功能模块需要将键盘输入的信号进行处理，转换成电路中需要的信号；逻辑功能模块需要实现电路所需的各种逻辑功能，主要是减法功能；数字显示模块需要将用户输入的信息和电路工作中的信息及时准确地显示出来。关键字: 复印机；键盘；减法功能；模块目录综述 11课程设计内容分析 22主要功能模块的设计32.1键盘编码电路32.2减法计数器控制电路42.2.1寄存器74LS75的用法42.2.2移位寄存器74HC19452.3减法计数器控制电路83元器件清单94总电路设计图10结论11

4、参考文献12专心-专注-专业综述 如今，随着科学技术的发展，在社会各个领域，复印机的使用越来越普遍，日趋成为人们日常生活必需品。对他的使用愈加熟练，而对复印机的深入了解却并不为多数人所知。其实，对于不同的复印机，原理都大致相同，作为大学生，我们对复印机接触更为频繁，更应对此有所了解。在此，我们讨论常见复印机工作原理及其一般步骤。1课程设计内容分析 复印机要实现数显逻辑控制功能，主要需要三大模块：输入功能模块、逻辑功能模块和数字显示模块。输入功能模块需要将键盘输入的信号进行处理，转换成电路中需要的信号；逻辑功能模块需要实现电路所需的各种逻辑功能，主要是减法功能；数字显示模块需要将用户输入的信息和

5、电路工作中的信息及时准确地显示出来。大致可以分为三个电路：键盘编码电路、减法计数器控制电路和译码显示电路。 输入需复印的数字，并在数字显示器上显示对应的数目，需要编码器，译码器和数码管，这里显示器为3位，即用3个数码管。 由于输入的数字有先后，第一次输入的数字在输入第二个数字时会消失，所以需要对每次输入的数字进行保存，因此，使用带锁存功能的3个寄存器。 因为还需要能够区分每次输入的数字存放于哪个寄存器的判断电路，故需采用移位寄存器。 复印机每复印一张，数字显示器上的数字要减小一个，所以，还要使用减法计数器。七段译码器七段译码器七段译码器BCD减数器BCD减数器BCD减数器寄存器寄存器寄存器复印

6、机键盘BCD编码器延时传感器R S&RUNQA QB QC移位寄存器 另外，由于手动输入存在问题，加入单稳电路，每次输入数字后触发器工作，给移位寄存器可靠的脉冲使其输出三个顺序脉冲。 复印机控制电路框图如下图所示：图1-1复印机控制电路逻辑框图2主要功能模块设计2.1键盘编码电路 对于键盘编码电路，要求能够将09这十个数字随机能够输入编码器中，本设计采用的是二十进制编码器74HC147.其功能表如图2-1所示：图2-1 74HC147的功能表输 入输 出 I0I2I3I4I5I6I7I8Y9Y3Y2Y1Y01111111111111XXXXXXXX00101XXXXXXX010010XXXXX

7、X0111110XXXXX01111010XXXX011111110XXX0111111010XX01111111110X0111111110100111111111110 由74HC174的功能表可以看出，当其接向下级电路时需要加反相器以保证逻辑功能的正确。由于74HC174只有九个输入端口，为了满足键盘编码的需要可以将其中的“0”按键悬空，如下图2-2中所示。图2-2 74HC147仿真图2.2减法计数器控制电路 由于要输入的数据即要复印的张数显示为三位，在输入复印的数字时应该有先后，所以需要用到普通寄存器和移位寄存器，本设计采用74LS75寄存器和74HC194移位寄存器。2.2.1寄存

8、器74LS75的用法图2-3寄存器74LS75引脚图 由电平触发的动作特点可知，在CLK的高电平期间Q端的状态跟随D端状态而变，在CLK变成低电平以后，Q端将保持CLK变为低电平时刻端的状态。并且当E0/1和2/3的非为高电平时寄存器可输入数据。将其接入电路的部分仿真如图2-4所示：图2-4 74LS75仿真图2.2.2移位寄存器74HC194图2-5 74HC194引脚图图2-5 74HC194功能表功 能输 入输 出CPCRS1S0SRSLABCDQAQBQCQD清 除X0XXXXXXXX0000送 数111XXABCDABCD右 移101DSRXXXXXDSRQAQBQC左 移110XD

9、SLXXXXQBQCQDDSL保 持100XXXXXXQAnQBnQCnQDn保 持1XXXXXXXXQAnQBnQCnQDn在电路中的实验仿真图2-6如下：图2-6 74HC194仿真图 此外，由于手动输入存在问题，在设计中需要加入单稳态电路，每次输入数字后触发器工作，给移位寄存器可靠的脉冲使其输出三个顺序脉冲。连接单稳态电路用到555定时器。图2-7 555定时器 综上所述，可以在七段译码器上得到任意百进制内的数如图2-8所示：图2-8 译码器仿真图2.3减法计数器控制电路若要实现复印机能自动递减，每复印一张，数字显示器上减少一个数字，直至零时，复印过程结束，需要减法计数器。本设计采用的减

10、法计数器是74LS190。图2-9 74HC190引脚图 在减法计数器连接七段译码器是要求七段译码器在减为000时自动停止，以及各个位上自动跳变，其工作原理为：个位上循环减小是当百位和十位数字不全为零时，个位停止循环是当百位十位个位同时为零时；十位循环减小是当百位不为零以及个位为零时，十位停止循环是当百位十位个位同时为零时；百位循环减小是当十位个位同时为零时，百位停止循环是当百位十位个位同时为零时。通过与或非门等逻辑运算可以实现上述过程。输 入输 出LDCTUDCPD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3LXXXd0d1d2d3d0d1d2d3HLLXXXX加计数HLHXXXX减计数HHXXXXXX保

11、持图2-10 74HC190功能表3元器件清单1按键 2.二-十进制编码器74HC147 3.555定时器4.移位寄存器74LS1945.寄存器74LS756.减法计数器74HC1907.七段译码器8.脉冲发生器9.单刀双掷开关10.与门、或门、非门、或非门、异或门11.电阻12.电容4总电路设计图图3-1 总电路仿真图总结这次的电子技术课程设计是我们大学里第一个课程设计项目，对于我来说这不单是是一次设计尝试，更是一次自我学习的机会。任务布置后，我上网查了有关复印机的相关资料，大致对复印机的工作原理及过程有所了解。结合数电课所学知识，仔细了解相关门电路和芯片的功能表，加深对芯片使用的理解，并将

12、其运用于自己的设计中。一步一步列出大纲，完善内容，分析各个部分功能及原理，使之能够完成预定的要求。 通过网上搜到的资料，参考比较别人的设计成果，发现自己的设计在很多方面都有欠缺。所以，通过借鉴他人的设计优点更加丰富和细化了设计内容。 在用仿真软件时，我遇到了困难。对其应用十分不熟悉使我的课程设计时间比我想象的要长很多。在写课程设计说明书使用WORD时，也发现自己有很多地方不足，慢慢才在设计中加以熟练。我知道认真完成一件事没有想象中那么简单，要注意很多自己容易忽视的小细节，严肃对待。在这次课程设计过程中，我体会最深的就是模块化设计带来的好处。模块化设计不仅可以使设计思路清晰，还有助于找出方案中存

13、在的错误。让我对所学知识有了进一步了解，让我体验到了实践的乐趣。因为复印机逻辑电路设计主要涉及数字电路，经过将近一周的练习，让我对数字电路有了一个更清晰的认识，对一些元器件的用法有了更加深入的了解，并且能够总结规律，找到各个元件的类似之处，为以后的学习打下坚实的基础。学习东西简单，但在实际操作中是有许多要注意的地方，有些东西也与你的想象不一样，我们这次的设计就是要求我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟、设计的时间虽然很短，在不断的查找资料并理解后做出自己的设计，真的是很困难，以前我们光只注意一些理论知识，而当真正到自己去设计时，才发现很多难以解决的问题，这次的课程设计使我意识到我对理论知识运用的不足，以及在仿真软件应用上的欠缺。参考文献1阎石.数字电子技术基础M.第五版.北京: 高等教育出版社，2006.2童诗白,华成英.模拟电子技术基础M. 第四版.北京:高等教育出版社，2006.3郑家龙.集成电子技术基础教程M.北京：高等教育出版社，2002. 4康华光.电子技术基础M.数字部分.4版.北京：高等教育出版社，2000.5朱定华.电子电路测试与实验M.北京:清华大学出版社，2004.