家用电风扇课程设计

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家用电风扇程序设计

家用电风扇程序设计

南京工程学院课程设计任务书课程名称微机原理及应用B院(系、部、中心)自动化学院专业班级学生姓名起止日期指导教师家用电风扇程序设计一、设计要求设计一个操作面板如上图所示的电风扇,具有以下功能:✧ 电风扇处于停转状态时,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,“定时”——连续状态,且相应指示灯亮。

✧ 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任意一种状态。

弱、中、强对应电扇转速由慢到快。

✧ 按动风种键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态中的某一种状态。

“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5秒,间断5秒;在:“睡眠”位置,是产生轻柔的微风,此时风速被设为弱,电扇运转10秒,间断10秒。

✧ 按动定时键可循环选择连续、30分钟、60分钟、90分钟四种定时方式中的某一种。

其两指示灯全灭表示连续状态;全亮表示90分钟定时。

✧ 在电扇任间工作状态下,按停止键,电扇停止工作,所有指示灯熄灭。

二、总体方案根据设计要求和内容,用可编程并行接口芯片8255A 的PA 口控制8个状态指示灯(即8个发光二极管),分别表示强、中、弱、正常、自然、睡眠、30分钟、60分钟。

PB 口接收4个按键(分别表示风速、风种、定时、停止)的状态以启动电扇或设置相应的工作状态。

这样就需要4个按键,因此可以用实验箱上的某一列的4个按键,可以将此列的列选择线直接接为低电平,4个行输入线接到8255的口。

这样可以直接从8255的口读取按键的状态,从而执行相应的操作。

要通过一个按键来控制2个以上的状态,可以通过按键的次数来控制第几种状态,比如风速有三种状态(弱、中、强),可以用按键1次控制弱,按键2次控 弱 中 强 正常 自然 睡眠 30分 60分 风速风种 定时 停止制中,按键3次控制强,这样就可以实现一键控制多钟状态了。

关于电风扇的课程设计

关于电风扇的课程设计

关于电风扇的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电风扇的基本结构,掌握其工作原理;2. 学生能描述电风扇各部件的作用及其相互关系;3. 学生了解电风扇的节能环保知识,认识到科学使用电器的重要性。

技能目标:1. 学生能通过观察、实验等方法,分析电风扇的电路原理;2. 学生能够运用所学知识,进行电风扇的简单拆装与组装;3. 学生能够设计简单的电路,实现电风扇的基本功能。

情感态度价值观目标:1. 学生对电风扇产生兴趣,培养探究生活中科学现象的好奇心;2. 学生通过合作学习,培养团队协作能力和沟通能力;3. 学生认识到电器使用中的安全问题,增强安全意识,养成节约用电的好习惯。

本课程针对小学高年级学生,结合学生的认知水平、兴趣和实际生活,注重理论与实践相结合。

通过课程学习,使学生掌握电风扇的基本知识,提高实践操作能力,同时培养节能环保意识,为学生的全面发展奠定基础。

二、教学内容1. 电风扇的基本结构:介绍电风扇的主要组成部分,包括电动机、叶片、底座、开关等,让学生了解各部件的作用。

2. 电风扇的工作原理:讲解电动机的工作原理,引导学生理解电能如何转化为机械能,以及电风扇的转动原理。

3. 电风扇的电路分析:通过实验和观察,让学生了解电风扇的电路连接,掌握电路图中各元件的作用。

4. 电风扇的拆装与组装:教授学生如何正确拆装电风扇,了解内部结构,学会组装电风扇,培养动手能力。

5. 电风扇的节能环保知识:讲解节能环保的重要性,引导学生从日常使用电风扇中做到节能。

6. 电风扇的安全使用:教育学生注意电风扇使用过程中的安全问题,避免触电、受伤等意外事故。

教学内容参照教材相关章节,结合学生实际,分阶段、系统地组织教学。

教学过程中注重理论与实践相结合,通过讲解、实验、操作等环节,让学生在掌握知识的同时,提高实践能力。

教学内容安排和进度如下:1. 第1课时:电风扇的基本结构及各部件作用;2. 第2课时:电风扇的工作原理及电路分析;3. 第3课时:电风扇的拆装与组装操作;4. 第4课时:电风扇的节能环保知识及安全使用。

电子课程设计家用风扇

电子课程设计家用风扇

电子课程设计家用风扇一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解家用风扇的基本原理和电路设计,掌握风扇的主要组成部分和功能,以及如何进行风扇的故障排除和维护。

在技能方面,学生应能够分析风扇电路图,理解电路中各个元件的作用,并能够进行简单的电路设计和搭建。

在情感态度价值观方面,学生应培养对电子科技的兴趣和好奇心,提高对科学探究的积极性和主动性。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括家用风扇的基本原理、电路设计、主要组成部分和功能,以及风扇的故障排除和维护方法。

首先,将介绍风扇的工作原理和电路的基本概念,让学生了解风扇是如何工作的。

然后,将引导学生学习风扇的电路设计,包括电路图的阅读和分析,以及各个元件的作用和连接方式。

接下来,将介绍风扇的主要组成部分和功能,包括电机、扇叶、开关等,并让学生进行风扇的拆解和观察。

最后,将教授学生如何进行风扇的故障排除和维护,提高学生的实际操作能力。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。

首先,将采用讲授法,为学生讲解风扇的基本原理和电路设计,让学生对风扇有一个全面的理解。

然后,将采用讨论法,让学生分组讨论风扇的组成部分和功能,并进行分享。

接下来,将采用案例分析法,通过分析一些风扇的实际故障案例,让学生学会如何进行故障排除和维护。

最后,将采用实验法,让学生亲自动手进行风扇的拆解和组装,提高学生的实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源。

首先,教材和参考书,为学生提供风扇的基本原理和电路设计的理论知识。

其次,多媒体资料,包括风扇的图片、视频等,为学生提供直观的学习材料。

然后,实验设备,包括风扇、电路元件等,让学生能够进行实际操作和观察。

最后,教师准备教案和讲义,为学生提供清晰的学习指导。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多种方式,以全面客观地评价学生的学习成果。

首先,将通过对学生平时表现的观察和评估,包括课堂参与度、提问回答等,来了解学生的学习态度和理解程度。

家用电风扇课程设计 精品

家用电风扇课程设计 精品

计算机科学与技术系微机原理与接口技术课程设计20XX~20XX学年第1学期课程设计题目家用电风扇课程设计院系名称合肥学院-计算机科学与技术系专业计算机科学与技术班级11计本1班姓名(学号)指导教师20XX年1月目录2.2步进电机 (5)1.功能分析及解决方案1.1功能需求分析本次课程设计任务主要模拟家用风扇的各种功能,设计一种控制器能实现对各种功能的控制,在风扇任意时刻运行时都对其实现各种功能的切换,充分体现其的可控制性。

在基本的弱电环境下的各种芯片实现对强电的控制的一种典型实例。

利用汇编语言与硬件结合,在各种基本的接口芯片实时通信,接收对应的按键信号,再基于硬件的基础用汇编语言实现各种逻辑关系转换而输出相应的控制信号从而实现各种功能的控制与转换。

1.2解决问题方法及思路设计一个家用风扇控制器。

控制器面板为:按钮三个,分别为风速、类型和停止,LED 指示灯六个,指示风速强、中、弱,类型为睡眠、自然和正常。

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,则进入停转状态。

电扇处于工作状态时,有:(1) 初始状态为:风速-“弱”,类型-“正常”;(2) 按“风速”键,其状态由“弱”®“中”®“强”®“弱”……往复循环改变,每按一下按键改变一次;(3) 按“类型”键,其状态由“正常”®“睡眠”®“自然”®“正常”……往复循环改变;风扇风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。

风扇类型的不同选择,分别为:(1) 正常电扇连续运转;(2) 自然电扇模拟自然风,即转4s,停8s;(3) 睡眠电扇慢转,产生轻柔的微风,运转 8s,停转8s;按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。

本次课程设计任务主要基于8086以及各种接口芯片结合汇编语言实现对家用风扇的控制器的模拟。

我主要运用8086CPU结合汇编语言编写的软件来实现各种信号的处理与变换,以得到想要的控制信号,并用接口芯片8255A实现信号的输出与接收。

幼儿园关于电扇课程设计

幼儿园关于电扇课程设计

幼儿园关于电扇课程设计一、课程目标知识目标:1. 帮助幼儿认识电扇的基本结构,了解其工作原理。

2. 使幼儿掌握电扇的简单分类,如台式、落地式等。

3. 让幼儿了解电扇在日常生活中的应用,认识到电扇对人们生活的帮助。

技能目标:1. 培养幼儿观察、描述电扇的能力,提高语言表达能力。

2. 培养幼儿动手操作简单电扇模型的能力,增强实践操作技能。

3. 培养幼儿团队协作能力,学会与同伴共同探讨问题、解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养幼儿对电扇的兴趣,激发幼儿探索科学现象的欲望。

2. 培养幼儿安全使用电扇的意识,学会自我保护。

3. 培养幼儿节能环保的观念,让幼儿明白节约用电的重要性。

课程性质:本课程以实践活动为主,结合观察、讨论、操作等多种教学手段,使幼儿在轻松愉快的氛围中学习电扇的相关知识。

学生特点:幼儿园学生年龄较小,好奇心强,喜欢动手操作,但注意力集中时间较短。

教学要求:教师应以生动形象的语言、直观的教具和丰富的教学活动,引导幼儿积极参与,注重培养幼儿的观察、表达、操作和团队协作能力。

同时,关注幼儿的情感态度,培养幼儿的科学素养和节能环保意识。

通过本课程的学习,使幼儿达到上述课程目标,为后续相关课程的学习奠定基础。

二、教学内容1. 电扇的基本结构:介绍电扇的主要组成部分,如电动机、叶片、底座等,让幼儿通过观察实物或模型,了解电扇的外观和内部结构。

2. 电扇的工作原理:讲解电扇如何将电能转化为机械能,使叶片旋转,产生风,引导幼儿了解简单物理原理。

3. 电扇的分类与应用:介绍不同类型的电扇,如台式电扇、落地式电扇、壁挂式电扇等,以及它们在日常生活中的应用场景,让幼儿认识到电扇的多样性。

4. 安全使用电扇:教育幼儿在使用电扇时注意安全,避免触电、受伤等意外情况,培养幼儿的安全意识。

5. 节能环保:引导幼儿了解节约用电的重要性,让幼儿明白在享受电扇带来的便利的同时,也要关注能源消耗和环境保护。

教学大纲安排:第一课时:电扇的基本结构及外观认识第二课时:电扇的工作原理及简单物理原理第三课时:电扇的分类与应用,了解不同类型的电扇第四课时:安全使用电扇,培养幼儿安全意识第五课时:节能环保,引导幼儿关注能源消耗和环境保护教学内容与教材关联性:本教学内容与幼儿园科学教育教材中“生活中的电器”章节相关,通过电扇这一具体实例,让幼儿学习电器的基本知识,培养幼儿的科学素养。

电风扇数电课程设计

电风扇数电课程设计

电风扇数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握电风扇中涉及的电子元件及其工作原理,如电动机、开关、调速器等。

2. 学习并掌握电路图的基本知识,能够识别和分析电风扇的电路图。

3. 了解并掌握电风扇的主要技术参数,如功率、电压、电流等。

技能目标:1. 能够正确组装和拆卸电风扇,培养动手操作能力。

2. 学会使用万用表等工具对电风扇进行简单的检测和故障排查。

3. 能够运用所学知识,对电风扇进行创新设计,提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情,树立科学探究精神。

2. 增强学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题,培养沟通与协作能力。

3. 培养学生的环保意识,了解节能降耗的重要性,树立绿色消费观念。

课程性质:本课程为实用电子技术课程,以电风扇为载体,结合课本知识,培养学生对电子技术的兴趣和动手能力。

学生特点:学生具备一定的物理知识和动手能力,但对电子技术的了解有限,需要结合实际操作和具体案例进行教学。

教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导他们主动探索,提高解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,达到学以致用的目的。

二、教学内容1. 电子元件认知:讲解电风扇中涉及的电子元件,如电动机、开关、调速器等,关联课本第三章第一节内容。

2. 电路图分析:学习电路图的基本知识,分析电风扇电路图,关联课本第三章第二节内容。

3. 电风扇组装与拆卸:指导学生动手组装和拆卸电风扇,掌握相关操作技能,关联课本第三章第三节内容。

4. 电风扇技术参数:介绍电风扇的主要技术参数,如功率、电压、电流等,关联课本第三章第四节内容。

5. 故障排查与维修:教授使用万用表等工具进行电风扇的检测和故障排查,关联课本第三章第五节内容。

6. 创新设计:引导学生运用所学知识对电风扇进行创新设计,提高解决问题的能力,关联课本第三章第六节内容。

教学大纲安排:第一课时:电子元件认知、电路图分析第二课时:电风扇组装与拆卸第三课时:电风扇技术参数、故障排查与维修第四课时:创新设计、成果展示与评价教学内容进度:第一周:完成第一、二课时教学第二周:完成第三课时教学第三周:完成第四课时教学,进行成果展示与评价三、教学方法1. 讲授法:在讲解电子元件认知、电路图分析等理论知识时,采用讲授法,结合课本内容,系统地传授相关知识。

电风扇控制课程设计

电风扇控制课程设计

电风扇控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电风扇的基本工作原理,掌握电路组成及各部分功能。

2. 学生能够了解并掌握电风扇控制电路的接线方法及电路图识别。

3. 学生能够解释并掌握电风扇速度控制原理,包括电阻调速、电容调速等方法。

技能目标:1. 学生能够独立完成电风扇控制电路的搭建,并进行调试。

2. 学生能够运用所学知识,分析和解决电风扇控制过程中出现的问题。

3. 学生能够设计简单的电风扇控制电路,提高创新实践能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习电风扇控制课程,培养对物理科学的兴趣,增强探索精神。

2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养集体荣誉感。

3. 学生能够关注电风扇在生活中应用,提高节能环保意识,形成绿色消费观念。

课程性质:本课程属于物理学科,以实验和实践为主,结合理论知识,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生处于八年级,具备一定的物理知识和实验操作能力,好奇心强,喜欢探索新事物。

教学要求:教师需结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动参与课堂,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力。

同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能达到课程目标。

通过课程学习,使学生将所学知识应用于实际生活,提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 电风扇工作原理:介绍电风扇的基本结构,包括电动机、调速器、开关等部分的功能及工作原理。

- 教材章节:第三章《电机的原理与应用》- 内容列举:电机的基本结构、原理及种类;电风扇电动机的结构及工作原理。

2. 电风扇控制电路:讲解电风扇控制电路的接线方法,电路图识别及元件功能。

- 教材章节:第四章《电路的控制》- 内容列举:基本控制元件及其功能;电风扇控制电路的接线方法及电路图识别。

3. 电风扇速度控制原理:阐述电风扇速度控制的方法,包括电阻调速、电容调速等。

- 教材章节:第五章《电子调速器》- 内容列举:速度控制原理;电阻调速、电容调速的原理及优缺点。

家用电风扇的课程设计报

家用电风扇的课程设计报

家用电风扇的课程设计报一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电风扇的基本工作原理,掌握其电路组成及各部分功能。

2. 学生能掌握电风扇的主要部件,如电动机、叶片、调速器等,并了解其作用。

3. 学生能了解电风扇的能源消耗和节能措施。

技能目标:1. 学生能够通过观察和实验,分析电风扇的工作原理,提高观察和动手能力。

2. 学生能够运用所学知识,对电风扇进行简单的故障排查和维护。

3. 学生能够设计简单的节能电风扇,提升创新能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对家用电器的好奇心,激发学习科学技术的兴趣。

2. 学生培养节能环保意识,关注家用电器的能源消耗问题。

3. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力和团队精神。

课程性质:本课程为家用电风扇相关知识的科普性课程,结合学生的实际生活,提高学生对电风扇的认知,培养学生的实践能力和科技创新意识。

学生特点:六年级学生具备一定的观察、思考和动手能力,对家用电器有好奇心,但相关知识体系尚不完善。

教学要求:教师需采用启发式教学,引导学生观察、思考、实践,注重培养学生的动手能力和科技创新意识,结合生活实际,提高学生的节能环保意识。

通过本课程的学习,使学生达到预定的学习目标,为后续相关课程打下基础。

二、教学内容1. 电风扇的基本原理:介绍电风扇的工作原理,包括电动机的转动原理、叶片的设计原理等。

相关教材章节:第四章第3节《生活中的电动机》2. 电风扇的电路组成:分析电风扇的电路结构,包括电源、开关、调速器、电动机等组成部分。

相关教材章节:第五章第1节《简单电路的组成》3. 电风扇的主要部件及其功能:详细介绍电风扇的各个部件,如叶片、轴承、罩盖等,并解释其作用。

相关教材章节:第四章第2节《机械部件的认识》4. 电风扇的故障排查与维护:教授学生如何对电风扇进行简单的故障排查和日常维护。

相关教材章节:第六章第3节《家用电器的使用与维护》5. 节能电风扇的设计:引导学生思考如何设计节能电风扇,提高学生的创新能力。

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课程设计说明书课程设计名称:数字电路课程设计课程设计题目:家用电风扇控制逻辑电路设计学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:090422学号:姓名:评分:教师:张华南20 11 年9 月15 日数字电子课程设计任书20 11 -20 12 学年第一学期第 2 周- 3 周题目家用电风扇控制逻辑电路设计内容与要求1.实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制,循环)2.实现睡眠风、自然风。

正常风三种风态(—个按钮控制,循环)3.LED显示状态进度安排1.布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备,仿真、画PCB 线路板图:3天2.领元器件、制作、焊接:3天3.调试:2天4.验收:1天学生姓名:吴强镪指导时间:2011.9.5-2011.9.15 指导地点 E楼508室任务下达2011 年 9月 5 日任务完成2011年 9 月 14 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师张华南系(部)主任傅崇芳注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要家用电器的使用给人们的生活带来了极大地便利,在这个电器种类繁多,功能越趋齐全的当今社会,人们已经不仅仅满足于拥有,人们的注意力已经更多转向电器的功能的多样性。

为了更好的与人们对电风扇的需求接口,我们特别设计了这个电路。

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555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。

本课题基本实现了三个模块的功能,将之有效的连接在一起,实现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。

虽然此次设计的电路较为简单,但它的成本较低,并且经济、实用而且风种、风种的选择体现了它的人性化,相信在市场有一定的潜力。

关键字:电风扇循环控制74ls175 LED目录前言 (1)第一章设计内容与要求 (2)1.1设计内容 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 主要参考器件 (2)第二章系统组成与工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 系统工作原理 (3)第三章总体电路设计 (4)3.1 系统设计 (4)3.2 方案的修改 (5)3.3 电路工作原理 (5)3.4 单元电路设计 (5)第四章仿真性能测试 (12)4.1 风种、风速的选择电路 (12)4.2 脉冲触发电路 (12)第五章家用电风扇系统调式 (14)5.1调试仪器 (14)5.2调试过程 (14)5.3 结果分析 (14)第六章结论 (15)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与人性化。

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与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。

第一章设计内容与要求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LED显示风速、风种所处的状态。

1.2 设计要求基本要求:1、实现风速的强、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5个发光二极管表示风扇的风速与风种的状态,3个发光二极管显示控制输出端的状态。

提高要求:1、按键提示音。

2、定时关机功能(以小时为单位)。

设计目标: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与其功能。

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第二章系统组成与工作原理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:图3-1 电风扇系统框图它的运行状态如下图:图3-2 风扇状态图风速选停机风种选风速选择电路风种选择电路输出电路风种形成电路脉冲信号发生器上电复位3.2 方案的修改方案一:根据基本要求设计出简单的初步电路:电路中状态锁存电路由74ls175与74ls08芯片构成可以实现状态的循环;再用常开开关J1、J2控制风速、风种的状态,开关与高电平相连,当连续按开关时可以为74ls175芯片提供CP脉冲;使用74LS151 作为“风种”方式控制器,由74LS175 三个输出端与74ls151的地址端连接后选中其中的一种方式输出。

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。

其中周期时钟信号可以使用NE555发生器产生自然风的状态。

但电路中缺少了停机按钮,不能清零风扇状态,并且风速与风种缺少逻辑关系。

而且开关的高低电平控制不稳定。

方案二:在方案一的基础上做了一些修改:增加了一个常闭开关按钮与低电平相连控制74ls175芯片的清零端实现停机的功能;在风速、风种开关连接使用了与门与非门改进了风速和风种的逻辑关系;在所有开关后加了一电阻并与地相连确保了不加高电平时开关后是出于低电平的状态。

3.3 电路工作原理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;当处于弱风状态时,风种指示灯不亮,此时处于正常风状态,再按动“风种”键可循环选择自然、睡眠和正常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。

3.4 单元电路设计3.4.1 状态锁存电路可以使用三个D 触发器来锁存状态,其中“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。

同时为了简化电路,采用了带有清零端的4D触发器74ls175,可以使用开关控制清零端以便实现停机功能。

设计原理为当触发器输出1 时表示工作状态有效,0 表示无效,当三个输出全为0 则表示停止状态,风扇风速、风种的简单状态转移如图3-3所示。

图3-3 风扇风速、风种的简单状态转移图根据图3-3 状态转换图,可得到的状态表(表3-1),“风速”与“风种”电路都满足状态表3-1所示表3-1 的状态表由表3-1 可得的卡诺图如图3-4 所示的卡诺图的卡诺图的卡诺图图3-4 的卡诺图由图3-4 所示卡诺图可得的表达式如下:由上述表达式可得状态所存电路中电风扇的工作状态如表3-2所示。

S 为电扇工作状态(S=0 停,S=1 运转)根据表达式,使用两片74LS175 芯片所设计状态所存部分电路如图3-5 所示。

(因为风速与风种的状态锁存电路是同一种原理,因此只给出风速的锁存电路)图3-5 风速状态锁存电路3.4.2 脉冲触发电路锁存电路中74ls175为4个D 触发器构成,要使它能够进行000—001—010—100—001状态的变化,需要给它一定的脉冲信号。

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