求一篇电子电路设计论文~~~

“三人表决器”

“三人表决器”的逻辑功能是：表决结果与多数人意见相同.

设X0、X1、X2为三个人（输入逻辑变量）,赞成为1,不赞成为0； Y0为表决结果（输出逻辑变量）,多数赞成Y0为1,否则,Y0为0.其真值表如表1所示.

表1 “三人表决器”真值表

输入逻辑变量 输出逻辑变量

X0 X1 X2 Y0

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

由真值表写出逻辑表达式并化简得：Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2 （1）

要实现这个逻辑功能,如果用“集成逻辑门”,则可选用三个两输入“与门”和一个三输入“或门”来实现.但是,这里我们不是用“集成逻辑门”,而是用PLC“程序”来实现.

程序语句如下：

0 LD X0

1 AND X1

2 LD X0

3 AND X2

4 ORB

5 LD X1

6 AND X2

7 ORB

8 OUT Y0

9 END

将这个程序语句写入到PLC中,再进行接线：用三个开关分别控制X0、X1、X2,用一盏指示灯来显示表决结果,并将COM1连接到24V直流电源的正极.接线完毕就可以进行演示实验的操作了.如果赞成,则合上开关；如果不赞成,则断开开关.指示灯的亮灭,显示的是表决的结果.灯亮表示多数赞成,灯不亮,则表示多数不赞成.表决结果与多数人意见相同.

下面探讨一下由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律.一般书上用A、B、C表示输入逻辑变量,用Y表示输出逻辑变量.在这里为了编程的方便,我们有意把PLC的输入继电器（X）的触点作为输入逻辑变量,把输出继电器的线圈作为输出逻辑变量.例如,在表达式（1）中,X0、X1、X2为三个输入逻辑变量,代表三个人,Y0为输出逻辑变量,代表表决结果.同时在PLC中,X0、X1、X2又是三个输入继电器,都是输入继电器的常开触点； Y0是一个输出继电器,是输出继电器的一个线圈.

式（1）是一个“与或式”,在第一项X0*X1中,“X0”在项首,用[LD]指令,即LD X0,“*”是“与”逻辑,用[AND]指令,即AND X1.第二项、第三项也是这个规律,三项相加,

“+”是“或”逻辑,用[ORB]指令,[ORB]指令是“块或”指令.因为每一个“与项”都是两个触点相串联的“串联电路块”,而“相加”就是作并联连接,即“串联电路块”作并联连接,所以要用“块或”指令.Y0是输出,用线圈输出指令[OUT],即OUT Y0.程序结束用

[END]指令.认真总结由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律,这对于快速编程很有好处.但是,一般的初学者,往往都是由“逻辑表达式”到“梯形图”,再到“程序语句”.为了帮助初学者,我们将这个程序的梯形图一并给出,如下图所示.

摘要：本课题主要是基于可编程逻辑器件，使用硬件描述语言VHDL，采用“自顶向下”的设计方法编写程序实现汽车尾灯的控制，并对控制器进行编程下载，它的体积小，功耗低，成本低，安全可靠，能实现控制器的在系统编程，其升级与改进极为方便。

关键词： VHDL 汽车尾灯控制 时钟信号

1. 尾灯控制电路总框图，

根据电路总框图的描述，我们大概可以了解到整个汽车控制尾灯的工作原理，从中我们可以发现当左右转信号同时有效时，6盏灯的闪烁是通过一个与非门实现的。并且可以获知本次设计的汽车尾灯控制电路主要分为三个模块，即控制模块，左转LFTA模块和右转RITA模块。了解到这几点，就可以对本次设计作较为详尽的解释。

2．模块KONG。

模块KONG如图所示，此为整个程序的控制模块。程序如下：

Library ieee

Use ieee.std_logic_1164.all

Entity kong is

Port(left,right:in std_logic

Lft,rit,lr:out std_logic)

End kong

Architecture kong_logic of kong is

Begin

Process(left,right)

Variable a:std_logic_vector(1 downto 0)

Begin

A:=left &right

Case a is

When”00”=>lft<=’0’

Rit<=’0’

Lr <=’0’

When”10”=>lft<=’1’

Rit<=’0’

Lr <=’0’

When”01”=>rit<=’1’

Lft<=’0’

Lr <=’0’

When other=>rit<=’1’

lft<=’1’

lr<=’1’

end case

end process

end kong_arc

控制模块首先使用了库说明语句：library ieee

Use ieee.std_logic_1164.all

使用ieee库中的std_logic_1164程序包的全部资源。此控制模块定义的实体名为kong。在程序中要求实体名与存储的文件名一致。实体名为kong，则存储的文件名为kong.vhd。且此段程序包有5个端口，其名称分别为left. Right. Lft. Rit. Lr 。left 和right的端口方式是输入，lft, rit, lr 是输出，他们的端口类型都是std_logic的数据类型。实体说明部分结束以后，就是结构体的说明部分。结构体是整个VHDL语言中至关重要的一个组成部分，这个部分给出模块的具体说明，指定输入与输出之间的行为。结构体对实体的输入输出关系可以用三种关进行描述，即行为描述，寄存器传输描述和结构描述。只不过结构体的框架是完全一样的。本结构体中包含有一个进程语句，进程语句中又包含有两个敏感量process(left ,right),从begin开始到end process结束是一组顺序执行语句，ieee标准数据类型“std_logic_vector”定义了两位位矢量1downto 0，变量为a。程序往下把left和right的与赋值给a，下面便执行case语句了 ，case语句是无序的，所以所有条件表达式的值都是并行处理的。当条件表达式的值为”00”时则把lft ,rit ,lr,都变为0，所有信号都无效。当条件表达式为”10”时,左转信号lft有效，其它信号都无效，当条件表达式的值为”01”时右转信号rit有效，其余的无效。若条件表达式为其它的情况的话，那么就将rit ,lft ,lr 全部置1，即全部有效。最后结束case语句 end case .结束进程和结构体语句。

3. 模块LFTA

源程序：

Library ieee

Use ieee.std_logic_1164.all

Entity lfta is

Port(en,clk,lr:in std_logic

L2,l1,l0:out std_logic)

End lfta

Architecture lft_arc of lfta is

Begin

Process(clk,en,lr)

Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0)

Begin

If lr=’1’ then

Tmp:=”111”

Elsif en=’0’ then

Tmp:=”000”

Elsif clk’event and clk=’1’ then

If tmp=”000” then

Tmp:=”001”

Else

Tmp:=tmp(1 downto 0) &‘0’

End if

End if

L2<=tmp(2)

L1<=tmp(1)

L0<=tmp(0)

End process

End lft_arc

模块LFTA同样使用了ieee库语句，定义的实体名为lfta，其共分为六个端口即en,clk,lr,l2,l1,l0,其中en,clk,lr为输入,l2,l1,l0的端口方式为输出，而它的端口类型同样也为std_logic数据类型。LFTA程序中结构体名为lft_arc,实体名为lfta 。结构体中包含有一个进程，共定义了三个敏感量clk,en,lr,设变量名tmp为2 downto 0 的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr有效，即lr=1,此时tmp:=”111”右边的三盏灯全亮起来，当tr=1时但en=0则左边三盏灯全灭不亮。而如果这两种情况都不是的话，那么lr=’0’时当时钟上升沿脉冲到来时，如果tmp=”000”则左边第一盏灯亮，否则就将tmp(1 downto 0)和’0’的与赋值给tmp,那么依次左边的三盏灯就能实现从左到右按次序亮灭了。最后将tmp(2)送到l2，tmp(1)送到l1，tmp(0)送到lo，结束程序和结构体。这就是在实现左转弯的时候执行的程序的全过程。通过对左转的理解，右转弯就很容易了，其执行的过程和左转弯的时候非常相似的 。我们也可发现LFTA模块的功能是当左转时控制左边的三盏灯，当左右转信号都有效时，输出为全’1’。下面来看一下右转弯控制模块。

4.模块RITA

源程序：

Library ieee

Use ieee.std_logic_1164.all

Entity rita is

Port(en,clk,lr:in std_logic

R2,r1,r0:out std_logic)

End rita

Architecture rit_arc of rita is

Begin

Process(clk,en,lr)

Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0)

Begin

If lr=’1’ then

Tmp:=”111”

Elsif en=’0’ then

Tmp:=”000”

Elsif clk’event and clk=’1’ then

If tmp=”000” then

Tmp:=”100”

Else

Tmp:=’0’ &tmp(2 downto 1)

End if

End if

R2<=tmp(2)

R1<=tmp(1)

R0<=tmp(0)

End process

End rit_arc

和左转弯时候的相同，右转弯时再次使用了ieee的库说明，这样我们可以很清楚的理解了右转弯的原理，此时库定义的实体名为rita，对于实体名前面已经讲过了不再重复了，同样的程序包中还是使用了6个端口en ,clk,lr,r2,r1,r0. en ，clk, lr的端口方式是输入，r2,r1,r0的端口方式是输出。结构体中和左转时相同引入一个进程同时和三个敏感量：clk,en,lr。变量tmp为2downto 0的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr=’1’，那么此时变量tmp=’111’，即右面的三盏灯都有信号，三盏灯全亮。否则lr=’0’，当en=’0’时，tmp=’000’，即三盏灯全灭掉。Elsif clk’event and clk=‘1’即当时钟脉冲上升沿到来时，en=’1’,如果tmp=”000”,就把”100”送到tmp 此时右边的第一盏灯亮。否则就把’0’和tmp(2 downto 1)的与送到tmp，则依次为右边第一盏灯，第二盏，第三盏亮。然后结束if语句。这个之后就和左转的程序是一样的了，将tmp(2)中的数值送到r2,将tmp(1)中的数值送到r1,将tmp(0)中的数据送到r0,然后结束进程语句和整个结构体语句。那么到这里整个汽车尾灯的VHDL程序控制就结束了。

5.结论：

本次设计用到了硬件描述语言VHDL实现了对汽车尾灯的控制，总结整个设计程序我们可以发现一些问题；

设计中的优点：基本实现了汽车在运行时候尾灯点亮方式的各种情况。

设计中的不足：由于在行车的时候都是用开关控制的，所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置，可以利用基本RS触发器来实现，所以在条件允许的情况下可以对整个设计进行进一步的改进。

6.参考资料：

王振红 《VHDL数字电路设计与应用实践教程》机械工业出版社2006年1月

彭容修 《数字电子技术基础》 武汉理工大学出版社2005年9月

潘松 黄继业《EDA技术与VHDL》清华大学出版社 2006年11月

2009.12.27

library ieee

use ieee.std_logic_1164.all

entity ZHUKONG is

Port(left,right:in std_logic

Lft,rit,lr:out std_logic)

end

architecture kong_arc of ZHUKONG is

begin

Process(left,right)

Variable a:std_logic_vector(1 downto 0)

Begin

A:=left &right

Case a is

When"00"=>lft<='0'

Rit<='0'

Lr <='0'

When"10"=>lft<='1'

Rit<='0'

Lr <='0'

When"01"=>rit<='1'

Lft<='0'

Lr <='0'

When others=>rit<='1'

lft<='1'

lr<='1'

end case

end process

end kong_arc

library ieee

use ieee.std_logic_1164.all

entity LFTA is

Port(en,clk,lr:in std_logic

L2,l1,l0:out std_logic)

end

architecture lft_arc of LFTA is

begin

Process(clk,en,lr)

Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0)

Begin

If lr='1' then

Tmp:="111"

Elsif en='0' then

Tmp:="000"

Elsif clk'event and clk='1' then

If tmp="000" then

Tmp:="001"

Else

Tmp:=tmp(1 downto 0) &'0'

End if

End if

L2<=tmp(2)

L1<=tmp(1)

L0<=tmp(0)

End process

end lft_arc

library ieee

use ieee.std_logic_1164.all

entity RITA is

Port(en,clk,lr:in std_logic

R2,r1,r0:out std_logic)

end

architecture rit_arc of RITA is

begin

Process(clk,en,lr)

Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0)

Begin

If lr='1' then

Tmp:="111"

Elsif en='0' then

Tmp:="000"

Elsif clk'event and clk='1' then

If tmp="000" then

Tmp:="100"

Else

Tmp:='0' &tmp(2 downto 1)

End if

End if

R2<=tmp(2)

R1<=tmp(1)

R0<=tmp(0)

End process

end rit_arc

1、什么是静态工作点。

2、为什么要有静态工作点。

二、静态工作点的研究

1、静态工作点的类型比较。

2、静态工作点的取值比较。

3、静态工作点对电路参数的影响。

4、对静态工作点的设置原则。

三、剖析一个电路的静态工作点设置。

四、总结。

智能火灾探测器 复合传感器 神经网络

资料描述

[页数] 36 [字数] 23119

[目录]

摘要

Abstract

1 绪论 1

2 系统架构设计 4

3 8051单片机的介绍 5

4 系统硬件设计 9

5 系统软件设计 25

6 结论 28

参考文献

致谢

[原文]

1 绪论

1.1 火灾报警器概述

随着传感器技术、微处理器技术和信号处理技术的飞速发展，复合火灾探测已经成为火灾自动探测技术的发展方向。目前复合火灾探测器的主要有光电感烟和感温复合、离子感烟和感温复合以及光电感烟、离子感烟和感温三复合等形式。采用复合探测方法的主要目的是使探测器能够均衡探测各种类型的火灾，特别是散射光烟雾探测器通过温度补偿，克服了其对带温升的黑烟不敏感的缺点，有力地推动了光电烟雾探测器的应用。但是光电感烟传感器和温度传感器复合探测器对低温升的黑色烟雾相应较差，离子感烟由于其存在放射性污染的可能性而越来越难以被市场接受，而且不论是光电还是离子感烟方法，本质上还是离子探测，各种灰尘、水汽和油雾等粒子干扰同样对它们产生影响。尽管可以采用信号处理的方法抑制这些干扰，但很难做到完全消除，因此需要寻找能更加有效探测火灾和减少误报的新的火灾探测方法。

众所周知，绝大多数火灾都要产生一氧化碳(CO)气体，在燃烧不充分的火灾早期更是这样，而且CO气体比空气轻，扩散性比烟雾强，特别是许多常用感烟方法的误报源并不产生CO气体，因此将CO传感器引入火灾探测，构成复合火灾探测器是一种比较理想的早期火灾探测方法。

九十年代以来，神经网络的自学习、自适应、自组织特性，引起了各国消防界和工程界的极大关注。日本的Y. Okayama 提出使用一种三层前馈BP神经网络来探测火灾，具有一定的自学习性和自适应性，但它对传感器信号的特点考虑不够全面，而且仅仅采用简单门限直接进行判决，不利于减少火灾的误报率。S. Nakanishi等人利用模糊逻辑方法处理烟雾浓度信号的烟、温、CO复合信号，系统的调节还采用了神经网络算法，实际结果显示误报率降低了50%，火灾报警时间还有所提前，但它只是用模糊逻辑方法调整报警延迟时间，没用充分发挥神经网络的优势......

[摘要]

目前，火灾自动报警系统领域中网络化、自动化技术日臻完善，但火灾探测器还存在着误报和漏报等问题。火灾探测器探测火灾的准确性将直接影响整个自动报警系统的性能。因此，火灾探测器技术己成为该领域的主要发展方向。

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复合型智能火灾报警器的设计

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智能火灾探测器 复合传感器 神经网络

资料描述

[页数] 36 [字数] 23119

[目录]

摘要

Abstract

1 绪论 1

2 系统架构设计 4

3 8051单片机的介绍 5

4 系统硬件设计 9

5 系统软件设计 25

6 结论 28

参考文献

致谢

[原文]

1 绪论

1.1 火灾报警器概述

随着传感器技术、微处理器技术和信号处理技术的飞速发展，复合火灾探测已经成为火灾自动探测技术的发展方向。目前复合火灾探测器的主要有光电感烟和感温复合、离子感烟和感温复合以及光电感烟、离子感烟和感温三复合等形式。采用复合探测方法的主要目的是使探测器能够均衡探测各种类型的火灾，特别是散射光烟雾探测器通过温度补偿，克服了其对带温升的黑烟不敏感的缺点，有力地推动了光电烟雾探测器的应用。但是光电感烟传感器和温度传感器复合探测器对低温升的黑色烟雾相应较差，离子感烟由于其存在放射性污染的可能性而越来越难以被市场接受，而且不论是光电还是离子感烟方法，本质上还是离子探测，各种灰尘、水汽和油雾等粒子干扰同样对它们产生影响。尽管可以采用信号处理的方法抑制这些干扰，但很难做到完全消除，因此需要寻找能更加有效探测火灾和减少误报的新的火灾探测方法。

众所周知，绝大多数火灾都要产生一氧化碳(CO)气体，在燃烧不充分的火灾早期更是这样，而且CO气体比空气轻，扩散性比烟雾强，特别是许多常用感烟方法的误报源并不产生CO气体，因此将CO传感器引入火灾探测，构成复合火灾探测器是一种比较理想的早期火灾探测方法。

九十年代以来，神经网络的自学习、自适应、自组织特性，引起了各国消防界和工程界的极大关注。日本的Y. Okayama 提出使用一种三层前馈BP神经网络来探测火灾，具有一定的自学习性和自适应性，但它对传感器信号的特点考虑不够全面，而且仅仅采用简单门限直接进行判决，不利于减少火灾的误报率。S. Nakanishi等人利用模糊逻辑方法处理烟雾浓度信号的烟、温、CO复合信号，系统的调节还采用了神经网络算法，实际结果显示误报率降低了50%，火灾报警时间还有所提前，但它只是用模糊逻辑方法调整报警延迟时间，没用充分发挥神经网络的优势......

[摘要]

目前，火灾自动报警系统领域中网络化、自动化技术日臻完善，但火灾探测器还存在着误报和漏报等问题。火灾探测器探测火灾的准确性将直接影响整个自动报警系统的性能。因此，火灾探测器技术己成为该领域的主要发展方向。

本文在对国内外研究现状和存在的问题进行分析的基础上，在硬件和软件方面对火灾探测器技术进行研究。在硬件方面，采用温度传感器、CO传感器和光电感烟传感器组成复合型探测器，利用这三种传感器对火灾发生时的三种主要参数进行测量软件方面，采用神经网络对采集各传感器的信号进行处理，而后再经模糊判决器来发出报警信号。这使探测器在输出报警信号时具有一定的智能化功能。实验结果表明，这种结构的火灾探测器不仅报警的准确性大大提高，还能进一步判定火灾的状态。由此可见，复合技术和神经网络技术的应用能够大大提高火灾探测器的性能，大大降低了误报率和漏报率，为早期报警提供有利条件

[参考文献]

[1] 吴启鹏，新世纪消防科学技术展望.中国消防大全，2002 （11）：4-5

[2] 徐春燕，火灾探测技术的发展及其应用.鞍钢技术,2000年第9期:60-62

[3] 王新军，三种火灾探测器性能比较及应用.隧道建设，2005 , 25（3）74-78

[4] 张佳薇，孙丽萍，宋文龙主编.传感器原理与应用.哈尔滨：东北林业大学出版社，2003.99-102

[5] 张建华，王占林.基于神经网络的控制系统状态监测与故障诊断方法研究．96年中国控制与决策学术年会论文集

[6] 刘世良，潘一平,火灾多元复合探测技术的现状与发展.消防技术与产品信息1998年04期:21-24

[7] 吴龙标,火灾探测的人工神经网络方法.人类工效学.1997, 3 (2) :39-41

[8] 尚峰，蒋国平,DS18B20在火灾探测器中的应用.电子测量技术2003.

[9] 范冰彦,家庭无线智能防盗报警系统.安防科技，2003. 3: 70-71

[10] 杨振汀，流行单片机实用子程序及应用实例.西安电子科技大学出版社，2002.83~86

[11] 张毅刚，彭喜元，姜守达，乔立言.新编MCS-51单片机应用系统.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.8~27，142~146，155~156，164~166，215~217

[12] 周航慈，单片机应用程序设计技术(修订版).北京航空航天大学出版社，2002.56~72

[13] 焦李成，神经网络系统理论．西安电子科技大学出版社，1995

[14] 睢丙东主编，单片机应用技术与实例.北京：电子工业出版社，2005.13~25，81~85

[15] 王慧主编，计算机控制系统.北京：化学工业出版社教材出版中心，2005.53~62

[16] 尚峰，复合形火灾探测器的研究[硕士论文].大连理工大学.2003.8

[17] 曹君，火灾报警系统设计[硕士论文].哈尔滨理工大学.2006.3

[18] BRITISH STANDARD, Fire detection and fire alarm systems-Part5:Heat detectors-Point detectors. BS EN 54-5:2001:5-20

[19] James A. Milke, Monitoring Multiple Aspects of Fire Signatures for Discriminating Fire Detection, Fire Technology. Vol. 35. No. 3. 1999:25-29

[20] Holt, Mike.Fire Alarm Signaling Systems. Electrical Construction and Maintenance, 2003,102(8):40, 42-43

FPGA实现DDS功能，9851单片机就可以了，输出波形经过D/A转换再 滤波后 用AD603实现调幅 再AD811 放大 进滤波器 就OK了

还有 输出的数码管要驱动的