1、電子課程設(shè)計(jì) 汽車自動(dòng)清洗裝置學(xué)院：電子信息工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師： 2014年12月汽車自動(dòng)清洗裝置一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求汽車駛到清洗機(jī)M上，按下啟動(dòng)按鈕START，清洗機(jī)M移動(dòng)；清洗機(jī)移動(dòng)，檢測(cè)汽車的開(kāi)關(guān)JC1閉合后，打開(kāi)噴淋閥門P，同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)刷子S開(kāi)始刷洗汽車，這時(shí)清洗機(jī)繼續(xù)移動(dòng)；移動(dòng)到檢測(cè)汽車的開(kāi)關(guān)JC2閉合后，清洗機(jī)停止移動(dòng)，刷子停止旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉閥門，清洗機(jī)后退；當(dāng)JC3=1時(shí)，回到原位；隨后延時(shí)10s，蜂鳴器鳴響，這時(shí)汽車可駛離清洗機(jī)；延時(shí)5s后，蜂鳴器停止鳴響。任何時(shí)候按下按鈕STOP，可停止所有動(dòng)作。二、總體框圖裝置總體框圖如圖2所示。計(jì)數(shù)器（延時(shí)10秒）計(jì)數(shù)

2、器（延時(shí)5秒）脈沖蜂鳴器電源清洗機(jī)（工作狀態(tài)）圖2裝置總體框圖電源：5v直流電源清洗機(jī)：用簡(jiǎn)單邏輯門、開(kāi)關(guān)、燈泡等完成清洗機(jī)的各個(gè)工作狀態(tài)脈沖：5v 28Hz的方波脈沖計(jì)數(shù)器：用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能蜂鳴器三、選擇器件表3-1為本次裝置器件選擇表。表3-1器件選擇表編號(hào)器件1同或門2非門3與門4與非門574LS1611、同或門。圖3-1為同或門的邏輯符號(hào)，表3-2為同或門功能表。表3-2同或門功能表圖3-1同或門邏輯符號(hào)功能：當(dāng)2個(gè)輸入端中有且只有一個(gè)是低電平（邏輯0）時(shí)，輸出為低電平。亦即當(dāng)輸入電平相同時(shí)，輸出為高電平（邏輯1）。2、非門。圖3-2為非門邏輯符號(hào)，表3-3為非門功能表。表3-3非

3、門功能表圖3-2非門邏輯符號(hào)功能：當(dāng)其輸入端為高電平（邏輯1）時(shí)輸出端為低電平（邏輯0），當(dāng)其輸入端為低電平時(shí)輸出端為高電平。3、與門。圖3-3為與門邏輯符號(hào)，表3-4為與門功能表。表3-4與門功能表圖3-3與門邏輯符號(hào)功能：當(dāng)所有的輸入同時(shí)為高電平（邏輯1）時(shí)，輸出才為高電平，否則輸出為低電平（邏輯0）。4、與非門。圖3-4為與非門邏輯符號(hào)，表3-5為與非門功能表。表3-5與非門功能表圖3-4與非門邏輯符號(hào)功能：若當(dāng)輸入均為高電平（1），則輸出為低電平（0）；若輸入中至少有一個(gè)為低電平（0），則輸出為高電平（1）。5、74LS161。圖3-5為74LS161邏輯符號(hào)，表3-6為74LS161

4、功能表，圖3-6為74LS161原理圖。圖3-574LS161邏輯符號(hào)表3-6 74LS161功能表功能：從74LS161功能表功能表中可以知道，當(dāng)清零端CR=“0”，計(jì)數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng)CR=“1”且LD=“0”時(shí)，在CP信號(hào)上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng)CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加1。74LS161還有一個(gè)進(jìn)位輸出端CO，其邏輯關(guān)系是CO=Q0Q1Q2Q3CET。圖3-6 74LS161原理圖四

5、、功能模塊電源VCC為整個(gè)清洗機(jī)供電，電阻R1為限流電阻，如圖4-1。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路接通。燈泡X1代替清洗機(jī)M的工作，X1亮?xí)r，表示M開(kāi)始移動(dòng)。由于此時(shí)同或門的兩個(gè)輸入端為高電平，所以輸出端為高電平，X1亮。當(dāng)開(kāi)關(guān)1和P閉合時(shí)，燈泡X2和X3同時(shí)點(diǎn)亮，在此，用X3表示旋轉(zhuǎn)刷子S，用X2表示噴淋器。由與非門和與門的功能可知，U16與U15的輸出端皆為高電平，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)刷子S與噴淋器同時(shí)工作。當(dāng)開(kāi)關(guān)2閉合時(shí)，由于同或門輸出端變?yōu)榈碗娖剑琗1熄滅；與此同時(shí)，U15輸出端也變?yōu)榈碗娖剑琗3熄滅。表示為清洗機(jī)M停止移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)刷子S停止旋轉(zhuǎn)。打開(kāi)開(kāi)關(guān)P，噴淋器停止工作。圖4-2為清洗機(jī)模塊。圖4-1

6、電源模塊圖4-2清洗機(jī)模塊（注：由于技術(shù)原因，無(wú)法在此實(shí)現(xiàn)清洗機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程，所以將JC3作為蜂鳴器工作的信號(hào)）U3的清零端CLR、一個(gè)使能端ENT、置數(shù)端LOAD接VCC，A、B、C、D接地；U2的置數(shù)端LOAD、一個(gè)使能端ENP接高電平，A、B、C、D接地。（U3，U2為74LS161）開(kāi)關(guān)3閉合，脈沖信號(hào)給U3和U2兩個(gè)計(jì)數(shù)器輸入脈沖，U2開(kāi)始計(jì)數(shù)，R2為限流電阻，圖4-3為脈沖信號(hào)。圖4-4為計(jì)數(shù)器模塊（延遲10秒），如果輸入脈沖信號(hào)周期為1S，那么可以粗略認(rèn)為當(dāng)計(jì)數(shù)器從1記到10時(shí)，時(shí)間過(guò)了10S。在U2的輸出端的QD和QB端用與門連接，輸出端接兩個(gè)非門，再接燈泡X5（用燈泡代替蜂

7、鳴器，蜂鳴器模塊如圖4-4）。當(dāng)計(jì)數(shù)器記到10時(shí)，燈泡X5亮，表示為蜂鳴鳴響。將U2的一個(gè)使能端ENT通過(guò)非門后與X5端連接，此時(shí)，U2的兩個(gè)使能端不同時(shí)為高電平，所以輸出端保持為1010。圖4-3脈沖模塊圖4-4 清洗機(jī)模塊圖4-5 蜂鳴器模塊圖4-6為計(jì)數(shù)器模塊（延時(shí)5秒），將U3的一個(gè)使能端ENP與X5端連接，在脈沖信號(hào)的作用下U3開(kāi)始計(jì)數(shù)。在其輸出端的QC和QA端用與門連接，通過(guò)非門后與U2的清零端CLR連接，當(dāng)U3計(jì)數(shù)到5時(shí)，U2輸出高電平，經(jīng)過(guò)非門后作用于U2的清零端。由于U2為異步清零計(jì)數(shù)器，所以，在接收到信號(hào)的那一刻，U2輸出端清零，X5熄滅，表示為蜂鳴器停止鳴響。圖4-6 清

8、洗機(jī)模塊（數(shù)碼管的計(jì)數(shù)粗略表示延時(shí)時(shí)間，每記一個(gè)數(shù)代表時(shí)間走過(guò)1秒）在此過(guò)程中，由于開(kāi)關(guān)S處于電源VCC，脈沖信號(hào)和蜂鳴器所在的三條支路中，所以可控制三條支路的通斷，故S打開(kāi)，所有動(dòng)作皆可停止。五、總體設(shè)計(jì)電路圖圖5為整個(gè)裝置的電路圖。圖5 總體電路圖VCC為整個(gè)清洗機(jī)模塊提供電能，開(kāi)關(guān)S控制電源與清洗機(jī)之間，脈沖與計(jì)數(shù)器之間，計(jì)數(shù)器與蜂鳴器之間的通斷。清洗機(jī)模塊與計(jì)數(shù)器模塊之間相互獨(dú)立。JC1，JC2，P控制清洗機(jī)的具體運(yùn)行。脈沖信號(hào)可使計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)工作，通過(guò)控制周期使計(jì)數(shù)器達(dá)到延時(shí)功能。利用計(jì)數(shù)器輸出端的信號(hào)以及計(jì)數(shù)器的使能端、清零端的作用控制蜂鳴器的鳴響。清洗機(jī)裝置的工作步驟依次如(a

9、)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)六、心得體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里想著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。 平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了

10、。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映像深刻。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個(gè)期末測(cè)試之后的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的作用是非常大的。 經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的實(shí)習(xí)，過(guò)程曲折可謂一語(yǔ)難盡。在此期間我們也失落過(guò)，也曾一度熱情高漲。從開(kāi)始激情到最后飽含汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各