eda自动绕线机

燕山大学课程设计说明书题目：自动绕线机学院（系）：电气工程学院年级专业：09级自动化仪表1班学号:学生姓名：指导教师：教师职称：高级实验师实验师燕山大学课程设计任务书燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心学号学生姓名专业（班级）09仪表1班设计题目自动绕线机设 计 技 术 参 数自动绕线机进行绕线，先绕小圈20匝，再绕中圈30匝，最后绕大圈40匝；小圈频率 1Hz,中圈频率 2Hz，大圈频率 4Hz具有复位/启动功能。具有停止蜂鸣功能，蜂鸣2秒设 计 要 求使用6个数码管显示所绕圈数；使用拨码开关设置功能。蜂鸣器经行蜂鸣提示工 作 量学会使用Max+Plusll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。工 作 计 划1. 了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+Plusll，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。参 考 资 料数字电子技术基础阎石主编.咼等教育出版社. EDA课程设计指导书.指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2012年3月16 日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语： 该生学习态度（认真 较认真 不认真） 该生迟到、早退现象（有无） 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3月16日图面及其它成绩:答辩小组评语： 设计巧妙，实现设计要求，并有所创新。 设计合理，实现设计要求。 实现了大部分设计要求。 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：2012年3月16日课程设计综合成绩:答辩小组成员签字:2012年3月16日目 录第1章引言 4第2章基本原理 52.1 系统原理图 522设计思路 62.2.1 核心计数部分 62.2.2 蜂鸣器提示部分72.3 系统仿真波形 72.4 管脚锁定及连接 8第3章参考文献 10第4章心得体会 11共 11页第3页燕山大学课程设计任务书第一章引言随着工业水平的不断发展，工厂对于生产自动化的要求越来越高，工业设备自动化 控制系统的设计也日益复杂。EDA技术的出现使得数字电路的设计难度大大降低，减轻了设计人员的负担，提高了设计效率。同时，EDA技术的运用使得设计成本也极大降低， 通过电脑设计和仿真可以有效的监视系统的运行状态，及时发现并修正问题，避免设计 成品因缺陷而报废。因为EDA技术具有上述优点，因而自出先后发展十分迅速。EDA设计技术也成为一名电类工程师所必须掌握的技能。本次EDA课程设计以“自动绕线机”的控制电路为设计对象，以实现自动绕线机 的启动、停止、复位和绕线计数及提示为设计目标，基于EP1K30QC208-3和MAX+plusII 10.2 BASELINE运用EDA技术进行设计。并在万能试验箱上实验，达到预期的实验 效果。本文将对“自动绕线机”的 EDA设计过程做详细的说明。共 11页第4页燕山大学课程设计任务书共 11页第5页燕山大学课程设计任务书1系统原理图如下第二章基本原理共 11页第#页燕山大学课程设计任务书2 设计思路1核心计数部分根据题目要求：使用自动绕线机进行绕线，先绕小圈20匝，再绕中圈30匝，最后绕大圈40匝。同时使用6位静态数码管显示绕线圈数。我决定使用第五和第六位数码管显示小圈绕线匝数，使用第四第三位数码管显示中圈的绕线匝数，使用第二第一位显示 大圈的绕线匝数。当绕线开始后，每绕一圈则产生一方波，当方波从系统 CLK输入端输入后，若复位键处于高电平，则系统开始计数。首先是数码管第五第六位显示小圈匝数，第一到第四位显示零。作为小圈绕线开始的提示音。当小圈绕满 20匝后，数码管第五第六位保持显示“20”，然后数码管第四第三位开始从零计数。 作为中匝计数开始的提示信号，当中圈绕满30匝后，数码管第四第三位保持显示“ 30”。然后数码管第一第二位开始从零显示数。当大圈绕满40匝后，数码管第一第二位保持显示“ 40”。当计数完成后蜂鸣器开始蜂鸣2秒。基于上述预期现象描述，我决定采用多个74160十进制同步加法计数器串联计数的方法。具体连接方法见图一原理图。、Inputs|OutputsG1NG2NDCBA1 0123456789101112131415LLLLLL1LHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLH1HLHHHHHHHHHHHHHHLLLLHL1HHLHHHHHHHHHHHHHLLLLHH1HHHLHHHHHHHHHHHHLLLHLL1HHHHLHHHHHHHHHHHLLLHLH1HHHHHLHHHHHHHHHHLLLHHL1HHHHHHLHHHHHHHHHLLLHHH1HHHHHHHLHHHHHHHHLLHLLL1HHHHHHHHLHHHHHHHLLHLLH1HHHHHHHHHLHHHHHHLLHLHL1HHHHHHHHHHLHHHHHLLHLHH1HHHHHHHHHHHLHHHHLLHHLL1HHHHHHHHHHHHLHHHLLHHLH1HHHHHHHHHHHHHLHHLLHHHL1HHHHHHHHHHHHHHLHLLHHHH1HHHHHHHHHHHHHHHLLHXX1HHHHHHHHHHHHHHHHHLXX1HHHHHHHHHHHHHHHHHHXX1HHHHHHHHHHHHHHHH图3 74160十进制冋步加法计数器真值表从左至右依次为1-6号。分别为1号：记小圈匝数个位；2号：记小圈匝数十位；3 号：记中圈匝数个位；4号：记中圈匝数十位；5号：记大圈匝数个位；1号：记大圈匝数十位。当复位信号输入端输入高电平，系统开始工作。因为此时只有1号计数器处于使能工作状态，而其他均未使能，故2-6号输出均为低电平。故 3、5号计数器的计数脉冲输入端经与门后被封锁。当1号计数达到10个。发出进位脉冲的同时， 使能2号计数器，在两个计数脉冲过后，来自1号计数器的进位脉冲结束，2号计数器使能信号撤除，2号计数器保持输出“ 0010”，而此时2号计数器输出端 A经非门反相之后使计数脉冲被 与门封锁，计数器1无法继续计数，也保持在 0不动。至此完成小圈的计数过程。完成小圈计数的同时，由于2号计数器输出端 A 口输出高电平，3号计数器被使能， 开始记录中圈绕线匝数。每当3号计数器计数满产生进位信号时都将使能4号计数器，因此4号计数器可记录3号计数器产生进位的次数。 当4号计数器输出端为 0011时，即 3号计数器计数30次，产生三次进位信号时，4号计数器的B端口置位，导致3号计数器计数脉冲输入端被与门封锁，3号计数器保持0不动。同时计数器5被使能，开始记录大圈绕线匝数。 过程同上，当6号计数器输出为“ 0100” 时，即5号计数器计数40次，产生四次进位信号时， 将使5号计数器的计数脉冲输入端 封锁。使5号计数器保持0不动而6号计数器保持3不动。至此整个计数过程结束。3 系统仿真波形图1W朋軸于ns 做術s：軾帅 Om 曲曲砒 HO Qns SW Ohs 11 lus-111i 5*jsI-jsl.TusT 8m19?1-az:11DjuuouuuuinfnuuojuuinnnnuuiouuouuiuuifnuuMJUuuinnnuuuouuoiuuuuifnnjwuuuuuinnnji-ckl0wimuuuinnnuuonnjinnnnuuunnnnomjonjoiuuirjinnuuuowjiwuiwjwjuuuMnuuimE1耐1mi1m31mZ1mlN1flIMChB 20COb 300 Ohb JODQni MOflm flW 05 JflOins 8W0na SM fris 1 Oin i.Iuf 1 2ua i.3ub 1 4u1 ius 1 Gm 17ub 1i 913DEZDrnDiii-iDnnnna?Di l roZDi- n n n n n n ndllDnrnnnnnnnnnnnnnnnnnnd4Dd30dZPrdlDb_nrrrDn n n n n ncltnnnnnnnnnrnnnnnb4D汕0520rbl1a4nn心1r0n n i- nan1nnnnnnrnnn|niE币系统仿真波4.管脚锁定管脚名称管脚序号作用A1173第六位数码管段选数据A2174第六位数码管段选数据A3175第六位数码管段选数据A4176第六位数码管段选数据B1177第五位数码管段选数据B2179第五位数码管段选数据B3191第五位数码管段选数据B4189第五位数码管段选数据c1139第四位数码管段选数据c2140第四位数码管段选数据c3141第四位数码管段选数据c4142第四位数码管段选数据di143第三位数码管段选数据d2144第三位数码管段选数据d3147第三位数码管段选数据d4148第三位数码管段选数据el127第二位数码管段选数据e2128第二位数码管段选数据e3131第二位数码管段选数据e4132第二位数码管段选数据fl133第一位数码管段选数据f2134第一位数码管段选数据f3135第一位数码管段选数据f4136第一位数码管段选数据fm38蜂鸣电路输出mi12给数码管工作电压m213给数码管工作电压m314给数码管工作电压m415给数码管工作电压m517给数码管工作电压m618给数码管工作电压szl75绕线计数脉冲输入CLK187蜂鸣电路时钟输入Si85系统复位信号输入第三章参考文献1阎石数字电子技术基础高等教育出版社，2006年2张强周莲莲郑兆兆 EDA课程设计B指导书2011年共 11页第9页燕山大学课程设计任务书第四章心得体会为期一周的EDA课程设计已经接近尾声。 通过一周的设计，我学会了使用MAX+plus II 10.2 BASELINE 软件和基于 EP1K30QC208-3的万能试验箱。 学会了借助 EDA计数进 行数字电路设计和解决实际问题的方法。虽然中途也遇到了许多挫折，但是在坚持不懈 的努力钻研和老师的指导下还是很好的克服了这些困难，并在其中学习了许多设计技巧，积累了许多经验。EDA技术在数字电子设计领域的应用，让我们可以不制作出实际的电路而观察到各 端口的输入输出波形。极大的增加了仿真的灵活性并且降低了成本。在众多的EDA软件中，基于 MAX+plus II 10.2 BASELINE 的EDA设计在数字电路定量分析中的应用特色鲜 明。相比于purtues 和protel等软件，MAX+plus II 10.2 BASELINE虽然不能直观的观察实验现象，但是可以清晰的看到各关键节点的波形，为分析实验中出现的问题提供了 准确清晰的分析依据。在进行EDA项目设计的时候，首先应该分析好输入输出真值表，选择好相关器件。 在连线时应该尽量考虑好总体布局，使布局清晰整洁，可以有效避免连线错误。仿真时 应注意选择好结束时间和时间分度，正确的选择好这些量可以使波形完整清晰，有助于 分析。而一旦出现错误，应当结合原理图和波形认真分析，不能急躁，通过数电中学过 的组合逻辑电路和时序逻辑电路知识分析，一定能够很好的排除问题。一周的课程设计很充实，锻炼了能力，学习了知识，知识只有在实战中才能被最好 的掌握，希望学校以后能多提供这样的机会。共 11页第10页