湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称简易顺序控制器专业电气工程及其自动化班级学号200801010318姓名指导教师周京广2010年11月21日第2页/共18页说明书目录第一章:设计总体思路基本原理和框图⋯⋯⋯⋯第二章:单元电路设计（各单元电路图）⋯⋯⋯第三章:总电路设计（总电路图）⋯⋯⋯⋯⋯⋯第四章:安装、调试步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第五章:故障分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第六章:总结与设计调试体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第七章:附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第八章:参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第3页/共18页第一章设计总体思路，基本原理和框图1.1设计总体思路根据设计要求，设计一个简易顺序控制器，使执行机构按一定的程序工作，要求如下：1、执行机构的加工程序步骤为五步，第一步6秒，第二步10秒，第三步为15秒，第四步为20秒，第五步为25秒，按顺序依次动作；2、用显示器显示顺序控制器的各步加工时间（用倒计时方式）；3、用发光二极管显示控制器的各道工序；4、用显示器显示加工步数；5、功能扩展（自选）其中秒信号发生器由555定时器及电容、电阻、电感组成，减法计数器所用芯片为同步十进制计数器74192，状态译码器为74138，状态控制器为同步十进制计数器74192，顺序控制器161，显示器为四段共阴极显示器，所有的器件功能都可以在《电子技术基础实验》查找。当秒脉冲进入秒个位的CPD时（CPu=1），根据其功能开始由9倒计时，当由9走到0时，秒个位的BO端输出个0，两块74LS192进行集联，将秒个位的BO作为秒十位CPD（CPu=1）的脉冲输入，秒个位每进行一次循环就向高位秒十位输入一个脉冲，高位就减1（如果秒十位大于等于1），如果秒十位是0，当第4页/共18页秒个位每循环一次，两块级联的74LS192就向74LS161送入一个脉冲，这时显示步数的数码管显示的数值就加1，进行下一步的计数，直到进行第5步，如此循环往复。对于两块74LS192的预置数问题则用1个74LS138八选一数据选择器来实现初始置数。每个数据选择器的输出连到相应的74LS192的输入端以获得每一步所需置的数，同时数据选择器的数据输入端A、B、C与74LS161的输出端QA、QB、QC对应相连以实现两块级联的74LS192的初始置数与74LS161显示的步数保持一致。然后再通过一些门电路的控制即可实现74LS192的初始置数走到00时向74LS161输入一个脉冲而进行下一步的倒计时计数，从而完成任务设计要求。1.2基本原理通过加计数器和减计数器实现课题所要求实现的内容。接通电源，脉冲出来的信号给两片74LS192级联的十进制减计数器来实现两位数的倒计时功能。由于要求从1记步骤，所以我通过开关把步骤置1，并开始通过一片74LS161实现各个步骤的加计数，从而实现步骤的计数和显示。扩展功能是选择的总循环次数的控制，用一片74LS161设置成减计数器来计数，通过手动开关来设计想要循环的次数和置数。倒计时的秒数是通过步骤的逻辑电路把数置入级联的两块芯片中实现的。第5页/共18页1.3系统设计框图二位十进制倒计时（可变进制）D7~D4D3~D0步骤1—>2—>3—>4—>5—>1预置数产生逻辑真值表Q2Q1Q0B0借位出现6（0110）秒脉冲减法计数器总次数与门第6页/共18页第二章单元电路设计2.1步骤控制器设计根据设计要求，显示分为五个步骤。用一块74161即可实现每一步的显示和控制。该片161采用加计数。从1显示到5，出现6立即置数到1。D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U374LS161A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U574LS138123U4:A74LS00RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U9第7页/共18页74LS00组合逻辑当74161输出为5时1Y=QA'QBQC'QD,对161异步置0。2.2二位十进制倒计时控制电路由两片192级联而成。采用减计数。低位192的B0借位作为高位的触发脉冲。高位的B0借位作为步骤控制器的触发脉冲。D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U174LS192D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U274LS192U2(DN)1098U4:C74LS00131211U4:D74LS00123U8:A74LS32第8页/共18页2.3预置数产生逻辑电路采用步骤控制器的Q0Q1Q2三个引脚的逻辑关系分别给.二位十进制倒计时控制电路的ABCD置数。当...
