燕山大学 EDA 课设 电磁炉Word格式.docx
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设
计
技
术
参
数
●电磁炉有从低温到高温有5个档,其中1表示最低温,5表示最高温
电磁炉还具有定时功能,可以手动输入定时时间,最高可定时9分钟,定时结束蜂鸣5秒。
要
求
●用数码管显示温度档1-5和定时时间
●用3个拨码开关输入定时时间,用3个拨码开关控制高温、低温
●用蜂鸣器发出蜂鸣
工
作
量
●学会使用Max+PlusII软件和实验箱;
●独立完成电路设计,编程下载、连接电路和调试;
●参加答辩并书写任务书。
划
1.了解EDA的基本知识,学习使用软件Max+PlusII,下发任务书,开始电路设计;
2.学习使用实验箱,继续电路设计;
3.完成电路设计;
4.编程下载、连接电路、调试和验收;
5.答辩并书写任务书。
考
资
料
《数字电子技术基础》.阎石主编.高等教育出版社.
《EDA课程设计B指导书》.
指导教师签字
基层教学单位主任签字
金海龙
说明:
此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日
目录
1设计思路…………………………………………………………………………………4
2模块简介…………………………………………………………………………………4
3模块分解…………………………………………………………………………………4
3.A开关档位……………………………………………………………………………4
3.B60进制加法计器……………………………………………………………………7
3.C减法计数器…………………………………………………………………………8
3.D蜂鸣器定时…………………………………………………………………………11
4模块连接…………………………………………………………………………………124.A连接…………………………………………………………………………………12
4.B管脚锁定…………………………………………………………………………13
5心得体会………………………………………………………………………………15
参考文献…………………………………………………………………………………16
1.设计思路
本设计要求用3个拨码开关控制电磁炉低温到高温5个档,其中1表示最低温,5表示最高温,用2位段数码管显示温度档1-5。
用3个拨码开关控制电磁炉定时时间,最高定时9分钟。
用数码管跟踪时间变化,定时结束时,用蜂鸣器发出蜂鸣,蜂鸣5秒。
在实验中使用了频率为1HZ时钟信号,在频率为1的时钟信号内使用60进制的加法计数器,使得每隔60秒,数码管表示的时间自减1,当时间减为零时,蜂鸣器为高电平,开始蜂鸣,在频率为1的时钟信号内还有一个5进制的加法计数器,进而使蜂鸣时间为5秒,然后蜂鸣停止。
通过段选信号和位选信号的对应,则在第1个数码管上显示定时时间变化,在第7个数码管上显示所选择的低高温档位,此档位由三个拨码开关控制。
2.模块介绍
本实验用了两个个模块完成,其中两个时钟频率CLK,CP.七个拨码开关,其中开关sw1到sw3控制五个档位,sw4到sw7控制所选择的定时时间,并且倒计时,CLK是以1s为周期的时钟信号,经过60进制的加法计数器后变为每隔1分钟计时器减1。
以1秒为周期的时钟信号内还有一个5进制的加法计数器,使得当倒计时到达0时,蜂鸣3s。
此模块中有14位输出,其中sd0到sd3为倒计时时间设定,out0到out6为所对应的段信号。
Pxzz和opx是选择信号。
本实验中将用到拨码开关,蜂鸣器和数码管。
其中将用到7个拨码开关,其中3个用来实现档位控制,4个用来实现定时功能。
蜂鸣器作为定时结束时的提醒,数码管用来显示所选档位和定时时间。
3.模块分解
A.开关档位
真值表
输入
输出
A2A1A0
YaYbYcYdYeYfYg
000
001
010
011
100
101
110
111
0000000
0110000
1101101
1111001
0110011
1011011
0000000
卡诺图
Ya
C
BA
00
01
11
10
O
1
Yb
Yc
Yd
Ye
Yf
Yg
根据卡若图化简,取非可的以下结果:
Ya’=(CA+B)'
;
Yb’=(CB'
A'
+C'
A+C'
B)'
Yc'
=(CB'
A)'
Yd'
=(C'
B+CB'
Ye'
BA)'
Yf'
=(CB'
)'
Yg'
=(CB'
作图如下
图1
用软件进行,其仿真曲线如下
图2
B.60进制加法计数器
利用2片74160实现。
采用整体置零法。
其原理图如下:
图3
图中clk1输入1HZ时钟信号,clk2输出以1分钟为周期的信号。
其仿真图如下:
图4
结果显示,电路设计,能实现该功能。
C.减法计数器
用来实现定时功能,定时结束后发出脉冲信号触发蜂鸣器,并显示定时时间。
原理图如下:
图5
对减法计数器,即图5进行波形仿真可得下图:
图7
(上图为输入为3时的波形).
此模块重要应用了74191减法计数器的功能,利用四个拨码开关实现输入。
若直接输入,波形仿真只能实现一次,而输入信号由拨码开关提供,很难再次改变。
故增加了输入缓冲环节,如下图:
图6
其功能为,当输入为1—9时输出对应输入为1—9,除此之外全部置零。
真值表
DCBA
D1C1B1A1
Y3
A3A2
A1A0
Y2
Y1
Y0
利用卡若图化简之后得,得到图6
Y3=A3A2’A1’;
Y2=A3’A2;
Y1=A3’A1;
Y0=A3’A0+A2’A1A0
D.蜂鸣器定时装置
图8
采用了T触发器所存一高电平,利用74160进行加法计数(5进制加法计数器),发出5秒的高电平信号触发蜂鸣器。
CLKK接受1HZ时钟信号,DAYEOC接受图5中"
oc"
信号,当计数达到五秒时,输出一个低电平信号给触发器复位,结束鸣响。
其波形仿真如下:
图9
4.框图连接
A.连接
将图3,图5,图8所示部分集成之后,连在一起,如下图
图10
图10即为控制定时输入和蜂鸣器鸣响的电路。
进行波形仿真,如下:
图11
为了和上图相照应,依然设置定时初值为“3”,out0为蜂鸣器输入,控制其发声。
Out4-out1为数码管显示控制。
B.管脚锁定
再次集成。
和前述档位控制电路放在一起。
如下图
图12
(“xixi”控制定时和蜂鸣器;
“kw”控制档位。
)
管脚锁定:
输入:
in2in11n0sw40sw50sw60sw70,分别对应锁定8位数字开关组(A)
1—7号拨码开关,即39404144454647,进行输入控制。
时钟:
Cckk,1HZ时钟信号,利用173IO端口引入。
输出:
fmq,蜂鸣器控制端,锁定SPEAKER,即38;
pxzz和opx为片选信号,分别选择一号和七号静态数码管,IODS1IODS7,即94,37;
sd0-sd3,锁定1D0,1D1,1D2,1D3,即127,128,131,132;
out0-out6锁定IODS7A--IODS7G,进行段控,即25,26,27,28,29,30,31.
5.心得体会
在为期一周的实验中我接触到了一新的软件MAXPLUS2,通过对这门课的学习使我对EDA设计有个了更深刻的了解,刚刚开始的时候老师分别为我们讲解了软件,硬件,让我对于我们要做的EDA课程设计有了初步的了解,所有我跟大家一样跃跃欲试,想试试自己所学的东西是不是真的学会学好了,所以怀着激动而又忐忑的心情等待着任务书发下来,当刚刚接到任务书的时候我仔细的阅读了任务书,希望能够完全理解任务书要求的内容。
在接下来的几天我开始按照任务书的要求进行绘图仿真,刚刚开始时是艰难的,由于学习的时间比较短并不能够很好的掌握,所以总会出很多的错误,在错误堆出了经验中,我开始慢慢了解我们所学习的这门课,能够把任务书中的要求都绘制出电路图,并且仿真出正确的波形图。
在逐渐的对程序的调试过程中,我在老师和同学的帮助下,又解决了很多的问题,使得对于这门课又有了一定的认识。
在波形仿真正确后我们开始上箱,进行硬件连接,把我们的程序真正的跟外界的输出输入连接到一起,然后奇妙的现象产生了,通过对于开关的控制,我实现了任务书所要求的对于动态数码管和蜂鸣器的控制,顺利的完成了任务。
在这次EDA课程设计中,通过老师同学的帮助和我自己的努力我顺利的完成了任务,这次课设让我印象深刻,每一个微小的错误可能都导致程序运行的失败,每一个不经意的地方都可能是管脚锁定错误,进而达不到预期的效果。
慢慢培养了我谨慎认真的治学态度,而且使我在连接硬件时培养了我认真遵守实验室规定,力争在没有损失的情况下完成任务。
总之,在这次课程设计中,我收获颇丰,谢谢老师和同学们的帮助。
参考文献
1常丹华.数字电子技术基础.电子工业出版社,2011年
2周莲莲郑兆兆陈白.EDA课程设计B指导书,燕山大学,2012年
燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语:
①该生学习态度(认真较认真不认真)
②该生迟到、早退现象(有无)
③该生依赖他人进行设计情况(有无)
平时成绩:
指导教师签字:
2012年12月14日
图面及其它成绩:
答辩小组评语:
①设计巧妙,实现设计要求,并有所创新。
②设计合理,实现设计要求。
③实现了大部分设计要求。
④没有完成设计要求,或者只实现了一小部分的设计要求。
答辩成绩:
组长签字:
课程设计综合成绩:
答辩小组成员签字:
2012年12月14日
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- 关 键 词:
- 燕山大学 EDA 课设 电磁炉 燕山 大学