家用电风扇控制逻辑电路设计

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1、数字电路课程设计题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计姓名：班级：学号：专业：电子信息科学与技术同组人：指导老师：南昌航空大学科技学院信息工程系2011/2/26摘要为了加强对电子系统与信号的概念的了解，巩固电子技术基础课堂教学内容，培养学生综合设计能力，强化学生的实际动手能力，提高学生综合应用能力水平。目前，人们家庭所有的电风扇正越来越多地采用电子控制线路来取代原来的机械控制器，这使得电扇的功能更强，操作也更为简便。在日常生活中，电风扇也是我们家庭里不可缺少的家电。目录前言···················································

2、·····第一章设计要求···········································1.1设计要求············································第二章设计方案分解·······························2.1状态锁存器·································2.2触发脉冲的形成·································2.3电机转速控制端·································第三章实验电路··········

3、···································3.1实验电路·············································第四章实验电路简要说明···········································4.1、状态锁存器电路················································4.2、触发脉冲电路····································4.3、“风种”三种方式的控制电路···························

4、·········第五章设计心得··················································参考文献····················································附录一电路总图············································附录二元件清单············································前言图为电扇操作面板示意图。电扇操作面板示意图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

5、操作方式和状态指示如下：1、电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮。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。“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

6、断8秒的方式。扇操作状态的所有变换过程如图所示。电扇操作状态转换图第一章设计要求用中小规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能，具体要求如下：1、用三个按键来实现“风速”、“风种”、“停止”的不同选择。2、用六个发光二极管分别表示“风速”、“风种”的三种状态。3、电扇在停转状态时，只有按“风速”键才有效，按其余两键不响应。4、优化设计方案，使整个电路采用的集成块应尽量的少。第二章设计方案分解1、状态锁存器“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

7、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，简化后的状态转化图如图1.3所示。图中横线下数字×××为Q2、Q1、Q0的输出信号。根据图2.1状态转化图，利用卡诺图化简后，可得到Q0、Q1、Q2的输出信号逻辑表达式（它们可适用于“风速”及“风种”电路）：可选用4D上升沿触发器74LS175构成。（a）风速（b）风种图2.1电扇简化操作状态转换图2、触发脉冲的形成根据前面的逻辑表达式，我们可以利用D触发器建立起“风速”及“风种”锁存状态电路，