电风扇控制逻辑电路

1、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 书设计题目家用电风扇控制逻辑电路学生姓名所在学院电子信息与电气工程学院专业、年级、班设计要求：1、设计制作一个家用电风扇控制逻辑电路；2、用一个按键实现风速强、中、弱的循环控制；3、用LED灯显示风速的状态。学生应完成的任务：完成家用电风扇控制逻辑电路设计，利用Multisim软件进行电路功能仿真，利用Altium Designer软件绘制电路原理图，设计制作电路的PCB板，对电路

2、进行安装、调试，并提交课程设计报告。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.工作计划：5月26日5月27日，利用Multisim软件完成电路功能仿真；5月28日5月30日利用Altium Designer软件完成电路原理图设计和PCB板设计；6

3、月3日6月5日完成PCB板制作、电路安装与调试工作；6月6日，提交课程设计报告。任务下达日期： 2014年05月26日任务完成日期： 2014年06月06日 指导教师（签名）： 学生（签名）：（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Alt

4、ium 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.12. 设计方案.13. 方案实施.13.1准备.13.2用Multisim进行仿真.33.3 PCB板的制作及要求.33.4制作实体电路板.54. 结果与结论.65. 收获与致谢.66. 参考文献.77. 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

5、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

6、烙铁焊接板子，并进行调试，检查效果。3. 方案实施3.1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Ua、Ub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Ua、Ub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

7、 Qn+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3.2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

8、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3.3PCB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，PCB3.4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

9、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

10、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，元件列表元件类别电阻LED灯74LS0074LS17574LS138HEADER2四角按键大小3001K数量12311111名称功能个数74LS175控制74LS138的选择174LS138选择LED灯的明灭174LS00实现与非功能1电阻保护电路300欧1个、1000欧2个飞线链接电路1按键控制开关1LED灯绿色3个电源控制电源1指导教师