1、燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 路數(shù)顯示報(bào)警器 學(xué)院（系）：電氣工程學(xué)院年級專業(yè)： 學(xué) 號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教師職稱： 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書院（系）： 基層教學(xué)單位：電子實(shí)驗(yàn)中心 學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)（班級）08計(jì)控2班設(shè)計(jì)題目路數(shù)顯示報(bào)警器設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)16路數(shù)顯報(bào)警器，16路中某一斷開時(shí)（可用高低電平表示斷開和接通），用十進(jìn)制數(shù)顯示該路編號，并發(fā)出聲音信號；報(bào)警時(shí)間持續(xù)10秒；當(dāng)多路報(bào)警時(shí)，具有優(yōu)先級，并降低優(yōu)先級的報(bào)警存儲，處理完成（手動(dòng)撥為0）高優(yōu)先級報(bào)警后，再處理之。設(shè)計(jì)要求在靜態(tài)數(shù)碼管上顯示路數(shù)用16個(gè)撥碼開關(guān)控制1

2、6路用蜂鳴器發(fā)出蜂鳴工作量學(xué)會使用Max+PlusII軟件和實(shí)驗(yàn)箱；獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，編程下載、連接電路和調(diào)試；參加答辯并書寫任務(wù)書。工作計(jì)劃1. 了解EDA的基本知識，學(xué)習(xí)使用軟件Max+PlusII，下發(fā)任務(wù)書，開始電路設(shè)計(jì)；2. 學(xué)習(xí)使用實(shí)驗(yàn)箱，繼續(xù)電路設(shè)計(jì)；3. 完成電路設(shè)計(jì)；4. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗(yàn)收；5. 答辯并書寫任務(wù)書。參考資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.EDA課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.指導(dǎo)教師簽字任文舉 鄭兆兆基層教學(xué)單位主任簽字金海龍說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2010年12月16日 目 錄摘要4引言5 第一章 設(shè)計(jì)說明6第

3、二章 原理圖及波形仿真圖7第三章 管腳鎖定及硬件連線11心得體會12參考文獻(xiàn) 13 摘 要現(xiàn)代生活中，數(shù)字電路產(chǎn)品與我們接觸的是越來越平凡了，包括計(jì)算機(jī)、電子表、智能儀器表及其它很多領(lǐng)域中，它給我們帶來的不僅是工作上的方便，而且也給我們的生活?yuàn)蕵诽碜碳硬省＿@次EDA課程設(shè)計(jì)中，我做的是路數(shù)顯示報(bào)警器，基于設(shè)計(jì)要求，本文主要是畫出電路原理圖著手。首先簡單介紹一下EDA的有關(guān)知識，其次介紹了一下設(shè)計(jì)要求和我的設(shè)計(jì)構(gòu)想，再會出電路原理圖，最后是一些心得體會、報(bào)警器的原理結(jié)構(gòu)圖和用MAX+PLUSII軟件仿真的結(jié)果部分圖附錄等部分。引 言數(shù)字電路主要是基于兩個(gè)信號（我們可以簡單的說是有電壓和無電壓），

4、用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路我們稱之為數(shù)字電路，它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理等功能，數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。EDA（Electronics Design Automation）技術(shù)是隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種高級、快速、有效的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具。它是為解決自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)而提出的，從70年代經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE），電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ESDA）3個(gè)階段。前兩個(gè)階段的EDA產(chǎn)品都只是個(gè)別或部分的解決了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的工程問題；第三代EDA工具根據(jù)工程設(shè)計(jì)中的瓶頸和矛盾對設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，并提出了并

5、行設(shè)計(jì)環(huán)境概念，提供了獨(dú)立于工藝和廠家的系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)工具。第一章1 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)16路數(shù)顯報(bào)警器，16路中某一斷開時(shí)（可用高低電平表示斷開和接通），用十進(jìn)制數(shù)顯示該路編號，并發(fā)出聲音信號；（2）報(bào)警時(shí)間持續(xù)10秒；（3）當(dāng)多路報(bào)警時(shí)，具有優(yōu)先級，并降低優(yōu)先級的報(bào)警存儲，處理完成（手動(dòng)撥為0）高優(yōu)先級報(bào)警后，再處理之。（4）在動(dòng)態(tài)數(shù)碼管上顯示路數(shù)；（5）用16個(gè)撥碼開關(guān)控制16路；（6）用蜂鳴器發(fā)出蜂鳴。2 設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是一個(gè)具有優(yōu)先級的定時(shí)報(bào)警系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)分析需要三部分構(gòu)成：信號輸入模塊，計(jì)時(shí)報(bào)警模塊，顯示模塊。信號輸入模塊對輸入信號作出響應(yīng)，輸出此時(shí)優(yōu)先級最高的斷開路線號，該模塊

6、由兩片74HC148接成16線-4線優(yōu)先編碼器，將信號送入數(shù)碼管顯示輸出。同時(shí)控制模塊還輸出斷開信號，報(bào)警器在收到斷開信號后產(chǎn)生一個(gè)長為10秒的脈沖，驅(qū)動(dòng)后續(xù)的揚(yáng)聲器電路發(fā)出警報(bào)。連續(xù)發(fā)生的錯(cuò)誤并不會導(dǎo)致報(bào)警時(shí)間延長，只有當(dāng)所有故障被排除后，報(bào)警器模塊才會復(fù)位。同時(shí)2位數(shù)碼管顯示的總是此時(shí)優(yōu)先級最高的斷開路線號，如果無故障發(fā)生，數(shù)碼管無顯示。報(bào)警器模塊主要由一片74160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成，接到優(yōu)先級編碼器的斷開信號，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)無進(jìn)位時(shí)輸出低電平，經(jīng)反相器反向控制蜂鳴器工作。顯示模塊由兩片靜態(tài)數(shù)碼管組成，把優(yōu)先編碼器輸出的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制顯示出來。第二章模塊一：信號輸入模塊此模塊共有16

7、個(gè)撥碼開關(guān)作為輸入信號，用S1-S16表示，優(yōu)先級A15最高，依次降低，A0優(yōu)先級最低。開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，都處于高電平狀態(tài)，當(dāng)有一路斷開時(shí)為低電平。由Z3-Z0輸出優(yōu)先級最高的二進(jìn)制代碼。模塊二：顯示模塊 此模塊把接收到的16線優(yōu)先編碼器的二進(jìn)制輸出轉(zhuǎn)化成個(gè)位和十位在靜態(tài)數(shù)碼管上顯示出來。模塊三：計(jì)時(shí)報(bào)警模塊此模塊主要由74160十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器和蜂鳴器組成。當(dāng)控制端KZ接收到優(yōu)先級譯碼器的工作信號時(shí)為高先平，此時(shí)因?yàn)橛?jì)時(shí)器無輸出，加反相器亦為高電平，二者同時(shí)輸入同或門，輸出為高電平，時(shí)鐘信號CLK接通。計(jì)數(shù)器開始工作，選擇間隔時(shí)間1秒，即頻率0.5赫茲，當(dāng)計(jì)數(shù)器到5時(shí)剛好十秒時(shí)輸出進(jìn)位，經(jīng)與非門反

8、向變?yōu)榈碗娖绞褂?jì)數(shù)器復(fù)位，同時(shí)屏蔽CLK時(shí)鐘信號。電路原理圖如下圖所示：總電路說明：真值表為：輸入輸出A0 A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15X0X1X2X3Y3Y2Y1Y0SMSMGFMQ111111111111111100000000000*010000101111*0110000100111*01110000011111*011110000010111*0111110000001111*01111110000000111*011111100001001111*0111111100001000111*01111111100000111111*01111

9、1111100000110111*0111111111100000101111*01111111111100000100111*011111111111100000011111*0111111111111100000010111*01111111111111100000001111011111111111111100000000111其中輸入用A0-A15表示，1表示接通，0表示斷開；輸出FMQ表示蜂鳴器，1表示響（報(bào)警），0表示不響；SM、SMG分別表示兩個(gè)數(shù)碼管的位控位，1表示點(diǎn)亮，0表示滅；X0、X1、X2、X3、Y0、Y1、Y2、Y3分別為高位、低位數(shù)碼管四個(gè)二進(jìn)制數(shù)輸入，經(jīng)過譯碼后數(shù)

10、碼管以十進(jìn)制顯示它們的大小。電路原理圖：波形仿真圖：第三章管腳鎖定及硬件連線 輸入方面A0-A7分別和PIN39、PIN40、PIN41、PIN53、PIN45、PIN46、PIN47、PIN44鎖定，A8-A15分別和PIN75、PIN83、PIN85、PIN86、PIN87、PIN88、PIN89、PIN90鎖定，8位數(shù)字開關(guān)組（B）中的SW9-SW16分別用導(dǎo)線和PIN75、PIN83、PIN85、PIN86、PIN87、PIN88、PIN89、PIN90相連，把speaker鎖定到PIN38，CLK鎖定到PIN92，用導(dǎo)線把頻率組上的CLK0.5HZ和PIN92相連，把SMG1 SMG

11、2分別鎖定到PIN94和PIN95。X3 X2 X1 X0分別和PIN136、PIN135、PIN134、PIN133鎖定，Y3 Y2 Y1 Y0分別和PIN132、PIN131、PIN128、PIN127鎖定。心得體會 隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，電子技術(shù)在當(dāng)今社會中的應(yīng)用越來越多，為了滿足社會對CAD人才的需要，學(xué)校對我們進(jìn)行EDA課程設(shè)計(jì)培訓(xùn)，此次課程設(shè)計(jì)目的是為了幫助我們熟悉電子CAD的 一些基本知識，培養(yǎng)我們的對立思考，動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。 帶著欣喜與疲倦，我們結(jié)束了兩周的EDA課程設(shè)計(jì)，回想著初拿到題目時(shí)候的困惑與緊張，幾天的冥思苦想，思路出現(xiàn)時(shí)候的喜悅，本想到將要大功告成的時(shí)候，又出現(xiàn)

12、了理論脫離實(shí)際，致使我又反復(fù)修改，在一遍遍的失敗和改進(jìn)之后完成了16路數(shù)顯報(bào)警器。當(dāng)最后看到自己的勞動(dòng)成果與題目相符時(shí)，自己才最終松了一口氣！ 在這兩周的EDA課程設(shè)計(jì)中，我深深地體會到動(dòng)手實(shí)踐的重要。作為理工科學(xué)生，只學(xué)會課本上的一些最基本的理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而真正的掌握是需要自動(dòng)手實(shí)踐的。只有手腦并用才能充分地靈活地掌握和運(yùn)用知識。此次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識到高新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，讓我看到了EDA技術(shù)功能的強(qiáng)大，也讓我認(rèn)識到掌握他們的重要性，同時(shí)也看到了自己的差距與不足，我知道只有今后自己努力學(xué)習(xí)，拓寬自己的知識面，才能更好的掌握這項(xiàng)技術(shù)，也才能適應(yīng)社會的發(fā)展。感謝課程設(shè)計(jì)，感謝各位老師！參考文獻(xiàn) 1 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.2 EDA課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評審意見表指導(dǎo)教師評語：該生學(xué)習(xí)態(tài)度 （認(rèn)真 較認(rèn)真 不認(rèn)真） 該生遲到、早退現(xiàn)象 （有 無）該生依賴他人進(jìn)行設(shè)計(jì)