《家用风扇控制器》word版

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1、设计内容与设计要求一任务与要求：1、设计并制作一个家用风扇控制器。控制器面板为：按钮三个，分别为风速、风种和停止。LED指示灯6个，指示风速强、中、弱，风种为睡眠、自然和正常。2、电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮，只有按下“风速”键时，才会响应，进入起始工作状态；电扇在任何状态，只要按停止键，则进入停止状态。3、处于工作状态时，有：初始状态为：风速弱，风种正常；按“风速”键，其状态由“弱、中、强、弱、……”循环；按“风种”键，其状态由“正常、睡眠、自然、正常、……”循环；风速的强、弱、中对应电扇的转动由慢到快；4、风种正常：电扇连续运转；自然：电扇模拟自然风，即转4s，停4s；睡眠：

2、电扇慢转，产生轻柔的微风，转8s，停8s；5、按照风速与风种的设置输出相应的控制信号；二、设计要求：1、设计思路清晰，给出整体设计框图；2、设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；3、总电路设计；4、计算机仿真5、安装调试电路；6、写出设计报告；主要设计条件1.提供直流稳压电源、示波器；2.提供TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接用面包板、导线等141目录1总体设计：41.1基本原理：52总电路设计93安装调试103.1风速103.2风种113.3开机123.4停机134故障分析与电路改进135总结146设计调试体会147参考文献158评分表161411总体设计：1.8253定时/

3、计数器通道0定时控制步进速度，通道2和3定时电机的转停时间，8255的PA0控制步进电机的转停。2.8255的C口输出控制脉冲，经74452电路驱动电路。B口输出控制LED显示风扇当前的状态。1.1基本原理：本设计主要是用步进电机的控制来模拟家用风扇控制器，所以电路是在步进电机控制系统的电路作了一些修改。除利用了中断资源，还利用了的555计数/定时器，LED指示灯电路等，再加上电机的驱动电路，便构成以风扇电机控制电路。图1电扇操作面板在面板上有六个指示灯指示电扇的状态。三个按键分别为选择不同的操作－风速、风种、停止。其操作方式和状态指示如下：1411．电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮

4、。此时只有按“风速”键电扇才会响应，其初始工作状态为“风速”－弱，“风种”－正常位置，且相应的指示灯亮。2．电扇一经启动后，再按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的一种状态；同时，按动“风种”键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态的某一种状态。3．在电扇任意工作状态下，按“停止”键电扇停止工作，所有指示灯熄灭。4．“风速”的弱、中、强对应电扇的转动由慢到快。“风种”在正常位置是指电扇连续运转；在“自然”位置，是表示电扇模拟产生自然风，即运转4秒，间断4秒的方式；在“睡眠”位置，是产生轻柔的微风，电扇运转8秒，间断8秒的方式。风速选择风种选择停机风速选择电路风种选择电路图2家用电扇

5、控制电路原理框图5．“风速”、“风种”这两种操作各有三种工作状态和一种停止状态需要保存和指示，因而对于每种操作都可以采用三个触发器来锁存状态，触发器输出1表示工作状态有效，0表示无效，当三个输出为全0则表示停止状态。为了简化设计，可以考虑采用带有直接清零端的触发器，这样将停止键与清零端相连就可以实现停止的功能。6．可以利用D触发器建立起“风速”及“风种”锁存状态电路，但这两部分电路的输出信号状态的变化还有赖于各自的触发脉冲。在141“风速”部分的电路中，可以利用“风速”按键所产生的脉冲信号作为D触发器的触发脉冲。而“风种”部分电路的触发脉冲CP则是由“风速”、“风种”按键的信号和电扇工

6、作状态信号（设ST为电扇工作状态，ST=0停，ST=1运转）三者组合而成的。当电扇处于停止状态（ST=0）时，按风种键无效，CP信号将保持低电平；只有按风速键后，CP信号才会变成高电平，电扇也同时进入运转状态（ST=1）。进入运转状态后，CP信号不再受风速键的控制，而是由风种键所控制。1．其中风速键和风种键采用常闭式微动开关，按动一下，产生一个时钟单脉冲。停机键为常开式微动开关，按一下可产生一个低电平脉冲信号，作用于D触发器的异步清零端，使异步清零端工作，是所有触发器清零，实现停机功能。由于实验器材的缺少，风种选择功能按钮由一个时钟脉冲代替。2．图3中的3个触发器及门电路构成了风种选择

7、电路，其输出作为数据选择器74LS151风种数据选择代码，在74LS151的输出端获得所需的风种信号。图3风种选择电路1411．图4中的3个触发器及门电路构成了风速选择电路，其输出数据作用于电机来控制电机的转动方式。图4风速选择电路1411．用555计时器设计一个周期为8秒的多谐振荡器产生时钟脉冲，通过数据选择器作用于电机来实现自然风的转4秒停4秒的功能，将时钟信号接到一个由D触发器构成的二分频电路上，由于脉冲信号一个周期内只有一个上升沿，所以