电风扇控制逻辑电路
数字电子课程设计 家用电风扇控制逻辑电路设计
电子技术课程设计设计题目：家用电风扇控制逻辑电路设计姓名：学号：班级：13物联网专业：物联网工程系别：电子系指导教师：总分：本科生课程设计任务书课程名称：电子技术课程设计电子技术课程设计成绩评定表系别：电子系班级：13物联网姓名：梁昌梓学号：13160015注:本表附在课程设计任务书之后目录一、设计目的 (5)1.1选题意义 (5)1.2 设计目标 (5)1.3 工作安排 (5)二、设计方案 (6)2.1 基本要求 (6)2.2 选用器材 (6)2.3 工作原理 (6)2.4 方案组成 (6)三、家用电风扇设计 (7)3. 1系统电路组成 (7)3. 2具体单元电路设计 (7)3.2.1 触发脉冲电路 (7)3.2.2抖动电路 (8)3.2.3风速控制电路 (9)四、仿真结果和分析 (12)4.1 Multisim电子仿真 (12)4.2 PCB设计 (12)五、总结 (13)5.1结果 (13)5.2结论 (13)六、设计心得 (13)参考文献 (13)附录A (14)一、设计目的1.1选题意义随着经济的发展，电风扇以是必不可少的家用电器。
它经济、简便、使用，是每个人家里可以负担起的电器，在国内外，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。
但是这一点并不能否认我们对其进行电子课设计。
因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然值得我们去学习和研究。
又因为其简单、易做、易设计。
对设计材料无特别要求的特点。
使得家用电风扇控制逻辑电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。
1.2 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及其功能。
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 工作安排表1.3.1 小组成员分工列表二、设计方案2.1 基本要求1、实现风速的强、中、弱变换，并使用一个按键来进行风速控制，使风速按照强、中、弱的方式进行变换循环；2、用发光二极管显示风速的状态。
数字电子技术课程设计家用电风扇控制逻辑电路设计
家用电风扇控制逻辑电路设计一、设计思想目前，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。
图1.1为电扇操作面板示意图。
图1.1为电扇操作面板示意图在面板上有六个LED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：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。
“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、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、为了使设计更加人性化，可附加一个K4定时按钮二、系统的组成及工作原理2.1、系统的组成本系统主要由脉冲触发电路、状态锁存电路、风种控制电路、消抖电路及单稳态定时电路组成。
通过按键开关产生单次脉冲来控制电风扇的状态，并通过发光二极管将各种状态显示出来1、脉冲触发电路按键 K1 按下后形成的单次脉冲信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。
按键K1、K2 及部分门电路74LS00、74LS08 构成了“风种”状态锁存电路的触发信号。
2、状态锁存电路“风速”、“风种”两组状态锁存电路均用1片4D 触发器74LS175 构成，每片三只D 触发器的输出端分别于三个状态指示灯相连，同时每片74LS175 的清零端均与停止键K3 相连，利用按键产生的低电平信号将所有状态清零。
3、风种脉冲控制电路在“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。
风扇电路原理图讲解PPT课件
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17
死腳不良分析：
1.扇葉充磁不良或各極充磁不均； 2.HallIC感應靈敏度不夠或不良； 3.HallIC感應位置發生偏移； 4.外框不良：同心度，垂直度，平面度偏大導致壓入 馬達後中心柱收心較大，軸承或滾珠將軸心卡死； 5.調機不當，懸浮太大，IC感應不良，風扇不轉動； 6.軸承壓入高度過低，導致扇葉卡死致死角； 7.扇葉與矽鋼片幹涉導致起動不良； 8.矽鋼片材質問題；導致風扇起動轉距小於摩擦轉距 致死角； 9.矽鋼片套反，導致IC感應距離發生變化，致不良。
這是4線具有FG/RD,PWM的直流風扇。其主要功能模塊如下： 1. PWM功能模塊； 2. 感應模塊； 3. 驅動模塊； 4. FG/RD功能模塊。
各功能模塊的組成： 1. PWM功能模塊由R8,R9,R10,R11,R12,R13,R19,Q1,Q2組成； 2. PWM輸出電壓即VTH端電壓由R14,R15,R16進行電壓設置； 3. 感應模塊主要由IC2即霍爾IC組成：其起同步檢測作用，控制一組電 路，在一個周期內切換兩次，使兩組線圈繞組輪流工作；其通過霍爾效 應產生感生電動勢，通過ICLB11961控制線圈的導通； 4. 驅動模塊由IC111961組成，其具有單項兩極驅動，高效的PWM直接 驅動控制功能； 5. FG/RD功能模塊由IC11961和R19,R18直接輸出。
風扇電路控制原理圖
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1
Brushless DC motor Controlled
Hall Element Temp-controlled FAN
1,Transistor 2,Stator Coil 3, CAP 4, Stator
家用电风扇控制逻辑电路设计
家用电风扇控制逻辑电路设计
1.按键开关控制
首先，我们需要设计一个按键开关控制电路，使用户可以通过按键来控制电风扇的开关。
这个电路可以使用比较器和多个按键开关组成，比较器用来检测按键开关是否被按下，按键开关用来控制电流的流动。
当按键开关被按下时，比较器输出高电平，电流流动，电风扇开启；当按键开关松开时，比较器输出低电平，电流停止，电风扇关闭。
2.风速控制
接下来，我们需要设计一个风速控制电路，使用户可以通过按键来控制电风扇的风速。
这个电路可以使用多个比较器和多个按键开关组成，每个按键开关对应一个比较器，比较器用来检测按键开关是否被按下，按键开关用来控制电流的流动。
当一些按键开关被按下时，相应的比较器输出高电平，电流流动，电风扇进入对应的风速档位；当按键开关松开时，相应的比较器输出低电平，电流停止，电风扇停止。
3.定时控制
最后，我们需要设计一个定时控制电路，使用户可以通过按键来设置电风扇的工作时间。
这个电路可以使用计数器和按键开关组成，计数器用来计时，按键开关用来控制计数器的启动和停止。
当按键开关被按下时，计数器开始计时，同时电风扇开始工作；当计数器达到预设的时间时，计数器停止计时，同时电风扇停止工作。
总结：
通过以上三个电路的设计，可以实现家用电风扇的开关、风速和定时等功能。
这些电路可以通过逻辑门、比较器、计数器、按键开关等元件组成。
在实际设计中，还需要考虑电压、电流、功率等参数的选择，确保电路的可靠性和安全性。
此外，还可以添加温度传感器等功能，实现自动控制和保护。
家用电风扇逻辑控制电路设计参考报告
电风扇控制数字电路课程设计报告
家用电风扇控制逻辑电路设计电子课程设计报告题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计姓名：邹秀兰专业：通信工程班级学号：08042104同组人：曾令春指导教师：韦芙芽南昌航空大学信息工程学院摘要随着我国经济的发展，居民家中的电器是越来越多，电风扇也成为了我们生活中必不可少的家用电器。
以前的台式电风扇和落地式电风扇都是采用机械控制，主要控制风速和风向。
然而随着电子技术的发展，目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器，是电风扇的功能更强，操作也更简便。
使电风扇的使用变得更为人性化。
本次课程设计的题目是：家用电风扇逻辑控制电路的设计。
由三个按键分别控制风速、风种和开关，并分别用不同颜色的发光二级管来显示风扇工作的状态。
附加按键提示音及定时功能。
增加这些都是为了提高电风扇的人性化。
基本电路是利用四片D触发器74LS175建立起“风速”及“风种”状态锁存电路，并由74LS08、74LS1517、4LS175及74LS00构成“风速”及“风种”的循环。
定时部分由555单稳态脉冲电路及74LS192移位寄存器和74LS48译码器构成。
经过一系列的分析、准备。
由于库房没有大的板子故将定时部分焊在另一块板子上，所以本次课程设计除在美观上有点欠缺外达到了全部的要求。
关键字:电风扇、按键、脉冲、循环。
2010 年9 月日目录前言································································4 第一章 设计内容及要求··············································5 第二章 系统设计方案选择方案一·····················································6 方案二·····················································6 第三章 系统组成及工作原理 系统组成···················································7 工作原理···················································8 第四章 单元电路设计、参数计算、器件选择 状态锁存电路电路············································`9 触发脉冲电路···············································11 风种控制电路···············································12 消抖电路···················································14 单稳态电路·················································15 第五章 实验、调试及测试结果与分析································16 结论······························································17 参考文献··························································18 附录一····························································18 附录二····························································20 附录三····························································22 前言 科学技术是第一生产力。
家用电风扇控制逻辑电路
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：家用电风扇逻辑设计学院名称：南昌航空大学信息工程学院评分：教师：2013 年9 月26 日数字电路课程设计任务书20 13－20 14 学年第 1 学期第 2 周－ 4 周题目家用电风扇控制逻辑电路设计内容及要求〖基本要求〗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；〖提高要求〗1)按键提示音；2)关机功能(以小时为单位)。
进度安排2013.9.9-2013.9.15：查阅资料，方案分析与设计，电路仿真；2013.9.16-2013.9.22：完成系统的制作、焊接、调试；2013.9.23-2013.9.27：画PCB线路板图，完成报告。
学生姓名指导时间：周一、周二、周五指导地点：实验大楼南310、E610任务下达2013 年9月9日任务完成2013年9月27日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系（部）主任注：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。
摘要目前，电风扇已经成为人们生活中必不可缺少的家用电器，普及面越来越广泛，当然人们对电风扇的性能要求也随之提高改进，尤其是电风扇的智能化和人性化，从而尽量满足绝大多数人的需求。
整个电风扇逻辑控制电路采用模块化设计思想，需分成脉冲触发电路、状态锁存电路、风态控制电路、定时电路等几大部分，用三个开关分别控制风速、风态及定时状态的循环与转换，并用三个二极管作为状态指示灯，其中一个开关控制整个电路。
其中脉冲触发电路用单稳态和组合逻辑电路实现，状态锁存电路、定时电路状态设计核心由D触发器实现，定时控制需要555单稳态电路实现。
经过一系列的分析，思考和精心准备，本设计实现的控制电路能让电风扇在接通电源后按风速控制键是电路工作在“睡眠风”、“弱风”和“正常风”状态，之后通过风速、风态和定时三个按键分别控制电风扇工作状态，并有相应指示灯亮。
电风扇的开关控制电路原理
电风扇的开关控制电路原理
电风扇的开关控制电路原理通常是采用三极管开关电路。
其中，三极管接在电风扇的电源控制线上，通过控制三极管的开关状态来实现电风扇的开关控制。
具体电路原理如下：
1. 电源正极连接到电风扇的正极，电源负极连接到电风扇的负极。
2. 一个三极管的基极接到一个控制信号的输出引脚上，发射极接地，集电极连接到电风扇的电源正极。
3. 通过控制信号的输出引脚来控制三极管的开关状态，使其处于导通或截止状态。
4. 当三极管导通时，电流从电源正极流过三极管的集电极，进入电风扇，使其工作。
5. 当三极管截止时，电风扇的电路断开，电风扇停止工作。
通过改变控制信号的输出状态，即改变三极管的开关状态，可以实现电风扇的开关控制。
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成绩
课程设计说明书（论文）
题目：家用电风扇控制逻辑电路设计
课程名称：数字电子技术
学院：电子信息与电气工程学院
学生姓名：
学号：
专业班级：
指导教师：张天鹏
2014年6月6日
课程设计任务书
（家用电风扇控制逻辑电路设计）摘要：设计了一个家用电风扇控制逻辑电路设计电路，该电路可以按一个按钮实现电扇强中弱三档风循环转换的功能。
该电路主要由四线按键，74ls00,74ls175,74ls138,leD灯，电阻构成，其中脉冲信号产生电路用四线按键器件实现而灯的选择用74ls175,74ls138实现。
经Multisim仿真测试，该电路可以实现按一个按钮实现电扇强中弱三档风循环转换的功能。
利用Altium Designer软件对电路进行了原理图设计和PCB设计，并对电路进行了安装和调试。
关键词：电风扇控制；74ls00,74ls175,74ls138；电路仿真；PCB 设计
目录
1.设计背景........................................................... .. (1)
2.设计方案........................................................... .. (1)
3.方案实施........................................................... .. (1)
准备........................................................... .. (1)
用M u l t i s i m进行仿真........................................................... . (3)
P C B板的制作及要
求........................................................... . (3)
制作实体电路板........................................................... (5)
4.结果与结论........................................................... . (6)
5.收获与致谢........................................................... . (6)
6.参考文献........................................................... .. (7)
7.附件........................................................... . (7)
1. 设计背景
数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。
555定时器等。
随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。
为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。
自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。
2. 设计方案
一，了解各元件的功能，掌握Multisim和Altium Designer软件的使用；
二，为实现按一个按钮实现电扇强中弱三档风循环转换的功能，用Multisim进行仿真；
三，根据仿真，用Altium Designer软件设计原理图，并导入PCB中；
四，用电烙铁焊接板子，并进行调试，检查效果。
3. 方案实施
准备
通过课本，去网站查询和向老师和他人请教，掌握Multisim和Altium Designer 的使用，回顾去年精工实习电烙铁的使用,了解单脉冲发生器，74LS175,74LS138的使用！
图一，单脉冲发生器用基本RS触发器构成的单脉冲发生器的电路如图一所示，开关AN在闭合瞬间会产生多次抖动，使U a、U b两点的电位发生跳变，这种抖动在电路中是不允许的，为了消除抖动，将U a、U b两点接入基本RS触发器的输入端，将触发器的输出作为开关状态的输出，这样就可以避免抖
动现象，使输出成为稳定的单脉冲。
图二，D触发器的逻辑符号和真值表
D触发器的特性方程 Q n+1=D
图三，D触发器状态转换
74HC138是一种典型的二进制全译码器，它有3个输入端C、B、A，C是高位，A是低位；8个输出端Y0’~ Y7’；3个使能端G1、G2A’、G2B’，可以控制译码器的工作状态，还可以用来译码器逻辑功能的扩展，使能端也被称为“片选”输入端。
当G1=0或G2A’+G2B’=1时，译码器被禁止译码，即无论输入CBA为何种状态，译码器输出全为1；当G1=1且G2A’+ G2B’=0时，译码器正常工作，输出信号 Y0’ ~ Y7’分别对应输入变量CBA 的一个最小项的非。
图四，三八译码器
用Multisim进行仿真
我们需要实现的是按一个按钮实现电扇强中弱三档风循环转换的功能，为此我认为这个电路由三部分组成。
一个单脉冲发生器可以产生稳定的脉冲信号；D触发器，脉冲信号接CLICk，可以产生00、01、10三个循环的信号；三八译码器，将前面的信号转换成对三个LED灯的控制。
仿真图为图五
图五，仿真图
板的制作及要求
根据仿真结果，制作原理图，原理图为图六；
图六，原理图
将原理图导入到PCB中，注意各个元件的种类和封装，在PCB中，不要把线交叉，还有各个元件的大小要合适，不要不适合板子。
PCB为图七
图七，PCB
制作实体电路板
找到各个元件，元件列表为表一用电烙铁焊接元件，注意不要把焊锡焊到其他地方，使电路短路。
实体板为图四和图五。
图四，实际板正面图五，实际板背面
4. 结果与结论
要实现按一个按钮实现电扇强中弱三档风循环转换的功能，即让三个灯循环亮，结果只有一个灯亮，没有正常工作
5. 收获与致谢
（本次课程设计收获很多，这两周所学到的东西比以前还多，基本掌握了Multisim 和Altium Designer 的使用。
这两周中印象最深刻的是，在PCB 中布线研究了两三天，最终在张老师的帮助下，才布成；此外，元件的选用也是本次成功的关键，因为有一个开关的使用不太了解，所以本次也不太顺利。
总之，学到了很多，对以后的工作也很有用，受益匪浅！
这两周中，很多人给了帮助，比如：组员，做同一个课题的同学以及电子协会的默默支持；特别要感谢的是指导老师张天鹏老师，没有他的悉心指导，不可能顺利完成本次试验，最令人印象深刻的是张老师的认真负责。
6. 参考文献
[1] 童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005.
[2] 臧春华.电子线路设计与应用[M].北京:高等教育出版社，2005.
[3] 邱关源，罗先觉.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[4] 秦长海，张天鹏，翟亚芳.数字电子技术[M].北京：北京大学出版社，2012.
[5] 谷树忠.Altium Designer教程-原理图、PCB设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2010.
7. 附件
表一，元件列表
本次课程设计负责人意见：
负责人签字：
年月日。