课程设计--智能裁判辅助系统设计

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1、沈阳航空航天大学课程设计（说明书）智能裁判辅助系统设计班级学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目智能裁判辅助系统设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个可应用于智能车大赛的智能裁判辅助系统，技术指标如下：①此智能裁判辅助系统可根据要求选择单车圈速计时模式或双车竞速计时模式；单车模式下，利用一组数码管给出单车完成一圈所耗时间；双车模式下，用两组数码管分别给出每车所耗时间，比赛完成后利用一位数码管明确给出胜利车辆信息（如A车胜利显示A，B车胜利显示B）；时间要

2、求精确至0.01秒；②赛道开始线与停止线为同一条线，赛车通过开始线开始计时（即智能裁判辅助系统在此存在传感器）；赛车通过停止线停止计时；所有赛车完成比赛后给出声音提示；下次比赛开始前，裁判可手动将智能裁判辅助系统复位；③根据智能车大赛要求，车辆通过停止线30CM范围内完全静止，超过30CM范围完成静止的车辆加罚时5秒，因此要求智能裁判辅助系统可以自行完成车辆停止状态监测，对于违规车辆可以自行进行加时处罚，并在其对应所有数码管上显示最终成绩。二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。2．根据技术指标，通过分析计算确定电路

3、和元器件参数。3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。2．进行实验数据处理和分析。四、推荐参考资料1.童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表：序号评定项目评分成绩1设计方案正确，具有可行性，创新性（15分）2设计结果可信（例如：系统分析、仿真结果）（15分）3态度认真，遵守纪律（15分）4设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（25分）5答辩（30分）总分最

4、终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2016年7月3日一、概述智能车辆作为智能交通系统的重要组成部分，能够提高驾驶安全性，降低日趋严重的交通事故发生率，大幅改善公路交通效率，在某种程度上缓解能源消耗和环境污染等问题。这是一个能够将汽车产业、交通系统和信息产业紧密结合起来的新型领域。在欧州、美国和日本等发达国家，智能车的发展大步向前，国内的实际差距还不是很大，所以一定要抓住机遇来发展智能车产业。目前在我国发展智能车会遇到一些问题，比如高投入、长周期、缺人才、淡理念等等，国内主机厂参与高校的智能车比赛

5、中，实际涉及的核心技术不多，原因之一是主机厂对无人车的技术前景、技术储备认识不足，要解决淡理念的问题，就要深入对智能车的理解。智能车大赛将成为今后推广智能车的一个重要途径。此次课设的要求是设计一个可应用于智能车大赛的智能裁判辅助系统。智能裁判辅助系统的存在，首先可以帮助裁判完成对比赛结果的鉴定，既可以使智能车大赛的比赛公平公正，又不失效率。可以帮助裁判计时，公布结果，以及监测一些车辆的停车状态。给裁判带来方便，今后在实际中可以得到广泛的应用，有着很好的发展前景。考虑到智能裁判辅助系统可以选择单车圈速计时模式和双车竞速计

6、时模式，所以至少需要两组计时器来显示时间。总体分为三大模块：第一先做出计时器系统；第二做出比赛操作系统；第三做出加时处罚系统。做出的仿真图中最核心的就是计时器部分，主要应用了74LS160集成同步十进制加法计数器，可以作为分钟部分和秒钟部分的个位计数，以及毫秒部分的十位和个位计数，也可以通过置数端引入六进制，作为分钟部分和秒钟部分十位计数。时间精确度要求是0.01s，所以要控制好脉冲源的频率，采用555定时器组成的多谐振荡器的输出信号来给计时器电路提供脉冲源是一种较好的选择。比赛操作系统部分主要是通过人为的两组换路开关

7、来表示赛车比赛的开始和结束。手动复位时，使用74LS160引脚的置零端，无论是单车模式还是双车模式，都可以改变该引脚的高低电平信号来进行手动清零。加时处罚部分中，主要是利用74LS183全加器将需要加罚5秒的车辆一圈用时时间增加5秒。这份报告中将详细的说明这三大模块是如何实现的，包括方案的论证，具体的子功能图的设计和性能的测试。最后将实现所有功能。二、方案论证在概述中所提到的三大模块，是做出总电路图的整体思路，在其基础上又添加了一些详细的子功能图。整个系统总体的原理框图如下图1所示：图1智能裁判辅助系统电路的原理框图在

8、所完成电路的仿真图中，这些功能图都能很好的实现，其中，最重要的一大模块就是计时器系统，也是本课设题目的核心部分。智能裁判管理系统是由一些小电路组合起来进而实现整体，这些子功能的原理叙述如下：（1）脉冲产生用555定时器构成多谐振荡器，产生的信号稳定且周期为0.01秒，产生的脉冲信号直接加在毫秒部分74LS160的CLK端即可。55