家用电风扇控制逻辑电路设计

1-摘要电风扇是我国家庭中最为普及的家用电器之一，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，使电扇的功能更强，操作也更简便。本文比较全面的设计出了家用电风扇的控制电路，它包括家用电风扇的风速、风种和定时几种状态的控制。把家用电风扇控制方便、简单化，使人们在使用过程中能更好的对电风扇操作。关键词：方式控制；触发脉冲；定时电路

AbstractFanisoneofthemostpopularhouseholdappliancesinmyfamily,andtheformerlyelectricfansandfloorformerdesktopfansaremainlymechanicalcontrolthewindspeedanddirectioncontrol.However,withthedevelopmentofelectronictechnology,thehomefanswithelectroniccontrolhavecircuitedtoreplacemostoftheoriginalmachinecontroller,sofansbecomemorepowerful,moreconvenientoperation.Thisarticlecomparescomprehensivelydesignthehomefansinthecontrolcircuit,whichincludesthehomefansofwindspeed,theSpeciesofthewindandtimingofseveralkindsofstatecontrol.ItmadehomeelectricfancontroleasilyandSimply,sothatpeoplecanusetheprocessonthefanoperationbetter.Keyword:Modecontrol;Triggerpulse;Timingcircuit

CP信号状态表K2K1STCP000000100101011010001011110111113.1.2触发脉冲电路键K1按动后形成的脉冲信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。键K1、K2及74LS00、74LS08构成“风种”状态锁存电路的触发信号CP。电风扇停转时，ST=0,K1=0，与非门U2输出为高电平，U3输出为高电平，所以U4输出的CP信号变为低电平。当按下K1后，U2输出为低电平，使U4输出CP信号变为高电平，并使触发器翻转，“风种”处于“正常”状态。由于k1输出的上升沿脉冲，也使“风速”处于“弱”状态，电风扇开始运转，ST=1。电风扇开始运转后，U2输出始终为高电平，这样使风种状态的触发脉冲CP与K2的状态相同。每次按下K2并释放后，CP信号就会产生上升沿使风种的状态发生变化。CP3.2电风扇单元电路的工作原理3.2.1风速的控制原理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，电扇才会启动运转，其初始状态处于“弱”档，相对应的只是灯亮。此时，按动“风速”键会产生触发脉冲可循环选择弱、中、强三种状态中的任意种状态。“风速”的工作状态是由触发器来锁存状态，触发器输出1表示工作状态有效，0表示无效，当三个输出全部为0则表示停止状态。设数字×××为Q2、Q1、Q0的输出信号，其转换图如下001001弱010中100强000停止“风速”转换图3.2.2风种的控制原理在“风种”的三种选择方式中，在正常位置时，风扇为连续运行；在自然和睡眠位置时，为间断运行方式。电路中采用74LS151作为风种方式的控制器，由74LS175的三个输出信号选中74LS151的一种方式。间断工作时，电路中用了一个8秒周期的时钟信号作为自然方式的间断控制；二分频后再作为睡眠方式的控制输入。设数字×××为Q2、Q1、Q0的输出信号，其转换图如下001001正常睡眠100000停止010自然“风种”转换图3.2.3电机运转控制原理电风扇的转速通常是由电压来控制的，但是这里的弱、中、强三种转速，所以需要在电路里考虑三个输出端（弱中强）和控制外部电线路（如可控硅出发电路）。这三个输出端与指示电风扇转速状态的三个端子不同，除了要控制电机分别按弱中强三种转速外，还必须能够控制电机连续运转或间断运转，以与“风种”不同选择方式相对应。要是用1表示某档速度的选通，用0表示某档速度的关断，那么“风种”信号的输入就使得某档电机速度被连续或间断地选中。例如风种选择“睡眠”，风速选择“弱”时，电机将运行在开8秒停8秒，表现在电机运转控制“弱”上就是出现间断的1和0的状态。3.2.4停止电路原理分析电路中选用上升沿触发器74LS151带有直接清零端，使清零端与“停止”键相连可实现停止的功能。在电扇任意工作状态下，按“停止”键，会产生低电平输入到清零端，使触发器输出全部为低电平，电扇处于停止状态，所有指示灯熄灭。3.2.5整体原理图结论这一段时间对家用电风扇逻辑电路的设计过程中，自己在查找参考资料的时候遇到了许多疑难问题，面对问题自己通过查找先前课堂笔记、同学的讨论及老师的指导解决了疑难，使课题设计能顺利的完成。同时，在设计过程中，进一步加强了对电子的了解，复习了在大学期间学过的电子技术基础的知识，培养综合设计能力和实际动手能力，提高了综合应用电子解决问题的能力，相信这对我今后的工作有十分重要意义！面对科技的不断发展和进步，相信在不久的将来电风扇的功能会更强，例如用红外线遥控控制、具有定时功能、智能控制等，甚至电子控制线路的电风扇会被取代。四参考文献1．

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附录元器件明细表及主要功能元器件数量上升沿触发74LS175数据选择器74LS151与门74LS08与非门74LS00发光二极管按键开关电阻电容电源+5V71646311274LS151数据选择的功能74LS151是一种集成电路数据选择器，它有三个地址输入端CBA,可选择D0-D7的8个数据源，具有同相输出端Y和反相输出端W，输出使能端G为低电平有效。输出的Y表达式为Y=∑MiDi(i=0,1,2……7)上升沿触发74LS175的功能74LS