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文檔簡介
1、<p> 家用電風(fēng)扇控制邏輯電路設(shè)計(jì)</p><p><b> 設(shè)計(jì)思想 </b></p><p> 目前,人們家庭所有的電風(fēng)扇正越來越多地采用電子控制線路來取代原來的機(jī)械控制器,這使得電扇的功能更強(qiáng),操作也更為簡便。圖1.1為電扇操作面板示意圖。</p><p> 圖1.1為電扇操作面板示意圖</p><
2、p> 在面板上有六個LED指示燈指示電扇的狀態(tài)。三個按鍵分別為選擇不同的操作-風(fēng)速、風(fēng)種、停止。其操作方式和狀態(tài)指示如下:</p><p> 1、電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),所有指示燈不亮。此時(shí)只有按“風(fēng)速”鍵電扇才會響應(yīng),其初始工作狀態(tài)為“風(fēng)速”-弱,“風(fēng)種”-正常位置,且相應(yīng)的指示燈亮。</p><p> 2、電扇一經(jīng)啟動后,再按動“風(fēng)速”鍵可循環(huán)選擇弱、中或強(qiáng)三種狀態(tài)中的一種狀態(tài)
3、;同時(shí),按動“風(fēng)種”鍵可循環(huán)選擇正常、自然或睡眠三種狀態(tài)的某一種狀態(tài)。</p><p> “風(fēng)速”的弱、中、強(qiáng)對應(yīng)電扇的轉(zhuǎn)動由慢到快。</p><p> “風(fēng)種”在“正?!蔽恢檬侵鸽娚冗B續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn);在“自然”位置,是表示電扇模擬產(chǎn)生自然風(fēng),即運(yùn)轉(zhuǎn)4秒,間斷4秒的方式;在“睡眠”位置,是產(chǎn)生輕柔的微風(fēng),電扇運(yùn)轉(zhuǎn)8秒,間斷8秒的 方式。</p><p> 3、在電扇任
4、意工作狀態(tài)下,按“停止”鍵電扇停止工作,所有指示燈熄滅。</p><p> 4、為了使設(shè)計(jì)更加人性化,可附加一個K4定時(shí)按鈕</p><p> 二、系統(tǒng)的組成及工作原理</p><p><b> 2.1、系統(tǒng)的組成</b></p><p> 本系統(tǒng)主要由脈沖觸發(fā)電路、狀態(tài)鎖存電路、風(fēng)種控制電路、消抖電路及單穩(wěn)態(tài)定
5、時(shí)電路組成。通過按鍵開關(guān)產(chǎn)生單次脈沖來控制電風(fēng)扇的狀態(tài),并通過發(fā)光二極管將各種狀態(tài)顯示出來</p><p><b> 1、脈沖觸發(fā)電路</b></p><p> 按鍵 K1 按下后形成的單次脈沖信號作為“風(fēng)速”狀態(tài)鎖存電路的觸發(fā)信號。按鍵K1、K2 及部分門電路74LS00、74LS08 構(gòu)成了“風(fēng)種”狀態(tài)鎖存電路的觸發(fā)信號。</p><p&g
6、t;<b> 2、狀態(tài)鎖存電路</b></p><p> “風(fēng)速”、“風(fēng)種”兩組狀態(tài)鎖存電路均用1片4D 觸發(fā)器74LS175 構(gòu)成,每片三只D 觸發(fā)器的輸出端分別于三個狀態(tài)指示燈相連,同時(shí)每片74LS175 的清零端均與停止鍵K3 相連,利用按鍵產(chǎn)生的低電平信號將所有狀態(tài)清零。</p><p> 3、風(fēng)種脈沖控制電路</p><p>
7、 在“風(fēng)種”的三種選擇方式中,在“正?!蔽恢脮r(shí),風(fēng)扇為連續(xù)運(yùn)行方式,在“自然”和“睡眠”位置時(shí),為間斷運(yùn)行方式。電路中,采用74LS151 作為“風(fēng)種”方式控制器,由74LS175 三個輸出端選中其中的一種方式。間斷工作時(shí),在74LS175 的CP 端加入一個周期時(shí)鐘信號作為“自然”端的間斷控制,二分頻后再作為“睡眠”方式的控制輸入。</p><p><b> 4、輸出電路</b><
8、/p><p> 輸出電路由風(fēng)速鎖存電路和選擇后的風(fēng)種脈沖電路共同控制,其輸出端接在其對應(yīng)的點(diǎn)擊控制端。由此控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、類型。</p><p><b> 2.2、工作原理</b></p><p><b> 1、狀態(tài)鎖存器</b></p><p> “風(fēng)速”、“風(fēng)種”這兩種操作各有三種工作狀態(tài)和
9、一種停止?fàn)顟B(tài)需要保存和指示,因而對于每種操作都可以采用三個觸發(fā)器來鎖存狀態(tài),觸發(fā)器輸出1表示工作狀態(tài)有效,0表示無效,當(dāng)三個輸出為全0則表示停止?fàn)顟B(tài)。</p><p> 為了簡化設(shè)計(jì),可以考慮采用帶有直接清零端的觸發(fā)器,這樣將停止鍵與清零端相連就可</p><p> 以實(shí)現(xiàn)停止的功能,簡化后的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖如圖1.3所示。</p><p> 圖中橫線下數(shù)字
10、5;××為Q2、Q1、Q0的輸出信號。</p><p> 根據(jù)圖4.1狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖,利用卡諾圖化簡后,可得到Q0、Q1、Q2的輸出信號邏輯表達(dá)式(它們可適用于“風(fēng)速”及“風(fēng)種”電路):</p><p> 可選用4D上升沿觸發(fā)器74LS175構(gòu)成。</p><p> ?。╝)風(fēng)速 (b)風(fēng)種&
11、lt;/p><p> 電扇簡化操作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖</p><p> 風(fēng)速狀態(tài)鎖存電路原理圖</p><p><b> 2、脈沖觸發(fā)電路</b></p><p> 3、風(fēng)種脈沖控制電路</p><p><b> 4、輸出電路</b></p><p>&
12、lt;b> 5、總原理圖</b></p><p><b> 工作仿真圖</b></p><p><b> 開機(jī)仿真圖</b></p><p><b> 自然狀態(tài)仿真圖</b></p><p><b> 睡眠狀態(tài)仿真圖</b>&l
13、t;/p><p><b> 關(guān)機(jī)仿真圖</b></p><p><b> 電路PCB板圖</b></p><p><b> 1、飛線圖</b></p><p><b> 2、PCB圖</b></p><p><b>
14、 元件清單</b></p><p><b> 心得體會</b></p><p> 通過仿真驗(yàn)證證明,該設(shè)計(jì)方案是成功的。其中難免存在一些錯誤和缺陷,請老師能給予批評和指證,使該設(shè)計(jì)更加完善。</p><p> 在設(shè)計(jì)的過程中由于要用到按鈕開關(guān)產(chǎn)生脈沖,而仿真軟件中沒有按鈕開關(guān)這個元件,之后用普通的撥動開關(guān)代替,實(shí)現(xiàn)功能上的一致
15、,但實(shí)際PCB中應(yīng)該使用按鈕開關(guān)。</p><p> 通過此次課程設(shè)計(jì)讓我能夠親身參與電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師使我更加深深地體會到:現(xiàn)代的社會是信息的社會,很多與人們生活緊密相關(guān)的產(chǎn)品都是電子產(chǎn)品比如決定現(xiàn)代社會發(fā)展方向的電腦以及幾乎每個同學(xué)都擁有的收音機(jī)等等無不說明電子產(chǎn)品的重要性。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p>
16、 1、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》(數(shù)字部分)主編:康光華 高等教育出版社</p><p> 2、《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 主編:艾永樂 付子義 焦作工學(xué)院電氣工程系</p><p> 3、《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》主編:曹國清 中國礦業(yè)大學(xué)出版社</p><p> 4、《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》主編:歷雅萍、易映萍 高等教育出版社</p><p>
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