数字电子技术课设

1、摘要本文介绍了通过识别温度控制冷暖风机工作的数字逻辑电路的设计，连接，仿真。该电路采用组合逻辑电路与时序逻辑电路相结合，集成电路与分立元件相结合的方法，将检测到的温度以二进制方式输入组合电路中控制风机工作，由时序电路来定时和维持信号进而实现对温度的调控。该电路高度自动化，一旦启动，就会自动识别检测到的温度控制风机工作，实现将温度控制在某个范围中。关键词：组合电路；时序电路；二进制；自动化3AbstractThis paper introduces the design, digital logic circuit to control heating and cooling fan work

2、by identifying the temperature of the connection, simulation. The circuit uses combinational logic circuit and sequential logic circuit combination method, integrated circuits and discrete components combination, the detected temperature input in binary mode combination circuit to control the fan by

3、 the timing circuit, timing and maintain the signal to control the temperature. The circuit is highly automated, once started, automatic identification can control the fan working temperature is detected, the temperature control in a certain range.Keywords: combinational circuit; timing circuit; bin

4、ary; automation5目 录一 设计内容1二 原理框图1三 电路组成及工作原理21 单元电路设计：2（1）温度控制器2（2）计时器4(3) SR锁存器52 总电路6四 仿真电路7五 设计中遇到的主要问题13六 设计所需仪器及设备15七 结论与体会15八 参考文献16一 设计内容设计一个温度控制逻辑电路，其输入为四位二进制数A.B.C.D，代表检测到的温度。输出为X和Y,分别用来控制暖风机和冷风机工作状态。当温度低于5时，暖风机工作，冷风机不工作，工作60分钟后自动关机；当温度高于10时，冷风机工作，暖风机不工作，工作60分钟后自动关机；都温度介于5和10之间时，暖风机和冷风机都不工作

5、。设计一个逻辑电路实现对温度的控制。二 原理框图反馈路线1反馈路线2计时器温度控制器输入输出整个装置处于运行状态，输入温度后，风机开始工作，计时器开始计时，反馈路线1反馈回风机工作信号，锁死温度控制器，在计时过程中，温度变化后不改变输出状态。当60分钟过后，反馈路线2反馈回计时截止信号，风机停止运转，反馈路线1反馈回风机停止信号，温度控制器解锁，识别此时的输入温度，进入下一个工作状态。当冷暖风机都不工作时，计时器不计时，温度控制器开通。三 电路组成及工作原理1 单元电路设计：（1）温度控制器由设计内容得真值表如下：输入输出ABCDXY000010000110001010001110010010

6、010100011000011100100000100100101000101101110001110101111001111101逻辑表达式如下：X=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=m0+m1+m2+m3+m4=(m0m1m2m3m4)Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=m11+m12+m13+m14+m15=(m11m12m13m14m15)用两片3线8线译码器74HC138组成4线16线译码器来实现输入输出功能，电路图如下：（2）计时器计时功能有两种方式可供选择，一种是555定时器的单稳态运行，一种是计数器，在这里选择计数器，在N进制计数器的计数状态下

7、，给予一个周期为T的脉冲信号，计数器开始计数，经过N×T时间后，计数截止。现在需要计时60分钟，计数器进制越大，脉冲周期越短，计时越精确。在这里选用由两片16进制计数器组成的240进制计数器和周期为15s，频率为0.07Hz的脉冲来实现。电路图如下：(3) SR锁存器在该温度控制装置中，当任一风机工作时，计数器开始计时，在计时过程中，向译码器中输入任意四位二进制数不改变风机工作状态，译码器输出端必须被全部锁定在高电频状态，同时，原有的输出信号也随之消失。因此，在该过程中必须使用SR锁存器保持原有信号直到计时截止，译码器开通。电路图如下：特性表SDRDQQ*00000011100110

8、1101000110110不定111不定2 总电路当冷暖风机都不工作时，计数器始终处于清零状态，进位输出端输出“0”，SD,RD输入“0”，锁存器保持原有信号，译码器开通。向译码器输入“0000”，暖风机开始工作，译码器被锁在高电平，计数器开始计时，计时过程中，进位输出端输出“0”，锁存器置1保持原有信号，向译码器输入“1111”，暖风机继续工作。当进位输出端输出“1”时，锁存器状态不定，暖风机停止工作，计数器清零，译码器开通，识别此时输入温度为“1111”，冷风机开始工作，整个装置开始下一循环。当在风机工作时输入“0110”时，风机停运识别温度后，冷暖风机都不工作。四 仿真电路1 输入“00

9、00”，暖风机指示灯亮。2 计时过程中，输入“1111”，暖风机指示灯仍亮。3 计时截止后，冷风机指示灯亮。4 输入“0110”，冷风机指示灯仍亮。5 计时截止后，两灯都灭。五 设计中遇到的主要问题1 如图所示，译码器只锁住了第一片，没有完全锁住第二片，第二片的S1端接到了二进制数输入端，当该输入端输入“1”时，译码器仍处于译码状态，达不到设计目的。修改后：2 设计电路有缺陷，第一次设计的电路如下图所示，该电路有以下问题：（1） 当计时截止，风机停运后，脉冲被锁死，进位输出端停留在“1”状态不变，再一次输入任何温度，输出的X和Y都保持在低电平，必须手动重启装置，计数器才会清零，再一次识别温度后进行运转，不符题意。（2） 在计时过程中，改变输入状态，输出状态也随之改变。修改思路：（1） 计数器计数时，锁死译码器，计数器清零时，开通译码器。（2） 译码器被锁死后，要保持原有输出状态直到计时截止。六 设计所需仪器及设备仪器名称型号数量3线8线译码器74HC138216进制计数器741612SR锁存器2TTL门电路若干导线若干脉冲发生器15v交流电源1七 结论与体会1 该电路完全实现自动识别外界温度控制风机工作以及风机工作过程中温度的变化不会改变其运行状态。2 在时间的控制上有一定的误差，该误差在可接受范围内。3 深刻体