電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-停車場(chǎng)計(jì)數(shù)器

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) ———————停車場(chǎng)計(jì)數(shù)器停車場(chǎng)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)停車場(chǎng)計(jì)數(shù)器，要求能記錄并顯示當(dāng)前停車場(chǎng)車輛數(shù)目，具體要求如下：計(jì)數(shù)范圍為0～999；具有手動(dòng)清零功能；當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示為零時(shí)出車不再退位計(jì)數(shù)；不防礙車輛進(jìn)出，工作可靠?？傮w框圖譯碼顯示電路↑車輛檢測(cè)→計(jì)數(shù)器←手動(dòng)控制電路1）車輛檢測(cè)模塊：通過對(duì)進(jìn)出停車場(chǎng)的車輛進(jìn)行檢測(cè)，從而給下一環(huán)節(jié)提供輸出信號(hào)。在停車場(chǎng)的入口和出口處都必須有這樣一個(gè)檢測(cè)裝置來給出檢測(cè)信號(hào)。2）計(jì)數(shù)器模塊：從車輛檢測(cè)環(huán)節(jié)獲取信號(hào)，并開始計(jì)數(shù)，進(jìn)一輛車做一次加法計(jì)數(shù)，出一輛車做一次減法計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為0～999，當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示為零時(shí)出車不再退位計(jì)數(shù)。3）手動(dòng)控制模塊：可由手動(dòng)清零端進(jìn)行手動(dòng)清零的操作。4）譯碼顯示模塊：從計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)需經(jīng)過譯碼顯示電路才能顯示出來。本模塊共需三個(gè)八段數(shù)碼顯示塊。從顯示的數(shù)字就可知道當(dāng)前停車場(chǎng)中的車輛數(shù)目。選擇器件車輛檢測(cè)模塊：①紅外發(fā)光接收二極管（能進(jìn)行一定距離的紅外光發(fā)射與接收）TLN115、TPS703。②74HC14施密特反相器。③74HCU04U型一級(jí)反相器。④電容、電感、電阻若干。計(jì)數(shù)器模塊：三片74LS192（雙時(shí)鐘同步十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器）、三片74LS32（四2輸入或門）74LS192功能表輸入輸出CPUCPDCR××1×清零××00預(yù)置數(shù)↑101加法計(jì)數(shù)1↑01減法計(jì)數(shù)1101保持74LS192中管腳功能：1.CPU為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，CPD為減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。

2.LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。

3.CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。

4.CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出，

BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。74LS32中管腳功能：以集成塊的一側(cè)有缺口的為左起：左下1--1A，2--1B，3--1Y；4--2A，5--2B，6--2Y；7--GND；

右起：右上8--3Y，9--3A，10--3B；11--4Y，12--4A，13--4B；14--VCC

其中A，B為輸入端，Y為輸出端，GND為電源負(fù)極，VCC為電源正極。74LS192、74LS32管腳分配圖：譯碼顯示模塊：三片4輸入8段數(shù)碼顯示管。手動(dòng)控制模塊：按鍵開關(guān)一個(gè)供電模塊變壓器一個(gè)（220V/12V）、橋式整流二極管四個(gè)、W7805三端固定輸出穩(wěn)壓塊（+5V穩(wěn)壓、電壓調(diào)整率0.0076%/V、電流調(diào)整率40mA、噪聲電壓10mV、輸出電阻17歐功能模塊㈠車輛檢測(cè)模塊車輛檢測(cè)模塊電路圖在停車場(chǎng)的入口與出口處各安放一個(gè)檢測(cè)裝置，本裝置由一對(duì)紅外發(fā)光接收二極管和放大電路構(gòu)成。發(fā)射裝置:由74HC14施密特反相器和電感、電容構(gòu)成一個(gè)固定頻率的振蕩器，由它所連接的紅外發(fā)光二極管在振蕩電流的作用下間斷的發(fā)射紅外線。從而達(dá)到了省電和延長(zhǎng)二極管使用壽命的目的。接收裝置：本裝置的核心部件為紅外光電二極管，由它接收來自發(fā)射裝置發(fā)來的紅外光。當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)便遮擋一次紅外光。此信號(hào)由三極管2SC1000進(jìn)行放大，再經(jīng)74HCU04（U型一級(jí)反相器）和電感電容所構(gòu)成的D觸發(fā)器進(jìn)行觸發(fā)控制，產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位輸出信號(hào)。將此信號(hào)送給計(jì)數(shù)器模塊便開始計(jì)數(shù)。采用兩套這樣的發(fā)射、接收裝置，當(dāng)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)便給出一加法進(jìn)位信號(hào)，并控制計(jì)數(shù)器進(jìn)行一次加法計(jì)數(shù)，當(dāng)車輛駛出停車場(chǎng)同樣給出一減法進(jìn)位信號(hào)，控制計(jì)數(shù)器進(jìn)行一次減法計(jì)數(shù)。為了防止太陽(yáng)光對(duì)檢測(cè)的影響可增加一遮光罩避免陽(yáng)光的直射。。檢測(cè)裝置原理圖㈡計(jì)數(shù)器模塊計(jì)數(shù)器模塊電路圖要實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的計(jì)數(shù)就必須實(shí)現(xiàn)可加可減的功能，故采用74LS192芯片，此芯片為雙時(shí)鐘同步十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器，利用上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)輸入，同時(shí)又能給出進(jìn)位輸出與借位輸出。故采用三片74LS192，將第一片的進(jìn)位端與第二片的計(jì)數(shù)端級(jí)連的方式即可實(shí)現(xiàn)10*10*10=1000位的計(jì)數(shù)范圍，并可加可減。同時(shí)74LS192又能直接輸出BCD碼，可直接連接4位8段數(shù)碼顯示管進(jìn)行數(shù)字顯示，從而實(shí)現(xiàn)0～999的計(jì)數(shù)顯示。具體電路連接參考74LS192的功能表，當(dāng)一端子為高電平且另一端子有上升沿時(shí)開始計(jì)數(shù)。減法計(jì)數(shù)同理。將UP端經(jīng)反相器接至車輛檢測(cè)模塊的進(jìn)車輸出，將DOWN端經(jīng)反相器接至車輛檢測(cè)模塊的出車輸出。這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)車與出車的加法和減法計(jì)數(shù)的模塊功能。將每一個(gè)74LS192芯片的QA、QB、QC、QD管腳接出，分別與74LS32芯片輸入管腳相連，并將其輸出再次接入輸入端直至輸出只有一個(gè)支路，將此支路與出車開關(guān)相與后作為出車輸入即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示為零時(shí)出車不再退位計(jì)數(shù)。在數(shù)字試驗(yàn)箱上連接電路后，經(jīng)驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)加減計(jì)數(shù)功能。㈢手動(dòng)控制模塊由于增加了手動(dòng)清零功能，將三片74LS192的CLR清零端連在一起接在按鍵開關(guān)上，當(dāng)CLR為高電平時(shí)便進(jìn)行清零操作。㈣譯碼顯示模塊譯碼顯示模塊電路圖由計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的BCD碼通過譯碼電路經(jīng)8段數(shù)碼顯示管即可顯示出數(shù)字。本顯示電路是由7448直接驅(qū)動(dòng)8段數(shù)碼管的。當(dāng)輸出截止時(shí)，流過發(fā)光二極管的電流由Vcc經(jīng)2千歐的上拉電阻提供。從7448的輸入端輸入4位BCD碼即可進(jìn)行8段數(shù)碼顯示。㈤供電模塊供電模塊電路圖本模塊的主體為降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。從市電輸出的220伏交流電接至本電路，經(jīng)過變壓器由220伏降至12伏左右，再經(jīng)過橋式整流電路的整流變?yōu)橹绷麟?。但其中還有好多交流成分及高頻干擾信號(hào)，故采用電容濾波器濾去其中的高頻干擾信號(hào)。為了穩(wěn)