摘要:本文是设计家用电风扇控制逻辑电路,由三个按键分别控制风速、风种以及开关,并分别用发光二极管显示状态。为实现风速的循环控制,循环部由74LS08和74ls74组成以为计数器。从而实现了风速的循环控制。风种循环控制部分主要是通74LS00、74LS08 芯片构成触发脉冲信号,再经过74LS151 数据选择器进行风种选择。产生4秒和8秒的延时由555构成的多谐振荡完成。把家用电风扇控制方便、简单化,使人们在使用过程中能更好的对电风扇操作。
设计背景
本设计在原来电风扇的基础上,增加了自动控制风速和风种,并对其控制功能进行了新的设计,使其操作更为方便,从而普遍满足人们的需要。在本设计中,我们主要通过从数字电路中学习到的知识,对其各部分(风速控制、风种控制等)电路进行数字逻辑设计,然后进行电路组装,形成一个完整的电风扇的控制电路。
该设计知识主要来源于所学习的课本,并通过从图书馆,网上查找资料来完成此设计。
设计目标
1、实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制,循环):
使用一个“风速”键来进行风速控制,当风扇处于“停止”状态时,按下“风速”键,风扇启动,并处于“弱风”、“正常风”状态。风扇启动后,依次按下“风速”键,风速按照“弱→“中”→“强”→“弱”的方式进行变换。
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”键来控制风种选择。当风扇处于“停止”状态时,按下“风种”键不起作用。当风扇处于运转状态的时候,依次按下“风种”键,风种按照“正常风”→“睡眠风”→“自然风”→“正常风”的方式进行变换。
3、停止功能的实现
使用一个“停止”键来控制风扇的停止功能。在风扇处于任一运转状态下都能通
过“停止”键停止风扇运转。
4、LED 显示状态
使用六个发光二极管表示风扇的六种逻辑功能状态。
实施计划
我们可以利用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“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。
用555计时器设计一个周期为四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两秒停两秒的功能,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,所以二分频电路能将输入的脉冲信号的周期放大一倍,再通过数据选择器作用于电机来实现睡眠风转四秒停四秒的功能。
方案
方案原理框图如图2-1所示。
风速选择电路
输出电路
风速选择
停机
风种形成电路
风种选择电路
风种选择
脉冲信号发生电路
上电复位
图2-1 方案一的原理框图
本电路包括五部分电路。分别是:1、状态锁存电路,2、风速及风种选择电路,3、“风种”方式控制电路,4、“风速”控制电路,5、脉冲信号发生电路
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