課程設計報告---停車場車位管理

1、<p>　　電子技術課程設計報告</p><p>　　設計題目： 停車場車位管理系統 </p><p>　　專業班級： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成時間：

2、 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　內容提要</b></p><p><b>　　二．設計內容及要求</b></p><p><b>　　三．系統概述</b></p><p>　　

3、四．單元電路設計、仿真與分析</p><p>　　五．電路的安裝與調試</p><p><b>　　六．心得體會</b></p><p><b>　　七. 參考文獻</b></p><p><b>　　一．內容提要：</b></p><p>　　該實驗

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

5、欲停泊的車輛有無空位，及車輛的準入控制，試設計一個由電子電路實現的、實時檢測進車出車、顯示停車場空余的泊車位數目、最大停車位數可設定、無空位告警提示的“停車場車位管理系統”。</p><p><b>　　主要要求及指標：</b></p><p>　　設一個強制清空鍵。清空后, 顯示停車場最大泊車位數(如40) 。設兩個手動調整鍵(個位,十位), 方便調整現場實際空余泊

6、車位數,此鍵應去抖動。兩位LED顯示.</p><p>　　設計一個方向識別電路供加/減計數器使用，進車后空余的泊車位數目減1, 出車后空余的泊車位數目加1 。</p><p>　　當無空位時應將無空位告警提示燈點亮，此時若有車強行進入,無空位狀態要保持不變, 若有出自動解除無空位狀態。</p><p>　　(*) 設計兩個紅外線光發射/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．系統概述</b></p><p><b>　　1.設計思路</b></p><p>　　由設計要求可知，首先需要的是方向控制電路，車輛的進出都要產生輸入信號，而且不同。由車位可加可減知需要可逆計數器連接LED顯示車位，進出車產生的脈沖實現加減！其次需要兩個

8、控制鍵分別調整個位和十位，最后需要設計一個反饋電路在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觸發器組成）、可逆計數顯示電路模塊（主要由兩個74LS192和兩個LED組成），手動調整

9、電路模塊（主要由去抖動電路和4個電阻及兩個開關組成）、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觸發器形成方向控制電路，進車的開關模擬是先斷開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）。進車時處

10、在上方的JK觸發器（15號管腳）產生一個負脈沖送到74LS192的Down輸入端，下方的JK觸發器（11號管腳）保持高電平不變；出車時的機理相反。這樣就形成了進車車位減1，出車車位加1，同時用兩個192實現個位和十位的進位和借位。當出現40或00時就將此信號轉變為高電平給373的ENG使能端進行鎖存（安裝調試時，鑒于復雜程度，對此功能進行了簡化），并且出現00的信號同時也要轉變為高電平給一個燈，實現車位已滿的提示電路。手動調整鍵與JK觸

11、發器產生的脈沖相與，共同控制192Up和Down的輸入，實現手動輸入脈沖調整個位和十位。</p><p>　　四．單元電路設計、仿真與分析</p><p>　　1.方向鑒別單元電路：用兩個JK觸發器來實現，目標功能是1212時上方觸發器出先一個脈沖，下面的保持高電平；2121時上方觸發器保持高電平，下面的出現一個脈沖。進車時，1號腿變為低電平，2號腿處變為高電平，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觸發器鎖存，11號腿輸出認為高電平。當2號腿變為低電平時，給1號腿接口一個下降沿脈沖，使15號腿由高電平變為低電平，11號腿認為高電平。隨后，1號腿變為高電平，由于是上升沿，2號腿接口變為低電平，使15號腿跳為高電平，11號腿保持高電平。最后車進入停車場，2號腿回到高電平。這樣就實現了進車時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.可逆計數顯示單元電路：經查找資料發現192是很好的可逆計數器，當Up端保持高電平，Down端有一個脈沖時，可逆計數器就減1，相反就加1，通過192與LED相連就可實現車位的加減。上一模塊15接口的脈沖接到Down端，

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

15、，開關3和4為單刀雙擲開關，中間接地兩端通過1k歐電阻和電源+Vcc</p><p>　　相連。開關3、4和與非門組成的基本RS觸發器相連，實現手動置數和開關防抖，</p><p>　　當需要手動調整個位時就可用開關3產生一個脈沖(撥動開關兩次)送到前一個192 的UP端實現調位數。當需要手動調整十位時就可用開關4產生一個脈沖(撥動開關兩次)送到后一個192 的UP端。值得注意的是，當不用

16、開關3和4時，開關3和4的位置應如下圖所示。</p><p><b>　　4.強制置數模塊：</b></p><p>　　如上圖所示，5開關實現強制置數功能，起初接高電平，將開關撥向低電平，實現置數，置數之后應將開關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現實00或40時出現高電平，并將00時的高電平接入小燈泡。在網上查找后得知，373可以實現鎖存信號，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“00”時，進車不通，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，電路復雜。沒有設計兩個紅外線光發射/接收傳感器，只用了1、2開關模擬。</p><p><b>　　仿真總電路</b></p><p>　　五．電路的安裝與調試</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，未調整好示波器，沒得到結果，選擇了用萬用表檢測15和11管腳電平，發現在進車（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>　　可逆計數顯示單元電路：按照仿真圖接好這一模塊，發現LED保持40不變，檢查了幾遍電路，未發現連接錯誤，幾經周折，最后發現連接個位LED的74192是壞的,換了74192之后，檢測功能符合要求

20、。</p><p>　　3.手動調整電路模塊：按照仿真圖連接好這一模塊，發現電路抖動較大，在詢問知道老師之后得知是機械開關的原因。我們用的是基本RS觸發器防抖，老師建議用施密特觸發器防抖。</p><p>　　4.譯碼鎖存電路模塊</p><p>　　鑒于所用芯片的個數和電路已經別叫復雜，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>　　安裝于調試時的電路：</p><p>　　機械開關影響結果抖動，故撤去了。</p><p>　　5.電路的測試方法：㈠用1，2兩開關模擬進出車，平時1，2保持高電平，進車時先將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顯示的數減1，表明有效。出車2121，此時LED顯示的數加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，表明結果有效。㈢手動調整鍵，即3,4開關。開關3控制的是十位，開關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。在課程設計的過程中，我們遇到了許多問題，這需要我們耐心地仔細地發現和解決問題。在整個課設過程中，我覺得安裝調試階段最為困難。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，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：通過這一學期對數電和模電的學習，覺得對其有點認識，擔當拿到設計的課題時就傻眼了，不知道怎么下手，在老師的指導下，慢慢的懂了點，進行設計的理論階段，這一過程學會一點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，但我們還是沒出結果，在開關的選取上走了一個大彎路，并且找錯誤時沒有科學的方法，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數開關，它的抖動太厲害，對實驗又很大影響。實驗被驗收

26、，我也認識到團隊的重要性及老師的重要性，在以后學習生活中，尤為重要！</p><p>　　張仁濤：通過這次課設，我的理論知識不僅得到了鞏固，而且還學到了一些課外知識，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。在平時的學習中，我們一般不會遇到錯誤的電路，但是現在，要自己設計電路，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，再進行下一模塊地接線。在74192接線，檢測其功能的時候發現不計數，非?？鄲?。后來在組員地耐心檢查下，發現74192芯片壞的，于是換了個芯片，一切正常?？傊?，這次課設，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：</b></p><p>　　《數字電