課程設(shè)計報告---停車場車位管理

1、<p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計報告</p><p>　　設(shè)計題目： 停車場車位管理系統(tǒng) </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成時間：

2、 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　內(nèi)容提要</b></p><p><b>　　二．設(shè)計內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　三．系統(tǒng)概述</b></p><p>　　

3、四．單元電路設(shè)計、仿真與分析</p><p>　　五．電路的安裝與調(diào)試</p><p><b>　　六．心得體會</b></p><p><b>　　七. 參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　一．內(nèi)容提要：</b></p><p>　　該實驗

4、電路圖實現(xiàn)的是實時檢測進(jìn)車出車，顯示停車場空余的泊車數(shù)目、最大停車的位數(shù)可手動設(shè)定、無空位時會告警提示的“停車場車位管理系統(tǒng)”。進(jìn)出車由1、2開關(guān)模擬，無空位時鎖存，便于車輛進(jìn)出的控制和車輛的準(zhǔn)入控制。該電路經(jīng)過了模塊設(shè)計，組合，仿真模擬和安裝調(diào)試這些程序，驗證了它的正確性和可行性。</p><p>　　二．設(shè)計內(nèi)容及要求:</p><p>　　某停車場為了便于車輛進(jìn)出的控制，需要自動通知

5、欲停泊的車輛有無空位，及車輛的準(zhǔn)入控制，試設(shè)計一個由電子電路實現(xiàn)的、實時檢測進(jìn)車出車、顯示停車場空余的泊車位數(shù)目、最大停車位數(shù)可設(shè)定、無空位告警提示的“停車場車位管理系統(tǒng)”。</p><p><b>　　主要要求及指標(biāo)：</b></p><p>　　設(shè)一個強制清空鍵。清空后, 顯示停車場最大泊車位數(shù)(如40) 。設(shè)兩個手動調(diào)整鍵(個位,十位), 方便調(diào)整現(xiàn)場實際空余泊

6、車位數(shù),此鍵應(yīng)去抖動。兩位LED顯示.</p><p>　　設(shè)計一個方向識別電路供加/減計數(shù)器使用，進(jìn)車后空余的泊車位數(shù)目減1, 出車后空余的泊車位數(shù)目加1 。</p><p>　　當(dāng)無空位時應(yīng)將無空位告警提示燈點亮，此時若有車強行進(jìn)入,無空位狀態(tài)要保持不變, 若有出自動解除無空位狀態(tài)。</p><p>　　(*) 設(shè)計兩個紅外線光發(fā)射/接收傳感器電路供方向識別電路

7、使用,傳感器的輸出信號需整形處理。</p><p><b>　　三．系統(tǒng)概述</b></p><p><b>　　1.設(shè)計思路</b></p><p>　　由設(shè)計要求可知，首先需要的是方向控制電路，車輛的進(jìn)出都要產(chǎn)生輸入信號，而且不同。由車位可加可減知需要可逆計數(shù)器連接LED顯示車位，進(jìn)出車產(chǎn)生的脈沖實現(xiàn)加減！其次需要兩個

8、控制鍵分別調(diào)整個位和十位，最后需要設(shè)計一個反饋電路在LED顯示40和0時鎖存。</p><p><b>　　2.參考電路</b></p><p>　　3.各功能模塊的劃分與組成：</p><p>　　此電路分成四個模塊，分別是方向辨別電路模塊（主要由兩個JK觸發(fā)器組成）、可逆計數(shù)顯示電路模塊（主要由兩個74LS192和兩個LED組成），手動調(diào)整

9、電路模塊（主要由去抖動電路和4個電阻及兩個開關(guān)組成）、譯碼鎖存電路模塊（主要由各種門電路和74LS373組成）。</p><p><b>　　4.工作原理：</b></p><p>　　兩個JK觸發(fā)器形成方向控制電路，進(jìn)車的開關(guān)模擬是先斷開1再斷開2再閉合1再閉合2（以下用1212表示），出車的開關(guān)模擬是先斷開2再斷開1再閉合2再閉合1（以下用2121表示）。進(jìn)車時處

10、在上方的JK觸發(fā)器（15號管腳）產(chǎn)生一個負(fù)脈沖送到74LS192的Down輸入端，下方的JK觸發(fā)器（11號管腳）保持高電平不變；出車時的機理相反。這樣就形成了進(jìn)車車位減1，出車車位加1，同時用兩個192實現(xiàn)個位和十位的進(jìn)位和借位。當(dāng)出現(xiàn)40或00時就將此信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖浇o373的ENG使能端進(jìn)行鎖存（安裝調(diào)試時，鑒于復(fù)雜程度，對此功能進(jìn)行了簡化），并且出現(xiàn)00的信號同時也要轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖浇o一個燈，實現(xiàn)車位已滿的提示電路。手動調(diào)整鍵與JK觸

11、發(fā)器產(chǎn)生的脈沖相與，共同控制192Up和Down的輸入，實現(xiàn)手動輸入脈沖調(diào)整個位和十位。</p><p>　　四．單元電路設(shè)計、仿真與分析</p><p>　　1.方向鑒別單元電路：用兩個JK觸發(fā)器來實現(xiàn)，目標(biāo)功能是1212時上方觸發(fā)器出先一個脈沖，下面的保持高電平；2121時上方觸發(fā)器保持高電平，下面的出現(xiàn)一個脈沖。進(jìn)車時，1號腿變?yōu)榈碗娖剑?號腿處變?yōu)楦唠娖?，雖然給6號腿接口一個下降沿

12、脈沖，由于2號腿保持高電平，7號腿接口為低電平，將JK觸發(fā)器鎖存，11號腿輸出認(rèn)為高電平。當(dāng)2號腿變?yōu)榈碗娖綍r，給1號腿接口一個下降沿脈沖，使15號腿由高電平變?yōu)榈碗娖剑?1號腿認(rèn)為高電平。隨后，1號腿變?yōu)楦唠娖?，由于是上升沿?號腿接口變?yōu)榈碗娖?，?5號腿跳為高電平，11號腿保持高電平。最后車進(jìn)入停車場，2號腿回到高電平。這樣就實現(xiàn)了進(jìn)車時15號腿有脈沖輸出，11號腿保持高電平，出車時情況相反。（芯片的管腳圖附在后面）</p&

13、gt;<p><b>　　時序圖</b></p><p>　　進(jìn)車電路時序圖如下，11為高電平。出車電路同理可得。</p><p>　　2.可逆計數(shù)顯示單元電路：經(jīng)查找資料發(fā)現(xiàn)192是很好的可逆計數(shù)器，當(dāng)Up端保持高電平，Down端有一個脈沖時，可逆計數(shù)器就減1，相反就加1，通過192與LED相連就可實現(xiàn)車位的加減。上一模塊15接口的脈沖接到Down端，

14、11接口接到Up端就可實現(xiàn)進(jìn)車時車位減1了。同時通過兩塊192實現(xiàn)進(jìn)位和借位，將上面提到的192的CO和BO端接到另一片192的Up和Down端，沒進(jìn)位時，CO、BO保持高電平，有進(jìn)位時，CO產(chǎn)生一個脈沖，BO保持高電平，這樣就實現(xiàn)了進(jìn)1位。借位時情況相反。LED與192的四個輸出相連，將二進(jìn)制譯碼成十進(jìn)制顯示出來。</p><p>　　3.手動調(diào)整電路模塊：經(jīng)過思考，手動調(diào)整可通過控制192的Up端的輸入來控制

15、，開關(guān)3和4為單刀雙擲開關(guān)，中間接地兩端通過1k歐電阻和電源+Vcc</p><p>　　相連。開關(guān)3、4和與非門組成的基本RS觸發(fā)器相連，實現(xiàn)手動置數(shù)和開關(guān)防抖，</p><p>　　當(dāng)需要手動調(diào)整個位時就可用開關(guān)3產(chǎn)生一個脈沖(撥動開關(guān)兩次)送到前一個192 的UP端實現(xiàn)調(diào)位數(shù)。當(dāng)需要手動調(diào)整十位時就可用開關(guān)4產(chǎn)生一個脈沖(撥動開關(guān)兩次)送到后一個192 的UP端。值得注意的是，當(dāng)不用

16、開關(guān)3和4時，開關(guān)3和4的位置應(yīng)如下圖所示。</p><p><b>　　4.強制置數(shù)模塊：</b></p><p>　　如上圖所示，5開關(guān)實現(xiàn)強制置數(shù)功能，起初接高電平，將開關(guān)撥向低電平，實現(xiàn)置數(shù)，置數(shù)之后應(yīng)將開關(guān)5置于高電平。</p><p>　　5.譯碼鎖存電路模塊： </p><p>　　兩個4072與另外兩個

17、或非門組成兩個8腳或非門，正常情況下都輸出低電平，只有LED現(xiàn)實00或40時出現(xiàn)高電平，并將00時的高電平接入小燈泡。在網(wǎng)上查找后得知，373可以實現(xiàn)鎖存信號，將方向鑒別模塊的兩個輸出通過373與后面電路相連，或非門的高電平373的鎖存使能端ENG相連即可實現(xiàn)鎖存。為了使00時可以出車，分析出車特性為11有脈沖，15保持高電平，這樣，將11端與“00”時8腳或非門的輸出相連即可實現(xiàn)“00”時，進(jìn)車不通，出車通?！?0”時可用同樣的方法鎖

18、存。</p><p>　　6.仿真情況：經(jīng)老師測試查看，基本模塊都滿足要求，功能完善，但鎖存00和40所用門電路過多，電路復(fù)雜。沒有設(shè)計兩個紅外線光發(fā)射/接收傳感器，只用了1、2開關(guān)模擬。</p><p><b>　　仿真總電路</b></p><p>　　五．電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　方向鑒別電路：按照仿真

19、圖連接好這一模塊，用示波器檢測15和11管腳的電平，未調(diào)整好示波器，沒得到結(jié)果，選擇了用萬用表檢測15和11管腳電平，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)車（1212）和出車（2121）時，電平變化和時序圖符合很好第一部分連接成功。</p><p>　　可逆計數(shù)顯示單元電路：按照仿真圖接好這一模塊，發(fā)現(xiàn)LED保持40不變，檢查了幾遍電路，未發(fā)現(xiàn)連接錯誤，幾經(jīng)周折，最后發(fā)現(xiàn)連接個位LED的74192是壞的,換了74192之后，檢測功能符合要求

20、。</p><p>　　3.手動調(diào)整電路模塊：按照仿真圖連接好這一模塊，發(fā)現(xiàn)電路抖動較大，在詢問知道老師之后得知是機械開關(guān)的原因。我們用的是基本RS觸發(fā)器防抖，老師建議用施密特觸發(fā)器防抖。</p><p>　　4.譯碼鎖存電路模塊</p><p>　　鑒于所用芯片的個數(shù)和電路已經(jīng)別叫復(fù)雜，這部分完成了在00時燈亮，沒有完成00時鎖存信號，簡化了部分功能。</p

21、><p>　　安裝于調(diào)試時的電路：</p><p>　　機械開關(guān)影響結(jié)果抖動，故撤去了。</p><p>　　5.電路的測試方法：㈠用1，2兩開關(guān)模擬進(jìn)出車，平時1，2保持高電平，進(jìn)車時先將1打到低電平，再將2打到低電平，再將1打到高電平，最后將2打到高電平（后用1212簡述）此時LED顯示的數(shù)減1，表明有效。出車2121，此時LED顯示的數(shù)加1，表明有效。㈡強制清空鍵

22、即Spac5鍵，將其打到高電平即可使LED顯示40，表明結(jié)果有效。㈢手動調(diào)整鍵，即3,4開關(guān)。開關(guān)3控制的是十位，開關(guān)4控制的是個位，將1打到低電平再打回去，即可讓個位加1，同理可讓十位加1.</p><p>　　6.電路元器件清單：</p><p>　　芯片管腳 </p><p><b>　　六．心得體會<

23、;/b></p><p>　　張祝平：通過這次課程設(shè)計，不僅使我的理論知識得到鞏固，而且還增強我的動手能力，解決問題的能力及查閱資料的能力。在課程設(shè)計的過程中，我們遇到了許多問題，這需要我們耐心地仔細(xì)地發(fā)現(xiàn)和解決問題。在整個課設(shè)過程中，我覺得安裝調(diào)試階段最為困難。實驗裝置、芯片等很可能有壞，就像我們這次課設(shè)中的74192，這給我們帶來了許多不必要的麻煩。不過，這也增強了我們解決問題的能力。值得高興的是，在組

24、員的耐心檢查下，找出了問題所在，并解決了。通過這次的課設(shè)，也是我到了一些EWB軟件知識。在這里，非常感謝；組員和老師的幫助！</p><p>　　潘雄林：通過這一學(xué)期對數(shù)電和模電的學(xué)習(xí)，覺得對其有點認(rèn)識，擔(dān)當(dāng)拿到設(shè)計的課題時就傻眼了，不知道怎么下手，在老師的指導(dǎo)下，慢慢的懂了點，進(jìn)行設(shè)計的理論階段，這一過程學(xué)會一點EWB的知識，并且運用于實踐，理論過程順利的通過老師的驗收；滿以為最后的接線會很快，但是過程卻是復(fù)雜

25、的，首先我們沒有在做每一個模塊時檢查，太過于急于求成，所以最后沒檢查錯誤來，通過老師的指點，我們又重新開始做，做得格外仔細(xì)，但我們還是沒出結(jié)果，在開關(guān)的選取上走了一個大彎路，并且找錯誤時沒有科學(xué)的方法，我們一條線一條線的找，沒找出來錯誤，再次求教老師，老師建議我們檢查一下芯片的問題，我們注意逐一檢查，檢查出芯片74192出了問題，換了新片，試驗大概成功了！但有一個缺點就是我們沒處理好質(zhì)數(shù)開關(guān)，它的抖動太厲害，對實驗又很大影響。實驗被驗收

26、，我也認(rèn)識到團隊的重要性及老師的重要性，在以后學(xué)習(xí)生活中，尤為重要！</p><p>　　張仁濤：通過這次課設(shè)，我的理論知識不僅得到了鞏固，而且還學(xué)到了一些課外知識，比如一些芯片的功能和EWB軟件的知識。當(dāng)然，最為重要的是，鍛煉了我獨立思考解決問題的能力。在平時的學(xué)習(xí)中，我們一般不會遇到錯誤的電路，但是現(xiàn)在，要自己設(shè)計電路，還要不斷修正和簡化，這是對我們能力的鍛煉。在安裝調(diào)試的過程中，要一個模塊一個模塊地接線路，

27、同時檢測模塊的功能，在保證此模塊的正確功能，再進(jìn)行下一模塊地接線。在74192接線，檢測其功能的時候發(fā)現(xiàn)不計數(shù)，非常苦惱。后來在組員地耐心檢查下，發(fā)現(xiàn)74192芯片壞的，于是換了個芯片，一切正常?？傊@次課設(shè)，鍛煉了我獨立思考解決問題的能力和我的耐心，非常高興自己能有這樣的一次鍛煉的機會！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《數(shù)字電