最新一个按钮控制电机正反停

一个按钮控制电机正

反停

用硬件设计“一个按钮可控制电机正转、反转、停”的线路图

本图是根据一网友求助“求助一个按钮控制电机正反停”而设计的，（他要求不用PLC，用硬件设计）

该电路是这样完成控制电机正反转及停车控制的：按一下按钮，发光二极管灭一下，又亮，延时1.5秒，电机启动正传，如连续按二下按钮（间隔时间为0.3S），发光二极管灭二次又亮，电机停，如连续按三下按钮，发光二极管灭三次又亮，电机反转。

一、硬件构成及说明;

该电路只用二种集成块：4011 （二输入四与非门）和4013（双D触发器），每片集成块只需1元多钱，4011用二片，4013用4片，6片10元钱就可拿下，3个继电器可选用13F型每只4－－5元，所用元件加一起30元就够了，再加印刷版，50-60元就可搞定。

该电路用的4013，构成3种电路形式：（1）、单稳态电路，见图中的UIA、U3A电路。（2）、双稳态电路，见U2A、U2B电路。（3）、数据保存电路，见U1B、U3A、U3B电路。关于由4013 构成的这3种电路工作原理，我在“再出几道电路知识题，望大家参与之二”一文中的第2题做了详细说明。如有对此电路工作原理不太清楚的，可先看一下此文，再回来分析该电路就容易多了。

该电路是由以下电路组成：

1、按钮点动防颤抖电路：它是由一个晶体管G0、发光二极管D1、电阻电容、按钮组成，静态时，晶体管输出=0，发光二极管亮，按下按钮，晶体管截止，其输出=1，灯灭，C被短路，当按钮抬起时，R向C充电，延时200ms 晶体管导通。用此电路目的是：防按按钮时产生颤动，确保按一下按钮，输出一个200ms正脉冲，发光二极管灭亮一次，操作时按一下按钮，灯灭后又亮，可再一次按按钮，操作者通过灯的灭亮可以准确知道连续按几次按钮。

2、计数器清0及容许计数器计数的控制电路：

它是由U1A组成的1.5秒定时的单稳态电路与U4D与非门组成。在未按按钮时，U1A的Q输出=1，使U4D与非门打开，同时输出给U2A、U2B的R 端，使由U2A、U2B组成的计数器清0。

当按一下按钮，输出一负脉冲到U4D的12脚，使U4D输出（11脚）由0变1，触发U1A，使其Q端（1脚）产生1.5秒负方波，该方波使U4D输入门关闭，同时使U2A、U2B组成的二位计数器的复位端（R）=0，即容许计数器计数，当按钮产生的负脉冲的后沿到来时，其正跳沿触发U2A，使其计数为1，当再按一次按钮，又产生一个负脉冲，由于U4D已关门，故对U4D不起作用，但脉冲后沿使计数计数，即此时计数值=2....

3、二位计数器：U2A、U2B组成二位计数器，它的复位端（R）受U1A 输出端Q控制，当Q=1时，计数器清0且不容许计数，当Q=0时，容许计数器计数。

4、译码电路：U4A、U4B、U4C 三个与非门组成译码电路：当计数器=0时，3个门输出都=1，当计数器计数=1时，U4A输出=0，U4B输出=1，U4C 输出=1；当计数器计数=2时，U4A输出=1，U4B输出=0，U4C输出=1；当计数器计数=3时，U4A输出=1，U4B输出=1，U4C输出=0；可见：当计数器=1或2或3时，3个门只有一个门输出=0，另二个输出=1。只有计数器=0时，3个与非门输出都=1。

5、输出锁存电路：U1B、U3A、U3B组成输出锁存电路，译码电路的输出分别到这3个块的数据端（D），当它们的输入控制端（CLK）输入一正跳变脉冲时，将其D端的数据存入该锁存器中。这3个锁存器的输出端Q\分别驱动

晶体管G1、G2、G3，的基极，当输出端Q\ =1时，对应的晶体管G导通，对应的继电器吸和。

到此本电路的5大部分的电路原理讲完.

二、电路工作原理：

1、电机正传：点击一下按钮，灯灭一下，又亮，此时U6A输出一负脉冲，使U4D输出一正脉冲，其前沿正跳，触发U1A单稳态，其Q端产生1,5秒负脉冲，该脉冲使U4D关门，同时使U2A、U2B组成的二位计数器的复位端R=0，即容许计数器计数，U6A输出负脉冲的后沿正跳，触发U2A的CLK端，使计数器+1，此时计数器输出状态=01，使U4A与非门输出=0，即U1B的数据端D=0，而U3A、U3B的数据端D=1。当U1A单稳态产生1,5秒负脉冲结束时，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，由于U1B的数据端D=0，而U3A、U3B的数据端D=1，故只有U1B的输出端Q\ =1，使晶体管G1导通，继电器Z1得电且自保。同时这1,5秒负脉冲的后沿正跳，又触发U5A单稳态，产生1秒的负脉冲，在此时间内，由于U1A的Q端=1，使计数器（U2A、U2B）清零，使译码器（U4A、U4B、U4C）输出都=1，即输出锁存器（U1B、U3A、U3B）的数据端D都=1，当U5A单稳态产生1秒的负脉冲结束，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，使输出锁存器输出皆为0，晶体管G1由导通变截止。可见，G1管导通只有1秒时间，Z1的闭合是由它导通得电后自保的。Z1的常开触点闭合，使交流接触器1得电吸和，电机正传运行。

2、电机停车：点击二下按钮，灯灭亮二次，此时U6A输出二个负脉冲，第1个负脉冲使U4D输出一正脉冲，其前沿正跳，触发U1A单稳态，其Q端产生1,5秒负脉冲，该脉冲使U4D关门，使第2个负脉冲对它不起作用。同时使U2A、U2B组成的二位计数器的复位端R=0，即容许计数器计数，U6A输出的2个负脉冲的后沿正跳，触发U2A的CLK端，使计数器+2，此时计数器输出状态=10，使U4B与非门输出=0，即U3A的数据端D=0，而U1B、U3B 的数据端D=1。当U1A单稳态产生1,5秒负脉冲结束时，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，由于U3A的数据端D=0，而U1B、U3B的数据端D=1，故只有U3A的输出端Q\ =1，使晶体管G2导通，继电器J1得电吸和。其常闭点断开，使继电器Z1失电断开，电机停。同时这1,5秒负脉冲的后沿正跳，又触发U5A单稳态，产生1秒的负脉冲，在此时间内，由于U1A的Q端=1，使计数器（U2A、U2B）清零，使译码器（U4A、U4B、U4C）输出都=1，即输出锁存器（U1B、U3A、U3B）的数据端D都=1，当U5A单稳态产生1秒的负脉冲结束，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，使输出锁存器输出皆为0，晶体管G2由导通变截止。可见，G2管导通只有1秒时间。

3、电机反传，点击三下按钮，灯闪灭三下，又亮，此时U6A输出三负脉冲，其第1个负脉冲使U4D输出一正脉冲，其前沿正跳，触发U1A单稳态，其Q端产生1,5秒负脉冲，该脉冲使U4D关门，使后续的2个负脉冲对它不起作用。同时该1,5秒负脉冲使U2A、U2B组成的二位计数器的复位端R=0，即容许计数器计数，U6A输出的3个负脉冲的后沿正跳，触发U2A的CLK端，

使计数器+3，此时计数器输出状态=11，使U4C与非门输出=0，即U3B的数据端D=0，而U3A、U1B的数据端D=1。当U1A单稳态产生1,5秒负脉冲结束时，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，由于U3B的数据端D=0，而U3A、U1B的数据端

D=1，故只有U3B的输出端Q\ =1，使晶体管G3导通，继电器Z2得电且自保。同时这1,5秒负脉冲的后沿正跳，又触发U5A单稳态，产生1秒的负脉冲，在此时间内，由于U1A的Q端=1，使计数器（U2A、U2B）清零，使译码器（U4A、U4B、U4C）输出都=1，即输出锁存器（U1B、U3A、U3B）的数据端D都=1，当U5A单稳态产生1秒的负脉冲结束，其后沿正跳，通过二级与非门（U6B、U6C）触发输出锁存器（UIB、U3A、U3B）的CLK，使输出锁存器输出皆为0，晶体管G3由导通变截止。可见，G3管导通只有1秒时间，Z2的闭合是由它导通得电后自保的。Z2的常开触点闭合，使交流接触器2得电吸和，电机反传运行。

到此，该电路的线路分析及工作原理说明基本完毕。如有不清楚或不明白的地方清提出，我会给你解答。谢谢大家！

说点题外的话：实际上控制电机的正反转及停车用3个按钮就可以了，不需用此电路。此电路是为一网友求助帖设计的，他要求不用PLC编程用硬件实现，该网友不见得真的需要，只是一种想法，看能否用一个按钮实现电机的启动停车及正反转控制，我是本着“能”的观点设计此电路的。用多个中间继电器及时间定时器也可实现，但用件太多，成本更贵，而且占地面积也太大，故采用电子线路完成。