冷却液系统控制器

《冷却液系统控制器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷却液系统控制器（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电子课程设计电子课程设计 -冷却液系统控制器冷却液系统控制器 学院：电子信息工程学院 专业、班级：电气 091501 班 姓名：吕相沅 学号：200922130109 指导教师：闫晓梅 2011 年 12 月 冷却液系统控制器冷却液系统控制器 一、一、 设计任务与要求设计任务与要求 冷却液系统控制器 控制任务说明： 机床的冷却液系统由 3 台电动机驱动，要求如下。 按下按钮 K1 后，M1 和 M2 同时启动。 M1 和 M2 同时启动后，延迟 8s 后，M3 启动。 停止按钮 K2 按下时，M3 先停止，延时 10s 后，M2 停止，再延时 5s 后，M1 停止。 二、 总体框图 按钮与电动

2、机运行状态表 开关控制电动机运行状态 K1K2 时 间 电动机 1电动机 2电动机 3 闭合打开立刻启动启动未启动 保持保持8S 后保持保持启动 保持闭合立刻保持保持停止 保持保持10S 后保持停止停止 保持保持5S 后停止保持保持 （注：在设计电路中，由于仿真需要，用灯泡来代替电动机） 电路组成及工作原理：经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路 分为以下几部分： 1、开关 K1 闭合时，灯泡 1 和灯泡 2 通过与门等到高电平从而灯亮； 2、十进制计数器 1 开始计数，当计数到 8 时，灯泡 3 通过与门得到高电平从而 灯亮，同时通过与门使得计数器 1 保持，使灯泡 1、2、3 保持

3、灯亮； 3、开关 K3 闭合时，灯泡通过与门得到低电平从而灯灭，同时十一进制计数器 2 开始计数；当计数到 10 时，灯泡 2 通过与门而得到低电平从而灯灭，此 时又通过与门使得计数器 2 保持，同时计数器 3 开始计数； 4、当计数器 3 计数到 5 时，灯泡 1 通过与门、与非门得到低电平从而熄灭，同 时计数器 3 通过与门的控制处于保持状态； 三、 选自器件 具体器件和数目如下： 由 555 构成的多谐振荡器 1 个（电路中一个模块） 74LS160（计数器）4 个 74LS08 与门 6 个 74LS06 非门 4 个 74LS03 与非门 1 个 七段数码显示器 4 个 灯泡 3 个

4、 开关 2 个 电阻（十千欧） 2 个 脉冲信号发生器 1 个 5V 电源 2 个 导线若干。 下面说明电路用到的主要芯片： 1、加法计数器 逻辑框图如下图所示： 逻辑符号如下： 74LS160 功能表 具体逻辑功能： 同步可预置数 4 位十进制加法计数器 74LS160 具有异步清零端。它具有数 据输入端 A、B、C 和 D，同步指数端、异步清零端和技术控制端LOADCLR ENT 和 ENP，为方便级联，设置了进位输出端 RCO。 当异步清零端=0 时异步清零，当置数端=0、=1，CP 脉冲CLRLOADCLR 上升沿时预置数。当=ENP=ENT=1 时，电路工作在计数状态。当计LOADC

5、LR 数器计数值为 9 时，进位端 RCO 输出一个与 Q 端高电平部分相同的高电平。其 A 动作时序图如下图所示。 74LS160 的动作时序图 2、74LS08 与门 其逻辑框图、逻辑符号图和逻辑功能表如下所示： 74LS08 逻辑框图 74LS08 逻辑符号图 输 入输 出 ABY 000 010 100 111 74LS08 逻辑功能表 逻辑功能描述如下： 当输入端 A、B 均为高电平时，输出为高电平；其余输入情况下输出为低电 平。 3、747LS06 非门 其逻辑符号、逻辑框图及逻辑功能表如下： 74LS06 逻辑符号 747LS06 逻辑功能表 747LS06 逻辑框图 逻辑功能描

6、述如下： 当输入端为低电平时，输出端为高电平； 当输入端为高电平时，输出端为低电平； 即输出端的电平与输入端的电平总是相反的。 4、七段数码显示器 输入输出 01 10 数字显示译码器 输 入 ABCD 显 示 00000 00011 00102 00113 01004 01015 01106 01117 10008 10109 数码显示真值表 5、74LS03 与非门 其逻辑框图、逻辑符号及逻辑功能表如下： 74LS03 逻辑框图 74LS03 逻辑符号 输 入输 出 ABY 001 011 101 110 74LS03 逻辑功能表 逻辑功能描述如下： 当输入端 A、B 均为高电平时，输出端

7、为低电平；当输入端至少有一个输入为低 电平时，输出端极为高电平；即其功能为对与门取反。 6、555 定时器 A A1 1 5 55 55 5_ _V VI IR RT TU UA AL L GND DIS OUTRST VCC THR CON TRI 555 定时器的逻辑符号 555 计时器的逻辑框图 555 计时器的逻辑功能 555 计时器的逻辑功能表 四、 功能模块 模块一、555 定时器构成的多谐振荡器模块 由 555 定时器构成的多谐振荡器时输出频率为： TCC TCC VV VV CRRTln)( 211 2ln)( 21 CRR T T V V CRT 0 0 ln 22 2ln

8、2C R G 故电路的震荡周期为 2ln)2( 2121 CRRTTT 震荡频率为 ,经过计算，这里选择=4.8K 欧姆，=4.8K 欧姆， )2(2ln 1 21 RRC f 1 R 2 R C=1uF，则输出信号为 100HZ（由于当输出信号的频率为 1HZ 时，计数太慢，所 以将频率调试为 100HZ） 图 4.1.1 对其进行调试如下： 模块二、状态机模块 此模块的功能介绍： 开关 K1 闭合后，灯泡 1 和 2 同时亮；当计数器计数到题目所给时间后，计 数器通过与门给灯泡 3 输送出高电平从而灯亮； 开关 K2 闭合后，通过与门给灯泡 3 输送出低电平从而灯泡熄灭； 此后通过预置数计

9、数器模块在相应的时间通过与门分别使灯泡 2 和 1 逐一 熄灭。 将预置数计数器用高低电平代替进行仿真如下所示： VCC 5V VCC 5V R1 10.0kOhm_1%R2 10.0kOhm_1% J1 Key = 1 J2 Key = 2 X1 2.5 V X2 2.5 V X3 2.5 V U1A 74LS08D & U1B 74LS08D & U1C 74LS08D & VCC 5V J3 Key = 3 R3 10.0kOhm_1% 对上图功能进行简单描述： 对于灯泡 1 和 2 ：当 K1 打开时，灯泡都灭；当 K1 闭合，K3 打开时，灯泡 都亮；K3 闭合时，灯泡都灭。 对于灯

10、泡 3 ： 当 K2 打开，K3 打开时，灯泡亮；当 K2 和 K3 至少有一个闭 合时，灯泡灭。 模块三、预置数计数器与时间显示模块 此模块的功能介绍： 通过状态机模块来控制计数器，使计数器进行计数，数码管显示时间；当计数 器分别计数到题目所给时间时，计数器的输出端通过非门，与非门和与门输出 高低电平来控制灯泡的熄灭。 这一模块的详细电路图即仿真结果如下所示： 五、总体设计电路图五、总体设计电路图 1、总体设计电路图如下 电路整体工作情况： 开关 K1 闭合时，灯泡 1 和灯泡 2 通过与门等到高电平从而灯亮； 十进制计数器 1 开始计数，当计数到 8 时，灯泡 3 通过与门得到高电平从而

11、灯亮，同时通过与门使得计数器 1 保持，使灯泡 1、2、3 保持灯亮； 开关 K3 闭合时，灯泡通过与门得到低电平从而灯灭，同时十一进制计数器 2 开始计数；当计数到 10 时，灯泡 2 通过与门而得到低电平从而灯灭，此时又 通过与门使得计数器 2 保持，同时计数器 3 开始计数； 当计数器 3 计数到 5 时，灯泡 1 通过与门、与非门得到低电平从而熄灭，同 时计数器 3 通过与门的控制处于保持状态。 2、经模拟验证所设计的电路能实现题目要求的结果，结果如下： 按下按钮 K1 后，M1 和 M2 同时启动。 M1 和 M2 同时启动后，延迟 8s 后，M3 启动。 停止按钮 K2 按下时，M

12、3 先停止，延时 10s 后，M2 停止，再延时 5s 后，M1 停止。 六、六、 课程设计心得课程设计心得 在两周的数字电子课程设计中，我更深入的了解了数字电子中的许多芯片的 功能，设计电路的思路更清晰，逻辑性更强了。两周的课程设计结束了，在这 次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情， 如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计， 和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学 会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 在看到自己要进行设计的题目时，经过一段时间的思考，很快就设计出电 路。但又仔细地将过程对照后，发

13、现了许多漏洞，由于整体电路几乎是用计数 器来实现的，所以错误都出在计数器上，比如:1、在我所设计的电路中，多处 用到计数器来表达题目中的延时，用计数器计数到某一值来控制灯泡的亮灭， 但我初次设计出电路后，发现当计数器计数到所需值后，并没有让计数器保持， 从而计数器继续计数，使得灯泡又改变了状态；2、当所设计的电路整体运行一 遍后，发现，我并没有给电路中的计数器进行清零，以至于电路无法重新开始 进行工作。经过多次修改，自己认为设计的电路已没有错误。 在实验室进行 Multisim 仿真时发现，此软件中并没有我需要的异步清零计 数器 74LS161，于是我又用实验室 Multisim 仿真软件中的其他芯片组合后来代 替 74LS161，经过这一次修改，我仿真出了正确结果。验证了我所设计电路的 正确性。 在实验室进行硬件仿真时，很快将电路连接完毕，但并没有得出结果，经 多次检查后，发现无法得出结果的原因：有些芯片是坏的、有些导线是断的。 从这次课程设计，我得到了一些经验与教训：在设计的过程中不仅要将大体的 思路搞清楚，而且具体的细节也要考虑到，不能在小细节上出现差错，否则全 盘皆输；在设计电路的过程中，一定要联系实际，尽量设计精简的电路图，否 则在实际电路中既耗费体力，又耗费金钱，有不必要的支出。