电风扇控制

《电风扇控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电风扇控制（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、家用电风扇控制逻辑电路设计电子课程设计报告题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计姓名：邹秀兰专业：通信工程班级学号：08042104同组人：曾令春指导教师：韦芙芽南昌航空大学信息工程学院2010年9月曰第一章设计内容及要求目录24由手工时代进入了现代的电器时代。同时 环技发展风才也使为个我家 大学生，出仅仅要将采论机械该 是要将向学常风识着于风扇生的之中，目按论与用速能扇联风7器个是常重要的环节更是为个作真 正常风”三种状态的控制（一个按钮控码1234该.风题&工风种扇停 分焊普及一 控制要速、风种示“风示“风ft 而，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能 说按我们的这次课设就

2、没意义。因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然 值定我关去学能以究为单因为其简单、易做、易设计。对设计材料无特别要 求的特风电使连续转动风扇控持逻风电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。 2自然风电机转动4秒，停4秒，产生阵风；3睡眠风电机转动8秒，停8秒，产生轻柔的微风。第三章系统的组成及工作原理3.1系统的组成本系统由脉冲触发电路、状态锁存电路、“风速”、“风种”控制电路及定时电路组成。通过按 键开关产生单次脉冲来控制电风扇的工作状态并由六个发光二极管来显示其状态。由拨动开关来 控制定时的长短并由数码管来显示电扇停止的剩余时间。1、脉冲触发电路按键K1按下后产生的单次脉冲信号做为“风速”

3、状态锁存电路的触发信号。按键K1、K2及部分 门电路74LS00、74LS08构成“风种”状态锁存电路的触发信号。2、状态锁存电路“风速”“风种”状态锁存电路均是由一片有4个D触发器的74LS175构成，每片的三个D触发 器的输出端分别接三个状态指示灯，同时每片74LS175的清零端都接停止键K3,利用按键产生的 低电平信号将所有状态清零。3、风种控制电路在“风种”的三种工作状态中，在“正常风”状态时，风扇持续转动，而工作在“自然风”和“睡 眠风”状态时产生的是间断的风。电路中用74LS151作为风种的控制器，由74LS175的三个输出 端选择其中的一种工作方式。间断工作时，在74LS175的

4、CP端加入一个周期时钟信号作为“自然 风”的间断控制，二分频后再作为“睡眠风”转台的控制输入。4、定时控制电路该电路是由NE555构成的单稳态电路，及74LS192构成的减数电路以及由74LS48译码器和数码管 构成的显示器电路构成的。其中单稳态电路的功能是产生秒脉冲使减数电路实现定时功能，译码 器和数码管是用来显示定时剩余时间。5、按键音电路按键音电路是由或门74LS32及蜂鸣器构成。蜂鸣器一端接地，另一端接74LS32的输出端，74LS32 的一个输入端接高电平，另一端接拨动开光K1,K2。当按下开关时蜂鸣器导通，发出蜂鸣式的按键 音。3.2工作原理电路是通过按按键产生单次脉冲，再通过状态

5、锁存电路处理来控制风扇的工作状态以及六个指示 灯来显示电风扇的工作状态。三个按键分别控制不同的功能一一风速、风种、停止。操作电扇的 原理状态转换图如图3-1 o电风扇的操作板面示意图如3-2o图3-1电风扇原理状态转换图图3-2电风扇的操作板面示意图其操作方式和状态指示方式如下：1、电风扇处于停止状态时，所有指示灯不亮；此时只有按“风速”键电扇才会启动。此时风扇的 工作状态处于“弱风”和“正常风”状态且相应的指示灯亮。2、电扇一经启动后，按动“风速”键可循环选择弱、中、强中的一种工作状态；同时，按动“风 种”键可循环选择正常、自然、睡眠中的一种工作状态。3、电扇在任意工作状态下，按动“停止”键

6、可以使电扇停止工作，所有指示灯不亮。第四章单元电路设计及器件的选择4.1状态锁存电路“风速”“风种”这两个操作各有三种状态和停止一种状态需要保存和指示。因而对于每一种操 作都可以采用三个触发器来锁存状态。触发器输出1表示有效，输出0表示无效，当三个都输出0 时表示停止。为了简化设计可以采用带有直接清零端的触发器，这样将停止键与清零端直接相连 就可以实现停止功能。状态转换图如图4-1圆圈内数字XXX为Q0Q1Q2的输出信号。图中Q0Q1Q2 分别表示输出状态。图4-1电扇简化状态转换图由上面状态转换图可得状态转换表如表4-1所示。表4-1状态转换表该表重新画过由状态转换表可得加J 二的卡若图如表

7、4-2所示。表4-2的卡若图由上面的状态转换图以及利用卡若图化简可得Q0Q1Q2输出逻辑信号表达式（他们可适用于“风速” 及“风种”电路）。由上述表达式可得状态锁存电路中电风扇的工作状态如表4-3 所示，其中ST=1时表示风扇处于工 作状态，ST=0时表示风扇处于停止状态。表4-3电风扇的工作状态转换表该表重新画过经分析知可选用4D触发器74LS175构成状态锁存电路。状态锁存电路如图4-2所示。图4-2状态锁存电路该图重新用pro tel画过4.2触发脉冲电路由上面分析可得脉冲触发电路如图4-3所示。图4-3触发脉冲电路该图重新用pro tel画过电路中分别设置了 K1K2K3三个控制键来控

8、制电风扇的工作状态。键K1按下后形成的脉冲信号作 为“风速”状态锁存电路的触发信号。键K1K2及部分门电路构成了“风种”状态锁存电路的触发 信号CP。电扇停止时ST=0K1=0,故图中与非门U2输出低电平，U3输出也为低电平，因而U4输出 的CP信号为低电平。当按下K1键后，K1输出高电平，U2输出低电平，故CP变为高电平，并使D 触发器翻转，“风种”功能处于“正常”状态。同时，由于K1键输出上升沿信号，也是“风速” 电路的触发器输出处于“弱”状态，风扇开始工作ST=1。电扇启动后U2输出始终为高电平，这样 CP信号与K2状态一直相同。这样每次按下K2并释放后，CP信号就会产生一个上升沿使“风

9、速” 状态发生变化，在工作过程中CP波形图如图4-4所示。图4-4CP波形图由上面的分析及CP波形图可得CP状态转换表如表4-4所示。表4-4CP状态转换表该表重新画过4.3 “风种”三种方式的控制电路风速控制电路如图4-5所示。制电路在“风种”的三种工作状态中，当风扇工作在“正常”时，风扇为连续运转，工作在“自然”和“睡眠”时，风扇为间歇性运行。电路中采用74LS151（8选1数据选择器）作为“风种”方式控 制器，再尤由74LS175的三个输出端选中其中的一种工作方式。间断工作时，电路中用了一个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, 三种工

10、作方式的波形图如图4-6所示。图4-6三种工作方式的波形图电路图中的D2端接的是8秒脉冲，课设过程中秒脉冲有函数信号源提供。4.4定时电路定时部分的电路如图4-7所示。定时部分是有555芯片产生秒脉冲来控制74LS192数字减数器使 其实现定时功能。可以对74LS192的9、10、1、15管脚进行置数来控制定时的时间如给四管脚置 初始值为1001定时的时间为9秒。之后通过74LS48译码器及一个共阴数码来显示定时的时间及 风扇运行剩余的时间。图4-7定时部分电路该图重新用pro tel画过4.5按键音电路为了使电风扇在按键的同时有按键音，在设计中加入了该电路，由蜂鸣器及或门74LS32构成，使

11、 家用电风扇变得更为人性化。其电路图如4-8所示。补充说明按键时什么信号使得蜂鸣器响图4-8按键音电路第五章实验、调试及测试结果与分析5.1实验过程及调试在选好课程设计的题目后，和同组人一起去査资料然后分析讨论，最终确定了实验电路。有了实 验电路后列写元件清单然后申请元件之后根据电路图及电路板的大小对整体进行了布局。之后进 行焊接在两个人的配合之下顺利的将电路焊好，紧接着接上电源进行验证但结果让人伤心，什么 现象都没有。我们只好耐着性子对着电路图检査所焊的电路板看是否焊接时除了错误，在两人的 认真检査下发现是忘了联几根比降短的线，还有就是B键的焊接没有注意到只有对角才能起到开 关的作用。将焊接

12、中存在的问题都改正后再拿去验证发现基本要求完美的达到按键音也达到了要 求，现在只剩下提高要求中的定时部分，我们通过査资料以及向老师和同学请教终于确定了电路 图，我们照着电路图将定时部分电路焊好，和基本模块一起拿去测试，发现达到了定时的要求。 但由于时间的问题定时部分任存在点问题，定时部分未设置总的开关以至于定时部分会一直循环。 5.2测试结果及分析总的来说这次课设是成功的，完成了基本要求即对电风扇的“风速”和“风种”的智能的控制以 及停止功能的实现，也达到了提高要求，其中按键音完成的很好由于时间的紧迫性定时部分未能 和总的模块达到很好的衔接。第六章收获与体会改为结论这是我们第二次进行此类的课程

13、设计，也是一次比较系统的对电路的整体设计，是一次很好的将 我们所学的理论运用到实践中的机会。整个过程包括了査资料、对各种资料的分析、对电路的设 计、焊接、调试等。期间考验了我们的耐性、与同组人的而配合能力、发现问题及解决问题的能 力。所以这次课设不仅仅提升了我们的专业水平同时也提高了我们各方面的综合能力。虽然学我 们这专业挺难的但既然学了也坚持到了现在以后更应该坚持。这次课设使我对以后的学习更有信 心和兴趣了。结论：要针对课题来写。主要写课题设计最后实现了哪些功能，还存在哪些问题有待解决。课题 设计过程的经验，电路调试的经验等。不能写通告课程设计学到什么，培养了什么之类的内容。科技论文不能出现

14、你、我、他之类的人称代词。段落之间，章节之间不要出现大片的空白！精心整理参考文献注意排版！附录一、二去掉！你们两报告的重复率非常高，其中一个得认真改一改！1 永甫新编555集成电路应用800例成都电子科技大学出版社.19922 陈有卿，叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用电子工业出版社.20073 赵珂，彭嵩脉冲与数字电路实验指导书南昌航空大学信息工程学院实验实践中 心.20104 王毓银数字电路逻辑设计高等教育出版社.20055 郁汉琪数字电子技术实验及课题设计北京：高等教育出版社，1995.56 阎石数字电子技术基础北京：高等教育出版社，2006.5陈永甫新编555集成电路应用800例成

15、都电子科技大学出版社.19922 陈有卿，叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用电子工业出版社.20073 赵珂，彭嵩脉冲与数字电路实验指导书南昌航空大学信息工程学院实验实践中 心.20104 王毓银数字电路逻辑设计高等教育出版社.20055 郁汉琪数字电子技术实验及课题设计北京：高等教育出版社，1995.56 阎石数字电子技术基础北京：高等教育出版社，2006.5参考文献注意排版！附录一芯片功能管脚图附录二元件清单序号类型型号数量1芯片74LS001274LS082374LS1511474LS17535NE5551674LS1921774LS4818电阻1K3933071010061115K11268K113电容1uF11410uF1150.1uF116二极管发光二极管617数码管共阴数码管118拨动开关拨动开关419