数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑.docx

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1、数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑当前位置：文档视界数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑家用电风扇控制逻辑电路设计一、简述目前，人们家庭所有的电风扇正越来越多地采用电子控制线路来取代原来的机械控制器，这使得电扇的功能更强，操作也更为简便。图1为电扇操作面板示意图。图1.1为电扇操作面板示意图在面板上有六个指示灯指示电扇的状态。三个按键分别为选择不同的操作风速、风种、停止。其操作方式和状态指示如下:、电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮。此时只要按“风速键电扇才会响应，其初始工作状态为“风速-弱,“风种-正常位置,且相应的指示灯亮。、电扇一经启动后,再按

2、动“风速键可循环选择弱、中或强三种状态中的一种状态；同时,按动“风种键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态的某一种状态。3、在电扇任意工作状态下,按“停止键电扇停止工作,所有指示灯熄灭。“风速的弱、中、强对应电扇的转动由慢到快。“风种在正常位置是指电扇连续运转;在“自然位置,是表示电扇模拟产生自然风,即运转4秒，间断4秒的方式；在“睡眠位置，是产生轻柔的微风，电扇运转8秒，间断8秒的方式。扇操作状态的所有变换经过如图1.所示。图12电扇操作状态转换图二、设计任务和要求用中小规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能,详细要求如下:1、用三个按键来实现“风速、“风种、“停止的不同选择。2、用六个发

3、光二极管分别表示“风速、“风种的三种状态。3、电扇在停转状态时，只要按“风速键才有效，按其余两键不响应。4、优化设计方案，使整个电路采用的集成块应尽量的少。三、可选用的器材1、NE系列数字电子技术实验系统2、直流稳压电源3、集成电路:74LS7、7LS1、LS175及门电路等。4、发光二极管、电阻、按键开关四、设计方案提示1、状态锁存器“风速、“风种这两种操作各有三种工作状态和一种停止状态需要保存和指示，因此对于每种操作都能够采用三个触发器来锁存状态,触发器输出表示工作状态有效,表示无效，当三个输出为全0则表示停止状态。当前位置：文档视界数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑数字电子电路课程设

4、计家用电风扇控制逻辑 (风种图4电扇简化操作状态转换图、触发脉冲的构成根据前面的逻辑表达式，我们能够利用D触发器建立起“风速及“风种锁存状态电路,但这两部分电路的输出信号状态的变化还有赖于各自的触发脉冲。在“风速部分的电路中,能够利用“风速按键(K1所产生的脉冲信号作为D触发器的触发脉冲。而“风种部分电路的触发脉冲P则是由“风速K1、“风种K2)按键的信号和电扇工作状态信号设ST为电扇工作状态,T停，ST=1运转三者组合而成的。当电扇处于停止状态(T时,按K键无效，CP信号将保持低电平;只要按K键后,C信号才会变成高电平,电扇也同时进入运转状态(ST=1)。进入运转状态后,CP信号不再受K1键

5、的控制,而是由K2键所控制。由此,我们可列出如表.2所示的CP信号状态表,并可得到其输出逻辑表达式:12CPKSTKST=+(式中为风速键的状态，K2为风种键的状态由于ST信号可由“风速电路输出的三个信号组合而成。因此从表.3所式的ST信号状态表可得012STQQQ=当ST=0时,表示电扇停转。当T1时，表示电扇运转。最终,能够得到P的逻辑表达式10122021CPKQQQKQQQ=+当前位置：文档视界数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑当前位置：文档视界数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑数字电子电路课程设计家用电风扇控制逻辑参考电路如图5能够从下面

6、几个部分予以讲明：1、状态锁存器电路“风速、“风种两种状态锁存器电路均采用二片4触发器74LS75构成,每片三只D触发器的输出端分别与三个状态指示灯相连。每片74LS的清零端(R均与停止键(K3)2、触发脉冲电路键K1按动后构成的触发信号作为“风速状态锁存电路的触发信号。键K1、K2及部分门电路74S00、7LS08构成了“风种状态电路触发信号P。电扇停转时，ST,K1=0，故图中与非门U2输出为高电平，U3输出也为高电平，因此4输出的CP信号为低电平。当按下K1键后,1输出高电平,U2输出低电平,故CP变为高电平,并使触发器翻转，“风种功能处于“正常状态。同时,由于1键输出的上升沿信号,也使

7、“风速电路的触发器输出处于“弱状态,电扇开场运转，T=1。电扇运转后，U2输出始终为高电平，这样C信号与K2的状态一样。每次按下2并释放后，P信号上就会产生一个上升沿使“风种状态发生变化。在工作经过中，CP的波形图如图6.1所示。图.1C的波形图在参考电路.1中，1平常为低电平，而K平常为低电平，在实验时,可选用实验箱中的单次脉冲开关表示K、K2。3、“风种三种方式的控制电路在“风种的三种选择方式中，在“正常位置时，风扇为连续运行方式,在“自然和“睡眠位置时，为间断运行方式。参考电路中,采用74LS8选数据选择器作为“风种方式控制器，由74LS75的三个输出端选中其中的一种方式。间断工作时,电

8、路中用了一个8秒计时周期的时钟信号作为“自然方式的间断控制，二分频后再作为“睡眠方式的控制输入，如图62所示波形。图6.2“风种三种工作方式波形七、设计心得:通过验证证实,该设计方案是成功的。其中难免存在一些错误和缺陷，请教师能给予批评和指证,使该设计愈加完善。通过此次课程设计让我能够亲身参予电子产品的设计师使我愈加深深地体会到：当代的社会是信息的社会，很多与人们生活严密相关的产品都是电子产品比方决定当代社会发展方向的电脑以及几乎每个同学都拥有的收音机等等无不讲明电子产品的重要性。作为一名电气专业已经大三的大学生，我认识到我不仅要学好课本上的知识，还要学会将所学到的知识联络并应用到现实生活中，

9、做到理论联络实际。通过这几周紧张而充实的课程设计,我学到了很多东西，并对我以后所要做的毕业设计有了一个初步的了解。做好一个课程设计或毕业设计不仅要具备扎实的书本知识并会擅长应用,还要学会查阅资料，对以前学过的知识不清楚的地方还要进行温习，实在搞不明白的地方要向教师或同学请教，这样才可能做出一个比拟不错的课程设计。通过此次设计经过，使我学会了一些作为一个电气专业的学生所应学会的软件如protl,并对可编程逻辑器件的应用和开发的设计思想有了更进一步的了解和把握。在这里我要感谢我们的指导教师,非常感谢教师的指导和帮助，真的很感谢他们。希望以后还能参加这样的课程设计。我想我会做的更好的。八、参考文献、（电子技术基础）数字部分主编:康光华高等教育出版社2、（电子技术课程设计指导书）主编：艾永乐付子义焦作工学院电气工程系3、（数字电路与逻辑设计）主编：曹国清中国矿业大学出版社4、（电子技术课程设计）主编：历雅萍、易映萍高等教育出版社5、（电子线路设计、实验、测试）主编：谢美自华中理工出版社6、（经典集成电路00例）主编:任致程机械工业出版社7、（实用电子控制电路）主编：方大千、鲍萧伟国防工业出版社