电风扇逻辑控制电路设计论文13105.doc
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1、题 目:家用电风扇逻辑控制电路设计摘 要随着经济的发展,电风扇已是必不可少的家用电器。并且随着科技的发展,电风扇的功能越来越完善,人们也更加注重电风扇的智能化、人性化。本次实验运用了数字电路的知识,实现了家用电风扇控制逻辑电路设计。设计内容是一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环;一个按钮来实现风种正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现循环;不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态。家用电风扇控制逻辑电路分为三大模块:第一个模块是风速、风种的循环控制电路,利用74ls175、74ls08芯片实现三种状态的循环计数,并且利用高低电平实现LED灯的亮灭;第二个模块是风种实现电路,利用55
2、5发生器产生周期为8s的方波,并且利用74ls175构成二分频电路形成周期为16s的方波,再利用74ls151芯片选择风种的输出。第三个模块是按钮控制电路,利用按钮来给芯片脉冲,实现风速、风种的选择,并且可以实现关机的功能。关键字:电风扇 循环控制 74ls175 LEDAbstract With the development of economy, the electric fan is essential for household appliances. And with the development of science and technology, the electric f
3、an function more and more perfect, people also pay more attention to the electric fan intelligent, humane. This experiment uses the digital circuit knowledge, realize the household electric fan control logic circuit design. Design is a button to achieve a speed of strong, weak, in the conversion and
4、 realize the circulation; a button to achieve normal sleep wind, wind, natural wind conversion and recycle; different color LED light display to indicate the state of wind speed and wind. Household electric fan control logic circuit is divided into three modules: the first module is the wind, a circ
5、ulation control circuit, the use of 74ls175,74ls08 chip to realize three states of cycle counting, and the use of high level to realize the bright LED lights out; the second module is the wind for realizing circuit, using the 555generator generates a cycle8s square wave, and using 74ls175 to constit
6、ute the two frequency dividing circuit formation period of 16S square wave, then the use of 74ls151chip select wind output. The third module is a button control circuit, use the buttons to achieve chip pulse, wind, selection of species, and can achieve the shutdown function.Keywords ;Electric fan Lo
7、op control 74ls175 LED目 录前 言1第一章 设计内容及要求21.1设计内容21.2 设计要求21.2.1基本要求:21.2.2提高要求:21.2.3设计目标:21.3 主要参考器件2第二章 系统组成及工作原理32.1 系统组成32.2.1 状态锁存电路32.2.2 触发脉冲电路32.2.3 风种控制电路3第三章 总体电路设计43.1 系统设计43.2 方案的修改53.3 电路工作原理53.4 单元电路设计63.4.1 状态锁存电路63.4.2 脉冲触发电路83.4.3 风种控制电路93.4.4 电路的输出11第四章 仿真性能测试134.1 风种、风速的选择电路134.2
8、脉冲触发电路13第五章 家用电风扇系统调式155.1调试仪器155.2调试过程155.3 结果分析15第六章 结论16参考文献16附录一 元器件清单17附录二 总设计电路图18前 言 家用电器已经变得极为普遍,成了人们生活中不可或缺的生活用品。而在现代,人们对家用电器的要求也随着社会的发展越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中最为普遍的家用电器,家用电风扇的智能化及人性化的设计就显得更为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的 本次试验设计的家用电风扇控制逻辑电路中包含了状态锁存电路、脉冲触发电路、风种控制电路。电路中有三个控制开关:第一个开关控
9、制弱、中、强三种风速,并且实现状态循环;第二个开关控制风种,风种分为正常风、自然风、睡眠风。其中正常风时电机连续转动,产生持久风; 自然风时电机转动4s、停止4s,产生阵风;睡眠风时电机转动 8s、停止8s,产生轻柔的微风。开关也可以控制风种状态循环;第三个开关可以使风扇停止工作。 此次设计的家用电风扇电路体现人性化得一面,并且充分的利用了数字电路的知识使电路更加简单更易制做。第一章 设计内容及要求1.1设计内容 根据所学的数字电路知识,设计出家用电风扇控制逻辑电路。电路中可实现风速、风种的选择,并且可以用不同颜色的LED显示风速、风种所处的状态。1.2 设计要求1.2.1基本要求:1、实现风
10、速的强、中、弱控制(个按钮控制,循环):使用一个“风速”按钮作为控制风速的开关。当风扇处于停止状态时,按下按钮可以实现风速强、中、弱的变化。2、实现睡眠风、自然风、正常风三种风态(个按钮控制,循环):使用一个“风种”按钮作为控制种的开关。当风扇处于运作状态时,按下按钮可以实现睡眠风、自然风、正常风三种风态的变化。并且正常风时电机连续转动,产生持久风; 自然风时电机转动4s、停止4s,产生阵风;睡眠风时电机转动 8s、停止8s,产生轻柔的微风。3、LED显示状态:使用六个发光二极管表示风扇的风速与风种的状态。1.2.2提高要求:1、按键提示音。2、定时关机功能(以小时为单位)。1.2.3设计目标
11、: 1、根据要求分析设计出所需的电路。 2、 熟悉电路中所用到的各集成芯片的管脚及其功能。 3、 进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求。 4、 写出完整、详细的课程设计报告。1.3 主要参考器件NE555 74ls175 74ls151 74ls08 74ls00第二章 系统组成及工作原理2.1 系统组成家用电风扇的根据基本要求所设计的电路可以分成下面三大部分:l、状态锁存器电路2、触发脉冲电路3、风种控制电路2.2 系统工作原理当风扇处于停止状态时,按下控制“风速”的按钮时使表示三种风速的发光二极管发光以显示不同的风速状态,而按下控制“风种”的按钮时可以使表示三种风种的发光二极
12、管发光以显示不同的风种状态。风种分为睡眠风、自然风、正常风。正常风为持久的风;自然风为转动4s停止4s的阵风;睡眠风为转动8s停止8s的微风。而风种的输出可以用数据选择器选择输出,再使用555发生器产生方波脉冲实现自然风与睡眠风的状态。2.2.1 状态锁存电路此部分可以用4D触发器74ls175芯片构成“风速”、“风种”两种状态的锁存电路,然后两片74ls175的三个状态输出端各连接三种颜色发光二极管,并且可以利用芯片的清零端使状态清零。2.2.2 触发脉冲电路此部分可以使用常开按钮开关与高电平相连接,当按下按钮时可产生脉冲使74ls175芯片工作,实现风种、风速状态的变化。2.2.3 风种控
13、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。电路中,可以采用74LS151 作为“风种”方式控制器,由74LS175 三个输出端选中其中的一种方式。间断工作时,在74LS175 的CP 端加入一个周期时钟信号作为“自然”端的间断控制,二分频后再作为“睡眠”方式的控制输入。第三章 总体电路设计3.1 系统设计设计的家用电风扇具有控制风速选择和运行模式选择等功能,它的系统框图:输出电路风速选择电路风速选择 停机风种形成电路风种选择电路风种选择 上电复位脉冲信号发生电路图3-1 电风扇系统框图它的运行状态如下图:图3-2 风扇状
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