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1、电子课程设计 加热控制器 学院：华科学院 专业班级：通信142201H 姓名： 王江涛 学号：201422080128 指导老师： 黄庆彩 2016年12月目 录一、设计任务与要求-3二、总体框图-3三、选择器件-31、74LS160的应用2、74LS74的应用 3、74LS11的应用 4、74LS08的应用 5、74LS86的应用 6、74LS00的应用 7、555定时器的应用四、功能模块-13 1、秒脉冲发生器模块2、计数器及译码器显示模块3、状态机模块五、总体电路设计-16六、硬件仿真-17七、个人总计与体会-17加热控制器一、 设计任务与要求按钮k1按下后，加热器J加热25s；然后停止
2、加热；电扇F通电15s，加热器加热10s后停止加热，风扇F断电。按钮k2按下时，可以随时停加热，电扇断电。二、 总体框图 加热器的总体框图如图2-1所示。 图2-1总体框图 该电路框图主要有状态电路，脉冲电路，计数电路，译码电路成。状态电路：控制电路的高低电平，按照顺序改变电路电平；脉冲电路；产生准确的震荡电路；译码电路：把代码特定的含义翻译出来；计数电路；特定时间产生特定电平；该电路是一个加热控制器，在按钮K1按下后，加热器J加热25s后停止加热，使电扇F通电15s后，加热器加热10s后停止加热，并使风扇F断电。当K2按下时，可以随时停止加热，并使电扇断电。输入低电平有效，通过输出高低电平来
3、控制外接负载的工作与否 。三、 选择器件选择的器件如表3-1所示。表3-1器件表芯片名称个数（说明）74LS1604位十进制加法计数器2个74LS74上升沿双D触发器3个DCD_HEX四段数码管显示器2个AND3（74LS11）与门（三输入）2个NAND2（74LS00）与非门（二输入）1个XOR2（74LS86）异或门（二输入）1个AND2（74LS08）与门（二输入）4个VCC5V电源K开关2个（一个普通开关一个单刀双制开关）NE555VIRTUAL定时器5551个C电容2个（R1=2.2Kohm R2=22Kohm）R电阻2个(C1=0.3uf C2=10nF)电扇加热器灯泡代替2个（红
4、灯代表加热器，绿灯代表电扇） 以下是主要器件的介绍说明：1、74LS160的应用同步可预置数4位十进制加法计数器74LS160具有异步清除端，引脚排列逻辑符号如图3-2所示。时序图如图3-3所示。它具有数据输入A、B、C和D，以及同步置数端LOADN、异步清除端CLRN和计数控制端ENT和ENT，方便级联，设置进位输出端RCO。 图3- 1 74LS160引脚图与逻辑符号注：D0-D3:并行数据输入端；Q0-Q3数据输出端；EP、ET：计数控制端； C：进位端；CP：时钟输入端；：异步清除输入端；：同行并行置入控制端。 图3-3 74LS160时序图当CLRN=0时异步清零，当LOADN=0，
5、CLRN=1时，CP脉冲上升沿时预置计数。当LOADN=CLRN=ENT=ENP=1时，电路工作在计数状态。当计数器计数值为9时，RCO输出一个与Qa端高电平部分相同宽度的高电平。功能表3-4所示。 表3-4 74LS160功能表输入输出cp0异步清零10同步预置1111计数110保持110保持 74LS160内部原理如图3-5所示。 图3-5 74LS160内部原理2、74LS74的应用74LS74是具有异步置位和复位端的边沿触发双D触发器，74LS74是一个边沿触发器数字电路器件，每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发d触发器电路。74LS74的逻辑框图与逻辑引脚图，图3-6所示。
6、图3-6 74LS74逻辑框图与引脚图图3-7是74LS74的特性功能表，74LS74内含两个独立的D上升沿双d触发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q、QN）。、的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。当、均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。 表3-7 74LS74功能表说明000 输出状态与D端状态相同010101111内部结构图3-8所示。图3-8 74LS74内部结构3、74LS11的应用74LS11是三输入的与门。74LS11为三输入的与门，由其逻辑功能表可得，其逻辑功能为“见0
7、得0，全1得1”，即只要三个输入端口中有一个为0，则输出Y就为0，当输入全为1时，才有输出Y为1。74LS11的真值表图3-9所示。表3-9 74LS11真值表ABCZ0000001001000110100010101100111174LS11的引脚图与逻辑框图如图3-10所示。 3-10（a）74LS11引脚图 图3-10（b）74LS11逻辑框图4、74LS08的应用 74LS08是2输入的与门。真值表如图3-11所示。 表3.11 74LS08真值表输入输出ABYLLLLHLHLLHHH注：H代表高电平，L代表低电平。74LS08的引脚图与逻辑框图如图3-12所示。图3-12（a）74L
8、S08引脚图3-12（b）74LS08逻辑框图5、74LS86的应用 74LS86是2输入的异或门。真值表如表3-13所示。 表3-13 74LS86真值表输入输出ABYLLLLHHHLHHHL 74LS86的引脚图与逻辑框图，如图3-14所示。 3-14（a）74LS86引脚图 3-14（b）74LS86逻辑框图 6、74LS00的应用74LS00是2输入的与非门。真值表如表3-15所示。 表3-15 74LS00真值表输入输出ABYLLHLHHHLHHHL74LS00的引脚图与逻辑框图，如图3-16所示。 图3-16 74LS00引脚图与逻辑框图7、555定时器（1）555定时器的内部结构
9、和逻辑符号，如图3-17所示。 图3-17 555定时器内部结果与逻辑符号（2）555定时器外部管脚功能管脚1：外接电源的负端VSS（或GND）。在一般情况下与地相连。管脚2：触发端或置位端。当输入信号自2脚输入电压低于（1/3）VCC时，则触发器置位，555定时器输出高电平，放电管截至。管脚3：时钟脉冲输出端。管脚4：复位端。当4脚接低电平时，输出为低电平；正常工作时4脚接高电平。管脚5：控制端。平时输入（2/3）VCC作为比较器的参考电平，当脚5外接一个输入电压时，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制。如果不在5脚外加电压，通常接0.01F电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。管脚6：阀值电压端。当6脚输入电压大于（2/3）VCC时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通。管脚7：放电端。管脚8：电源正端，外接VCC。（本芯片工作电压为DC 5伏）。（3）555定时器功能表 输入输出RESETTHRESTRIGOUTDISCH00接通12Vcc/3Vcc/30接通12Vcc/3Vcc/3原状态原状态12Vcc/3Vcc/3
