加热控制器Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:17220225
- 上传时间:2022-11-29
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:586.52KB
加热控制器Word文档下载推荐.docx
《加热控制器Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《加热控制器Word文档下载推荐.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
五、总体电路设计---------------------------16
六、硬件仿真---------------------------------17
七、个人总计与体会------------------------17
一、设计任务与要求
按钮k1按下后,加热器J加热25s;
然后停止加热;
电扇F通电15s,加热器加热10s后停止加热,风扇F断电。
按钮k2按下时,可以随时停加热,电扇断电。
二、总体框图
加热器的总体框图如图2-1所示。
图2-1总体框图
该电路框图主要有状态电路,脉冲电路,计数电路,译码电路成。
状态电路:
控制电路的高低电平,按照顺序改变电路电平;
脉冲电路;
产生准确的震荡电路;
译码电路:
把代码特定的含义翻译出来;
计数电路;
特定时间产生特定电平;
该电路是一个加热控制器,在按钮K1按下后,加热器J加热25s后停止加热,使电扇F通电15s后,加热器加热10s后停止加热,并使风扇F断电。
当K2按下时,可以随时停止加热,并使电扇断电。
输入低电平有效,通过输出高低电平来控制外接负载的工作与否。
三、选择器件
选择的器件如表3-1所示。
表3-1器件表
芯片
名称
个数(说明)
74LS160
4位十进制加法计数器
2个
74LS74
上升沿双D触发器
3个
DCD_HEX
四段数码管显示器
AND3(74LS11)
与门(三输入)
NAND2(74LS00)
与非门(二输入)
1个
XOR2(74LS86)
异或门(二输入)
AND2(74LS08)
与门(二输入)
4个
VCC
5V电源
K
开关
2个(一个普通开关一个单刀双制开关)
NE555VIRTUAL
定时器555
C
电容
2个(R1=2.2KohmR2=22Kohm)
R
电阻
2个(C1=0.3ufC2=10nF)
电扇加热器
灯泡代替
2个(红灯代表加热器,绿灯代表电扇)
以下是主要器件的介绍说明:
同步可预置数4位十进制加法计数器74LS160具有异步清除端,引脚排列逻辑符号如图3-2所示。
时序图如图3-3所示。
它具有数据输入A、B、C和D,以及同步置数端LOADN、异步清除端CLRN和计数控制端ENT和ENT,方便级联,设置进位输出端RCO。
图3-174LS160引脚图与逻辑符号
注:
D0-D3:
并行数据输入端;
Q0-Q3数据输出端;
EP、ET:
计数控制端;
C:
进位端;
CP:
时钟输入端;
:
异步清除输入端;
同行并行置入控制端。
图3-374LS160时序图
当CLRN=0时异步清零,当LOADN=0,CLRN=1时,CP脉冲上升沿时预置计数。
当LOADN=CLRN=ENT=ENP=1时,电路工作在计数状态。
当计数器计数值为9时,RCO输出一个与Qa端高电平部分相同宽度的高电平。
功能表3-4所示。
表3-474LS160功能表
输入
输出
cp
×
异步清零
1
↑
同步预置
计数
保持
74LS160内部原理如图3-5所示。
图3-574LS160内部原理
74LS74是具有异步置位和复位端的边沿触发双D触发器,74LS74是一个边沿触发器数字电路器件,每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发d触发器电路。
74LS74的逻辑框图与逻辑引脚图,图3-6所示。
图3-674LS74逻辑框图与引脚图
图3-7是74LS74的特性功能表,74LS74内含两个独立的D上升沿双d触发器,每个触发器有数据输入(D)、置位输入(
)复位输入(
)、时钟输入(CP)和数据输出(Q、QN)。
、
的低电平使输出预置或清除,而与其它输入端的电平无关。
当
均无效(高电平式)时,符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。
表3-774LS74功能表
说明
输出状态与D端状态相同
内部结构图3-8所示。
图3-874LS74内部结构
3、74LS11的应用
74LS11是三输入的与门。
74LS11为三输入的与门,由其逻辑功能表可得,其逻辑功能为“见0得0,全1得1”,即只要三个输入端口中有一个为0,则输出Y就为0,当输入全为1时,才有输出Y为1。
74LS11的真值表图3-9所示。
表3-974LS11真值表
A
B
Z
74LS11的引脚图与逻辑框图如图3-10所示。
3-10(a)74LS11引脚图
图3-10(b)74LS11逻辑框图
4、74LS08的应用
74LS08是2输入的与门。
真值表如图3-11所示。
表3.1174LS08真值表
Y
L
H
H代表高电平,L代表低电平。
74LS08的引脚图与逻辑框图如图3-12所示。
图3-12(a)74LS08引脚图
3-12(b)74LS08逻辑框图
5、74LS86的应用
74LS86是2输入的异或门。
真值表如表3-13所示。
表3-1374LS86真值表
74LS86的引脚图与逻辑框图,如图3-14所示。
3-14(a)74LS86引脚图
3-14(b)74LS86逻辑框图
6、74LS00的应用
74LS00是2输入的与非门。
真值表如表3-15所示。
表3-1574LS00真值表
74LS00的引脚图与逻辑框图,如图3-16所示。
图3-1674LS00引脚图与逻辑框图
7、555定时器
(1)555定时器的内部结构和逻辑符号,如图3-17所示。
图3-17555定时器内部结果与逻辑符号
(2)555定时器外部管脚功能
管脚1:
外接电源的负端VSS(或GND)。
在一般情况下与地相连。
管脚2:
触发端或置位端。
当输入信号自2脚输入电压低于(1/3)VCC时,则触发器置位,555定时器输出高电平,放电管截至。
管脚3:
时钟脉冲输出端。
管脚4:
复位端。
当4脚接低电平时,输出为低电平;
正常工作时4脚接高电平。
管脚5:
控制端。
平时输入(2/3)VCC作为比较器的参考电平,当脚5外接一个输入电压时,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制。
如果不在5脚外加电压,通常接0.01μF电容到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,确保参考电平的稳定。
管脚6:
阀值电压端。
当6脚输入电压大于(2/3)VCC时,触发器复位,3脚输出为低电平,放电管T导通。
管脚7:
放电端。
管脚8:
电源正端,外接VCC。
(本芯片工作电压为DC5伏)。
(3)555定时器功能表
RESET
THRES
TRIG
OUT
DISCH
Φ
接通
>2Vcc/3
>Vcc/3
<2Vcc/3
原状态
<Vcc/3
关断
表3-18555定时器功能表
四、功能模块
1、秒脉冲发生器模块
本实验选用555计时器组成多谐振荡器发出的脉冲,从而获得1HZ的秒脉冲。
555多谐振荡器组成脉冲发生器,多谐振荡器不需要外加输入信号,只要加上直流电源就能自动输出相应频率和宽度的矩形脉冲。
由于矩形脉冲含有丰富的高次谐波,所以称为多谐振荡器。
多谐振荡器电路能从一种状态翻转到另一种状态,变化极其迅速。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用成品振构成振荡器电路。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
如果精度要求不高也可采用集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成定时器555与RC组成的多谐振荡器。
电路图如4-1。
图4-1555定时器电路图
仿真结果如图4-2所示。
图4-2555定时器仿真图
计数器是2个十进制的计数器,不需要特殊的译码器,直接连接显示器。
计数器主要是提供给状态机高低电平是其正常工作,一定时间能输出一定的电平。
电路图4-3所示。
计数模块计数到有2个4端数码显示器组成,每个显示器读取一个计数器的所计数字,使得25S,40S,50S时能输出对应的电平,输入状态电路。
两个计数器通过级间连接组合成可计数100的计数器,这次设计电路是计数到50就停止计数。
图4-3计数器电路图
通过计数电路输出的高低电平,通过D触发器来保存所发出状态,25S、40S、50S时个触发一个高电平,这是通过逻辑电路来实现控制加热器与风扇工作与否这样来实现设计目的。
如图4-4所示。
图4-4状态机电路图
五、总体设计电路图
总体设计电路图5-1如下。
图5-1总体电路电路图
开关K1闭合,U6、U8、U9输出低电平,红灯变亮;
25S后,U8输出高电平,U6、U9输出电平,红灯熄灭,绿灯变亮;
40秒后,U8、U9输出高电平,U6输出低电平,红灯绿灯都变亮;
50S后U6、U8、U9都输出高电平,红灯绿灯都熄灭。
K2无论何时断开都能使红灯绿灯熄灭。
六、硬件仿真
通过硬件的仿真证明了状态模块的正确可行,脉冲模块通过仿真也可行,所一这个电路是正确的。
七、个人总结与体会
通过这次课程设计,加强了我动手、独立思考和解决问题的能力以及和他人讨论沟通的能力。
在设计过程中,经常会遇到不同的情况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间很多。
我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
两个星期的课程设计期间我曾经失落过,为自己不能很好地完成任务而流泪;
也曾一度热情高涨,在实现了一个功能之后的欢呼雀跃。
从开始时满负激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味。
此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题的能力,出现差错时的随机应变,和与人合作共同提高,都令我受益匪浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 加热 控制器
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)