自动浇花系统(原创HEU).doc

数字逻辑综合性实验设计报告 课程名称 数字逻辑实验 题目名称 自动浇花系统 班 级 学 号 2012061608 学生姓名 李勤 同组班级 同组学号 2012061610 同组姓名 廖统浪 欧特 指导教师 武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬 2014年 06 月  摘 要 自动浇花系统 1.设计原理 随着经济的快速发展，人们的标准工作时间不断延长，但饲养在家中的花卉可能由于主人无法及时浇水、施肥而枯萎甚至死亡。因此，开发一套可以实现自动为家中花卉浇水的系统装置是非常必要的。 本实验要求使用数字逻辑的基本知识来设计模拟一个自动浇花系统，通过各类芯片组合实现该系统的基本功能。自动浇花系统可以为不同类的花卉进行浇灌，每类花卉所需要的浇灌频率、水量以及浇灌时段都各不相同，这就要求系统必须具备多种模式，以满足需求。 系统简单可以分为三个模块：1.频率控制模块，通过使用计数器控制在浇灌区间内浇灌次数 2.水量控制模块，用于控制浇灌期间的水量大小 3.浇灌时段控制模块，通过使用计时器控制花卉浇灌的时间区间，系统架构图如下： 2.设计任务和要求 用中小规模集成电路设计自动浇花逻辑电路，具体要求如下： 要求实现至少2种不同浇灌模式（区别可以体现在浇灌频率、水量以及时段等方面）； 可以通过按键实现不同模式间进行切换； 通过使用流水灯转换的快慢模拟浇灌时期水量的大小； 通过LED显示当前浇花区间内浇灌的次数。  目 录 1 需求分析 - 3 - 1.1 基本功能要求 - 3 - 1.2 创新拓展功能 - 3 - 1.3 设计原理 - 3 - 1.4总体 - 3 - 2 系统设计 - 4 - 2.1 系统逻辑结构设计 - 4 - 2.2 系统物理结构设计 - 8 - 3 系统实现 - 15 - 3.1 系统实现过程 - 15 - 3.2 系统测试 - 16 - 3.3 系统最终电路图 - 18 - 3.4系统团队分工 - 18 - 4 总结 - 20 - 参考文献 - 21 - 1 需求分析 1.1 基本功能要求 自动浇花系统可以为不同类的花卉进行浇灌，每类花卉所需要的浇灌频率、水量以及浇灌时段都各不相同。 1.2 创新拓展功能 实现自动控制 1.3 设计原理 系统简单可以分为三个模块： 频率控制模块，通过使用计数器控制在浇灌区间内浇灌次数。 水量控制模块，用于控制浇灌期间的水量大小。浇灌时段控制模块，通过使用计时器控制花卉浇灌的时间区间 1.4.1 总体草图 2 系统设计 2.1 系统逻辑结构设计 浇花频率模块 浇花间隔通过两片7490计数器设计： 图2.1 7490功能真值表 图2.2 7490状态转移表 CP顺序 Q3 Q2 Q1 Q0 等效十进制数 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 3 0 0 1 1 3 4 0 1 0 0 4 5 0 1 0 1 5 6 0 1 1 0 6 7 0 1 1 1 7 8 1 0 0 0 8 9 1 0 0 1 9 10 0 0 0 0 0 图2.3 7490真值表 两片7490级联，组成0到100的计数，Q3Q0经过一个与门74LS08连接到第二个7490计数器上。 F= Q3Q0 比较器模块 用户输入的浇花间隔通过两片74HC85比较器与计数器的数进行比较，当计数器的数与用户输入的数相等时，计数器停止计数。 比较输入 输出 高位 低位 AB(L1) AB(L2) A=B(L3) A1B1 X 1 0 0 A1B1 X 0 1 0 A1=B1 A0B0 1 0 0 A1=B1 A0B0 0 1 0 A1=B1 A0=B0 0 0 1 Q3 Q2 Q1 Q0 等效十进制数 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 3 0 0 1 1 3 4