停车控制系统电子技术课程设计.docx
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停车控制系统电子技术课程设计
电子技术课程设计
——停车控制系统
电子信息工程学院
班级：
电气081502
姓名：
王磊
学号：
0235
指导老师：
闫晓梅
2010年12月
停车控位系统
一．设计任务与要求
1.计数范围为0-100；
2.具有手动置数（置100）功能；
3.译码显示器显示剩余车位数目
4．能通过点亮显示信号显示车位停满。
5．不妨碍车辆进出，使工作可靠。
二．总体框图
方案一：
当汽车从发光器件和光接收器件之间通过时，通过的汽车的挡光作用，使接
收到的光强发生变化，并通过光电转换电路变换成输出电压的变化。
当把输出电
压的变化转换成计数脉冲时，就可实现自动计数。
报警电路的作用是当计数器显示为0的时候，灯亮。
控制电路中也包括手动置数（置100）部分。
方案二：
该电路有光电输入电路（vd,3du12）,脉冲形成电路（ic1a,ic1b组成电压比
较器；光电耦合器；晶体管开关电路）和记数与显示电路等组成。
图1
因为此方案的器件没有方案一的器件通用，所以本设计采用方案一，但是此
方案的思路与方案一大致相同。
三．选择器件
表1
器件名称
数量
十进制可逆计数器74LS192
3件
与门74LS08
1件
或非门74LS02
5件
译码显示器
3件
电源VCC
3件
双掷开关
5件
灯泡
1件
与门74LS21
1件
1.十进制可逆计数器74LS192
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端
LD为预置输入控制端，异步预置
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：
1001状态后负脉冲输出
BO为借位输出：
0000状态后负脉冲输出
图2
74LS192的引脚排列及逻辑符号
图中：
为置数端，
为加计数端，
为减计数端，
为非同步进位输出端，
为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，
为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
其功能表如下：
表2
输入
输出
MR
P3
P2
P1
P0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
×
×
×
×
减计数
74LS192的功能
双输入四与非门
其逻辑框图如下图：
图3
其逻辑辑符号如下图：
其逻辑功能表如下：
表3
1A
1B
1Y
2A
2B
2Y
3A
3B
3Y
4A
4B
4Y
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
其逻辑功能描述如下：
当两个输入端A=0，B=0时，输出端Y为低电平0，即Y=0；
当两个输入端A=0，B=1时，输出端Y为低电平0，即Y=0；
当两个输入端A=1，B=0时，输出端Y为低电平0，即Y=0；
当两个输入端A=1，B=1时，输出端Y为低电平1，即Y=1；
即只要两个输入端A、B的输入电平有一个是低电平0，输出端Y即为低电平0；只有A、
B的输入电平全为1，输出端Y才为高电平1。
图4
下图为逻辑功能表：
表4
输入
输出
A
B
Y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
其逻辑功能为：
逻辑表达式Y=AB
3．74LS02双输入四或非门，管脚图如附图所示。
图5
或非门真值表：
表5
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
4、BCD-1七段译码器
图6BCD7段译码器
七段译码器的内部结构图如下：
图7
七段译码器的真值表：
表5
输入
输出
数字
A1A2A3A4
YaYbYcYdYeYfYg
字形
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1111110
0110000
1101101
1111001
0110011
0111011
0011111
1110000
1111111
1110011
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
四、功能模块
（一）计数器部分：
计数器部分实现0～100计数，采用的十进制计数器，其电路图如下所
图8
74LS192为十进制计数器，前两个74LS192（个位和十位）的A～D悬空，LOAD
端接高电平，CLR为置零端，CLR接低电平时，计数器正常工作；CLR接高电平
时，置零。
第三个74LS192（百位）的B～D接地，A接高电平，CLR接地，LOAD
端接高电平时，计数器正常工作，LOAD端接地时，置数为1。
将三个计数器连在
一起，第一个的进位端接在第二个的UP端，借位端接在第二个的DOWN端，第二
个同样。
刚开始时，令前两个74LS192的CLR端接高电平，第三个74LS192的LOAD
端接地，就置数为100。
然后通过控制开关在去实现它的减法和加法功能。
。
1、实现其加法功能时，DOWN接高电平。
当LD非为1时，CLR为0，DOWN为1时，有时钟脉冲信号加到CPU端，则
计数器在预置数的基础上进行加法计算，当计数到9（1001）时，CO非端输出
进位，下降沿跳变脉冲；
2、实现减法功能时，UP接高电平。
当LD非为1时，CLR为0，UP为1时，有时钟脉冲信号加到CPD端，则计
数器在预置数的基础上进行减法计算，当计数到0（0000）时，BO非端输出借
位，下降沿跳变脉冲；
由此设计出处0-100计数器。
（二）译码显示部分：
七段发光二极管数码管为共阴极、共阳极两种形式。
共阳极LED数码管是将
发光二极管的阳极短接后作为公共极，当驱动信号为低电平时，阳极必须接高电
平，才能够使二极管发光显示；共阴极LED数码管与共阳极相反，它是将发光二
极管的阴极短接后作为公共极，当驱动信号为高电平时，阴极必须接低电平，才
能够发光显示。
共阴极数码管的外引脚及内部的电路如下图所示：
图9
Multisim7中的DCD译码显示器为4线-7段译码器，所以BCD-7端显示译码
器可由DCD译码显示器代替。
其逻辑符号如下图：
图10
因此，此设计的计数译码显示电路如下：
图11
其实现的时计数译码显示的功能，计数原理前文已经说过，它的加减计数功
能由Qa~Qd输出给DCD显示器以实现直观显示数字。
开关J3接高电平，J4接低
电平时，实现手动置数（置100）功能。
（三）控制报警部分：
此电路的作用：
当计数器递减到0时，灯亮。
表示车库内的剩余车位数目为
0，停止计数。
图12
（四）光电转换部分：
在实验箱硬件电路中，没有光电转换装置，红外线传感器产生的电信号可由
脉冲信号实现，所以本设计中的光电转换部分由单脉冲信号代替。
在multisim7中的仿真结果：
由下列图结果可以看出，每一个模块工作正常的，从而验证了设计的正确性。
图13
开关J3闭合时，计数器置数100，实现了手动置数功能
图14
当计数器显示为零时，不再退位计数，灯亮。
五、总体设计电路图
总体电路图如下：
图15
图16
图中开关1此时的状态为UP高电平，DOWN通过开关变化实现减法计数。
图中开关2此时的状态为DWON接高电平，UP通过开关变化实现加法计数
图17
六．心得体会:
做课程设计是为了让我们把平时学习的理论知识与实际操作相结合起来，在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高，学会将知识应用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力。
我做的是停车控制系统，然说两周的实习很辛苦，但是我从中学到了很多的东西，例如电路的调试得需要很好的耐心，没有耐心，电路的错误就没法检测出来，很幸运的是我这个课程设计题目相对来说比较容易实现，经过逐步分析结果就出来了。
在这期间，也遇到了一些比较细节的问题，我也请教了一些学习好的同学，经过他们耐心的讲解，最终解决了这些问题，很感激他们也很敬佩他们。
从他们身上我更加对这门课程有了深一层的理解，对一些知识点的把握也更加明朗化，这次设计课程使我对这门课的兴趣进一步提高，在以后的学习中我必会尽自己最大的努力把这门课学的透彻。
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