1、停车场电子车位计数器1 设计任务描述1.1 设计题目：停车场空位显示电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握进出车辆计数器的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。1.2.2 基本要求（1） 能够预置初始车位数，能够显示空余车位，从0-199；（2）在出口处里、外分别安装两个传感器（比如红外传感器）A、B，每当有车辆进入时将顺序经过A、B，每当有车辆出去时将顺序经过B、A，设计电路能够区分此车辆进入还是出去。（3）进入车辆，空余车位数减1；车辆离去，空余车位数加1 1.2.3 发挥部分（1）能区分出入的是车辆还是人员； （2）逻辑故障屏蔽电路；（3）其他。2 设计思路本
2、学期的数字电子技术的课程设计题目要求是停车场空位显示电路。我的设计主要由计数器的设计，译码器的设计，显示器的设计，编码器的设计以及寄存器的设计组成，可实现十进制显示空余车位0至199，最多只能显示199，车进则多一空位，车出则少一空位，也可以手动清零。此课程设计基础部分主要由四部分组成，第一部分是车辆检测部分，第二部分是计数器部分，第三部分是手动控制部分，第四部分是译码显示部分。首先，车辆检车部分对进出车辆进行统计，转化为脉冲，对下一环节起作用。其次，从车辆检测部分获取脉冲信号，并开始计数，进入一辆进行加法计数，退出一辆进行减法计数，计数器的技术范围在0-199。然后，可由手动清零端进行手动清
3、零操作。最后是译码显示部分从计数器获得数据通过译码器进行显示，得出数据，显示出来得出数据。 Hz3 设计方框图 4 各部分电路设计及参数计算4.1车辆检车部分4.1.1 工作原理 车辆检测部分在停车场入口和出口各放置红外发光接受二极管和放大器，由施密特反相器和电感、电容构成一个固定频率的振荡器，由它所连接的红外发光二极管在震荡电流的作用下间断的发射红外线。从而达到了省电和延长而机关使用寿命的目的。4.1.2 设计电路图4.2计数器电路的设计4.2.1 工作原理计数器采用的型号为74192，它为十进制互逆计数器，有一个加时钟端和减时钟端，出口脉冲送到加时钟端，入口脉冲送到减时钟端；有一个进位端和
4、一个借位端。计数器电路采用三个互逆十进制计数器74192，在进行加法计数时，当个位的计数器每满一个9时，就向十位计数器产生一个进位脉冲，十位计数器加1；在进行减法计数时，当个位的计数器每产生一个0时，就向十位计数器产生一个借位脉冲，十位计数器减1.4.2.2 设计电路图入口脉冲出口脉冲4.3 手动清零系统的设计4.3.1 工作原理此系统将停车场车位清零，没有过多介绍，一个开关搞定。 4.4译码显示部分的设计4.4.1 工作原理 通过译码器将信号转化为8421码 之后通过数码管显示出来。4.4.2 译码器显示电路图4.5 脉冲接收装置此装置是在出口处和入口处起作用的装置,主要是由传感器构成.没有
5、车出入的时候为高电平,当有车出入时会产生一个低电平输入到计数系统. 5工作过程分析停车场车位计数电路主要由计数器，译码器，数码管，编码器，寄存器等部分组成。工作过程流程如下：每当有车进入停车场时，都给计数器一个低平脉冲，通过非门把低电平转换成高电平送到互逆计数器个位的减法端进行减计数。同理每当有车出停车场时，也会给计数器一个低电平，再通过非门把低电平转换成高电平送到互逆计数器的个位的加法端进行加计数，然后通过译码器把二进制码翻译成十进制数，然后通过七段显示器显示出空余车位个数。减计数时，个位从9每循环一回，借位端就产生一个脉冲，送到十位计数器的减计数端，十位计数器进行减1；加计数时，个位每从0
6、循环一回，进位端就产生一个脉冲，送到十位计数器的加计数端，十位计数器进行加1。 手动将停车场车位清零，没有过多介绍，一个开关搞定。6元器件清单器件名称器件型号个数计数器74192N3门电路74LS32D3数码管 DCD_HEX3与非门74LS08D1非门74LS04D2开关单刀1非门74LS14D12电容1nF6电容10nF4电容470nF2电阻各种规格若干非门7404N12直流电源VCC12二极管发光、受光、光电二极管各2个7 主要元器件介绍7.1 计数器74192N7.1.1 逻辑图7.1.2功能表CLRUP DOWMLOAD输入A B C D输出QA QB QC QD1000 POS 1
7、1 POS 100 0 0 0 0A B C DCOUNT UPCOUNT DOWN 表7.1.2 74192N功能表7.1.3功能介绍它为十进制互逆计数器，5管脚为加时钟端，4管脚为减时钟端，出口脉冲送到加时钟端进行加1，入口脉冲送到减时钟端进行减1；12管脚为进位端，低有效，13管脚为借位端，也为低有效。在进行加法计数时，当个位的计数器每满一个9时，就向十位计数器产生一个进位脉冲，十位计数器加1；在进行减法计数时，当个位的计数器每产生一个0时，就向十位计数器产生一个借位脉冲，十位计数器减1。当1管脚LOAD为低电平时，计数器具有预置作用，当11管脚CLR接高电平时，计数器具有清零功能。1，
8、9，10，15管脚分别为信号输入端，2，3，6，7管脚分别为信号输出端，16管脚为接电源端，8管脚为接地端。7.2. 74LS32D7.2.1 逻辑图7.2.2 逻辑功能数据列表SN54,74(LS,S)32产品相片14-SSOP Pkg标准包装2,000类别集成电路 (IC) 家庭逻辑 - 栅极和逆变器系列74LS逻辑类型或门输入数2电路数4 输出电流高，低800A, 16mA 电源电压4.75 V 5.25 V工作温度0C 70C安装类型表面贴装 封装/外壳14-SSOP包装带卷 (TR) 7.3 74LS14D7.3.1 逻辑图7.3.2 逻辑功能表7.4 74LS32D7.4.1 逻辑
9、图7.4.2功能介绍 简单的非门电路，性能稳定安全。小 结在为期一周的数字电子技术的课程设计中，我独自完成了停车场车位计数器的设计。这个电路的主要功能是自动显示空余的停车位，也可以手动清零车位，进一辆车则少一车位，出一辆车则多一车位。一周的时间虽然很短，但是我充分利用这短短的五天的时间，根据已学过的数字电子技术知识和课程设计的要求，设计了停车场停车空位电路。最开始，我根据课程设计的要求设计出了原理框图，然后在老师的指导下，根据原理框图进行电路的设计，这个过程花费了很长的时间，要不断地完善电路图，力求将错误降至最低。最后即是整理报告。通过这次对停车场计数电路的设计，我不仅把学过的数字电子技术应用
10、于实际，而且还巩固了学过的知识，对其有了更加深刻的理解，把学过的数字电子技术的几大部分串联到了一起。我设计的停车场的空位显示电路包括计数器、译码器、显示器、编码器以及寄存器。由脉冲送到计数器进行加减，到把二进制数经译码器转换成十进制数，再以显示器显示出来。我还通过查找课外书和网络搜索，学到了很多课内没有讲过的一些知识，了解了一些元器件的工作原理以及功能，扩大了知识面。此次课程设计我们都收益颇丰，感谢老师和学校。致 谢首先感谢黄硕老师在此次课程设计中给予我耐心的指导。老师在我的原理图纠正了我许多知识上的错误，并给予我写不好报告得不了中的鼓励.使我抓紧时间，努力翻阅图书，上网寻找资料，独立完成以后的工作。感谢我的同学在我遇到困难时为我提出建议，与我分享他们自己的想法，这为我减小了许多阻力使我得以在一周的时间内完成本次设计。感谢校方为我们提供本次课程，是我的应用能力有了极大提升。参考文献1黄永定.电子线路实验与课程设计.机械工业出版社,2005.8 2陈梓城.实用电子电路设计与调试.中国电力出版社,2006 3新编电子电路大全-第四卷-测量与传感电路，中国计量出版社2001.1 5赵负图.数字逻辑集成电路手册.化学工业出版社，20056陈克安.集成电路速查大全.西安电子科技大学出版社，2002- 17 -
