专业:电气自动化
班级:０4-2班
学号：姓名: 指导老师:
家用电风扇控制逻辑电路设计
一、简述
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。
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。
“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。
扇操作状态的所有变换过程如图1.２所示。
图1．2电扇操作状态转换图
二、设计任务和要求
用中小规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能,具体要求如下:
1、用三个按键来实现“风速”、“风种”、“停止”的不同选择。
2、用六个发光二极管分别表示“风速”、“风种”的三种状态。
3、电扇在停转状态时，只要按“风速”键才有效，按其余两键不响应。
4、优化设计方案，使整个电路采用的集成块应尽量的少。
三、可选用的器材
1、NEＴ系列数字电子技术实验系统
2、直流稳压电源
3、集成电路:74LS7４、7４LS１５1、７４LS175及门电路等。
4、发光二极管、电阻
５、按键开关
四、设计方案提示
1、状态锁存器
“风速”、“风种”这两种操作各有三种工作状态和一种停止状态需要保存和指示，因而对于每种操作都可以采用三个触发器来锁存状态,触发器输出１表示工作状态有效,０表示无效，当三个输出为全0则表示停止状态。
为了简化设计,可以考虑采用带有直接清零端的触发器,这样将停止键与清零端相连就可
以实现停止的功能,简化后的状态转化图如图１.3所示。 图中横线下数字×××为Q2、Q1、Ｑ0的输出信号。
根据图4.1状态转化图,利用卡诺图化简后,可得到Q0、Q1、Ｑ2的输出信号逻辑表达式(它们可适用于“风速”及“风种”电路）：
1010110121n n
n n n
n n
Q Q Q Q Q Q Q +++=?==
可选用4D 上升沿触发器74L Ｓ１７5构成。
(a)风速
(ｂ）风种
图4．１ 电扇简化操作状态转换图
２、触发脉冲的形成
根据前面的逻辑表达式，我们可以利用D 触发器建立起“风速”及“风种”锁存状态电路,但这两部分电路的输出信号状态的变化还有赖于各自的触发脉冲。在“风速”部分的电路中,可以利用“风速”按键(K1）所产生的脉冲信号作为D 触发器的触发脉冲。而“风种”部分电路的触发脉冲ＣP 则是由“风速”（K1）、“风种”（K2)按键的信号和电扇工作状态信号（设ST 为电扇工作状态,ＳT ＝０停，ST=1运转）三者组合而成的。当电扇处于停止状态(ＳT ＝０）时,按K ２键无效，CP 信号将保持低电平;只有按K １键后,C Ｐ信号才会变成高电平,电扇也 同时进入运转状态(ST=1)。进入运转状态后,CP 信号不再受K1键的控制,而是由K2键所控制。由此,我们可列出如表４.2所示的CP 信号状态表,并可得到其输出逻辑表达式:
12CP K ST K ST =+
(式中Ｋ１为风速键的状态，K2为风种键的状态）
由于ST 信号可由“风速”电路输出的三个信号组合而成。因而从表４.3所式的ST 信号状态表可得 012ST Q Q Q = 当ST=0时,表示电扇停转。 当ＳT ＝1时，表示电扇运转。
最终,可以得到ＣP 的逻辑表达式 10122012CP K Q Q Q K Q Q Q =+
表4.2CP信号状态表
表４.3ST信号状态表
3、电机转速控制端
由于电扇电机的转速通常是通过电压来控制的而我们要求有弱、中、强三种转速,因而在电路中需要考虑三个控制输出端（弱、中、强），以控制外部强电线路(如可控硅触发电路）。这三个输出端与指示电扇转速状态的三个端子不同,还需要考虑“风种”的不同选择方式。如果用１表示某挡速度的选通,用0表示某挡速度的关断,那么“风种”信号的输入就使得某挡电机速度被连续或间断地选中，例如风种选择“自然”风，风速选择“中”时,电机将运行在中速并开“４秒”停“4秒”，反映到面板上为L２和L５灯亮。表现在转速控制端“中”上就是出现连续的1状态或间断的１和0状态。
五、参考电路
根据题目的具体要求，要求电扇逻辑控制电路参考图如图５.1所示。
图5.1家用电风扇控制逻辑电路参考图六、参考电路简明说明
参考电路如图5．１可以从以下几个部分予以说明：
1、状态锁存器电路
“风速”、“风种”两种状态锁存器电路均采用二片4Ｄ触发器74LS１75构成,每片三只D触发器的输出端分别与三个状态指示灯相连。每片74LS１７５的清零端(R）均与停止键(K3) 2、触发脉冲电路
键K1按动后形成的触发信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。
键K1、K2及部分门电路74ＬS00、7４LS08构成了“风种”状态电路触发信号ＣP。电扇停转时，ST＝０,K1=0，故图中与非门U2输出为高电平，U3输出也为高电平，因而Ｕ4输出的CP信号为低电平。当按下K1键后,Ｋ1输出高电平,U2输出低电平,故CP变为高电平,并使Ｄ触发器翻转，“风种”功能处于“正常”状态。同时,由于Ｋ1键输出的上升沿信号,也使“风速”电路的触发器输出处于“弱”状态,电扇开始运转，ＳT=1。电扇运转后，U2输出始终为高电平，这样CＰ信号与K2的状态相同。每次按下Ｋ2并释放后，ＣP信号上就会产生一个上升沿使“风种”状态发生变化。在工作过程中，CP的波形图如图6.1所示。
图６.1 CＰ的波形图
在参考电路５.1中，Ｋ1平时为低电平，而K２平时为低电平，在实验时,可选用实验箱中的单次脉冲开关表示K１、K2。
3、“风种”三种方式的控制电路
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。参考电路中,采用74LS１５１（8选１数据选择器）作为“风种”方式控制器，由74LS１75的三个输出端选中其中的一种方式。间断工作时,电路中用了一个8秒计时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，如图6．2所示波形。
图6.2 “风种”三种工作方式波形
七、设计心得:
通过验证证明,该设计方案是成功的。其中难免存在一些错误和缺陷，请老师能给予批评和指证,使该设计更加完善。
通过此次课程设计让我能够亲身参予电子产品的设计师使我更加深深地体会到：现代的社会是信息的社会，很多与人们生活紧密相关的产品都是电子产品比如决定现代社会发展方向的电脑以及几乎每个同学都拥有的收音机等等无不说明电子产品的重要性。作为一名电气专业已经大三的大学生，我认识到我不仅要学好课本上的知识，还要学会将所学到的知识联系并应用到现实生活中，做到理论联系实际。
通过这几周紧张而充实的课程设计,我学到了很多东西，并对我以后所要做的毕业设计有了一个初步的了解。做好一个课程设计或毕业设计不仅要具备扎实的书本知识并会善于应用,还要学会查阅资料，对以前学过的知识不清楚的地方还要进行复习，实在搞不明白的地方要向老师或同学请教，这样才可能做出一个比较不错的课程设计。通过此次设计过程，使我学会了一些作为一个电气专业的学生所应学会的软件如protｅl,并对可编程逻辑器件的应用和开发的设计思想有了更进一步的了解和掌握。在这里我要感谢我们的指导老师,非常感谢老师的指导和帮助，真的很感谢他们。希望以后还能参加这样的课程设计。我想我会做的更好的。
八、参考文献
１、《电子技术基础》（数字部分）主编:康光华高等教育出版社
2、《电子技术课程设计指导书》主编：艾永乐付子义焦作工学院电气工程系
3、《数字电路与逻辑设计》主编：曹国清中国矿业大学出版社
4、《电子技术课程设计》主编：历雅萍、易映萍高等教育出版社
5、《电子线路设计、实验、测试》主编：谢美自华中理工出版社
6、《经典集成电路４00例》主编:任致程机械工业出版社
7、《实用电子控制电路》主编：方大千、鲍萧伟国防工业出版社
新余学院 毕业设计 课题: 家用风扇控制器设计姓名：夏喜 学号：1101030139 同组姓名：孟杭 专业班级：11机制专1 指导教师：李耐根 设计时间：2013-9-22
目录 一、设计目标 (2) 二、设计要求 (2) 三、总体设计 (2) 四、硬件设计 (2) 五、软件设计 (3) 六、程序清单 (9) 七、调试结果 (17) 八、心得体会 (17) 九、参考文献 (18)
模拟家用风扇控制器的设计 一、设计目标 设计并制作一个模拟家用风扇控制器。 二、设计要求 1、控制器面板为：按钮三个，分别为风速、类型和停止，LED指示灯六个，指示风速强、中、弱，类型为睡眠、自然和正常。 2、电扇处于停转状态时：所有指示灯不亮，只有按下“风速”键时，才会响应，进入起始工作状态；电扇在任何状态，只要按停止键，则进入停转状态。 3、处于工作状态时有： (1) 初始状态为：风速-“弱”，类型-“正常”； (2) 按“风速”键，其状态由“弱”→“中”→“强”→“弱”……往复循环改变，每按一下按键改变一次； (3) 按“类型”键，其状态由“正常”→“睡眠”→“自然”→“正常”……往复循环改变； 4、风速：风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。 5、风速类型的不同选择分别为： (1) 正常电扇连续运转； (2) 自然电扇模拟自然风，即转4s，停8s； (3) 睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转 8s，停转8s； 6、按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。 三、总体设计 1．8253定时/计数器通道0定时控制步进速度，通道2和3定时电机的转停时间，8255的PA0控制步进电机的转停。 2．8255 的C口输出控制脉冲，经74452电路驱动电路。B口输出控制LED 显示风扇当前的状态。 四、硬件设计 由于本设计主要是用步进电机的控制来模拟家用风扇控制器，所以电路是在步进电机控制系统的电路作了一些修改。除利用了PC机本身资源外（如中断资
精心整理 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 2010年9月日
第三章系统的组成及工作原理 3.1系统的组成 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。 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 2.1方案一.....................................................6 2.2方案二.....................................................6 第三章系统组成及工作原理 3.1系统组成...................................................7 3.2工作原理...................................................8 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1状态锁存电路电路............................................`9 4.2触发脉冲电路...............................................11 4.3风种控制电路...............................................12 4.4消抖电路...................................................14 4.5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。科技使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是将理论与实践相结合的一个非常重要的环节，是一个能真正能提高学生动手与实践能力的环节。 家用电器已经变得极为普遍，成了我国家庭中最为普及的家用电器之一。随着近几年我国经济的快速发展人们的生活水平也逐渐提高了，人们对家用电器的要求也越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中比不可少的家用电器，电风扇的智能化及人性化的设计就显得尤为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的。 以前的家用的电风扇一个按键只能控制一种风速，而且无法对其风种进行控制，无疑这样的电风扇存在一定的弊端，从而限制了电风扇的进一步普及。通过逻辑电路设计之后的电风扇。只需要三个按键就可以循环控制风速、风种及开关状态。实现了电风扇的人性化。 在国内外，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能说明我们的这次课设就没意义。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。 第一章设计内容及要求 〖基本要求〗 1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风速”按键来循环控制风速的变化。当电风扇出于停止状态时按下该键，风扇启动并出于弱风、正常风状态，风扇启动后，依次按下“风速”键，风速按着“弱——中——强——弱”依次变换。 2)实现风种的“睡眠风”、“自然风”、“正常风”三种状态的控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风种”按键来循环控制风种的选择。当风扇处于停止状态时按下该键风扇不能启动，当风扇处于工作状态时，依次按下“风种”键，风速随着“正常风——睡眠风——自然风——正常风”的状态变化。 3）风扇停止状态的实现： 使用一个按键来控制风扇的停止。在风扇处于任一工作状态时按下该键风扇停止工作。 4)LED 显示状态: 分别用六个LED 灯来显示“风速”和“风种”的三种工作状态。 〖提高要求〗 1)按键提示音 2)定时关机功能(以小时为单位) 1正常风电机连续转动，产生持久风； 2自然风电机转动4秒，停4秒，产生阵风； 3睡眠风电机转动8秒，停8秒，产生轻柔的微风。 第二章系统设计方案选择？ 方案：电风扇控制逻辑电路由四部分组成。 1、状态锁存电路； 2、触发脉冲电路； 3、“风速”、“风种”方式选择电路； 4、定时电路； 该电路？很好的实现“风速”、“风种”及停止状态的控制，完美的实现了课设的基本要求，也基本上完成了提高要求。因为提高要求是在基本要求达到后设计的，由于时间的问题故存在些瑕疵没能和主电路达到很好的匹配。
课程设计报告家用电风扇控制系统完整版 电子课程设计 ——家用电风扇控制逻辑电路设计 学院：电子信息工程学院专业、班级：电子131501班 姓名：李思尚 学号：201315020109 指导教师：李小松 2015年12月 - 1 - 目录 电子课程设计 ____________________________________________________ - 1 - 一、设计任务与要求 ______________________________________________ - 4 - 1、基本要求_________________________________________________ - 4 - 2、提高要求_________________________________________________ - 4 - 二、总体框图（数字电路方案） ____________________________________ - 4 -
1、风速、风种模块___________________________________________ - 5 - 2、脉冲触发模块_____________________________________________ - 5 - 3、输出控制模块_____________________________________________ - 5 - 4、定时模块_________________________________________________ - 5 - 5、复位模块_________________________________________________ - 5 - 6、秒脉冲发生器_____________________________________________ - 5 - 三、器件选型 ____________________________________________________ - 6 - 1、触发器___________________________________________________ - 6 - 2、计数器___________________________________________________ - 7 - 1）、计时部分计数器_______________________________________ - 7 - 2）、预设时间部分计数器___________________________________ - 8 - 3、数据选择器_______________________________________________ - 9 - 4、555定时器_______________________________________________ -
综述 电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。在社会高度文明的今天，家用电风扇的使用变得极为普通平常。但是随着近年来，人们生活水平的提高，对家用电风扇的质量要求也越来越高。以前单一的只能控制风速和定时的电风扇已经不能够满足人们的需求，这就要求要出现一种功能更全，操作更方便的电风扇来取代以前的老式机电风扇。目前市场上流行的最先进的是定位于空调和风扇之间的空调扇，它以水为介质，利用物质的相变吸热规律及水的蒸发潜能原理工作，可送出低于室温的冷风，而内置的常规电热源可送出温暖湿润的风。 本设计仅从电路硬件出发，用数字逻辑电路来完成设计。它较之以前的电扇有可靠性高，反映速度快，控制更方便的优点。本设计在机电电风扇的基础上，增加了自动控制风速和风种，并对其控制功能进行了新的设计，使其操作更为方便，从而普遍满足人们的需要。在本设计中，我们主要通过从数字电路中学习到的知识，对电风扇的风速控制、风种控制等部分的电路进行数字逻辑设计，然后进行电路组装，形成一个完整的电风扇的控制电路。
1电风扇 本章主要介绍电风扇的一些基本知识，包括电风扇的结构，分类及其他的一些基本概念。进一步研究电风扇的基本工作原理，分析其工作过程。 1.1 电风扇的起源与发展 电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。电扇主要由扇头、风叶、网罩和控制装置等部件组成。扇头包括电动机、前后端盖和摇头送风机构等。 机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。 1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。 1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这是世界上第一台电风扇。 1.2 电风扇的工作原理 电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为热能。 电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，故人们会感觉到凉爽。 1.3 电风扇的分类
新疆工业高等专科学校 电气与信息工程系课程设计任务书 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
目录 1 Proteus和Keil的使用 (5) 1.1 Proteus的使用 (5) 1.1.1软件打开 (5) 1.1.2工作界面 (5) 1.2 Keil C51 的使用 (6) 1.2.1软件的打开 (6) 1.2.2工作界面 (6) 1.2.3 电风扇实例程序设计 (7) 2.1设计方案特点 (11) 2.2关于AT89C51单片机的介绍 (11) 2.2.1主要特性： (12) 2.2.2管脚说明： (13) 2.2.3．振荡器特性： (14) 总结 (16) 结束语...................错误！未定义书签。参考文献.. (18) 附录 (18)
新疆工业高等专科学校电气与信息工程系 课程设计评定意见 设计题目：电风扇模拟控制系统设计 学生姓名：程浩专业电力系统自动化班级电力09-9（2）班评定意见： 评定成绩：
摘要 本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。基于AT89C51芯片实现了用四位数码管实时显示电风扇的工作状态，最高位显示风类：“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。后3位显示定时时间：动态倒计时显示剩余的定时时间，无定时显示“000”。设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。最终完成了设计任务。 关键词：AT89C51 keilC软件 Proteus软件
目录 前言 (3) 摘要 (4) 1.课程设计任务要求 (4) 2.方案设计 (5) 2.1总体思路 2.2基本原理 2.3框图 3.单元电路设计 (6) 4.Multisim 仿真设计 (14) 5.安装调试步骤 (17) 6.故障分析与电路改进 (18) 7.总结与涉及调试体会 (23) 8.队员分工 (24) 参考文献 (24) 附录一 (25) 实验清单 (25)
前言 炎炎夏日，酷暑难耐，很多家庭选择使用电风扇来降温解暑。之 所以家用电风扇普及范围广，是因为它经济，便捷，实用的性质。本 次课程设计任务为设计并制作一个家用风扇控制器，并实现一定的功 能控制功能。相关功能要求包括风速、类型和通断的调节与控制，并 在风扇运行于任意状态下都对其实现功能的切换，充分体现其可控制性。 设计内容是用一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环；一个按钮来实现风种从正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现 循环；并且用不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态各个状态。一个模块是风速的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片 实现三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭； 一个模块是风种的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片实现 三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭，其中 周期性脉冲是利用555发生器产生周期为1s的方波，并且利用 74ls161产生周期为8s和16s的脉冲。 本课题基本实现了控制循环电路的功能，将之有效的连接在一起，实 现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。 关键字：LED 电风扇循环控制汇编语言 74LS161D 74LS138D 74LS192D 74LS04 74LS08 74LS32
目录 一、设计目的 (4) 二、设计要求 (4) 三、总体设计原理与内容 (5) 1、设计的总体原理 (5) 2、设计内容 (5) 四、EDA设计及仿真 (5) 1、电风扇控制逻辑电路设计源程序 (5) 2、电风扇控制逻辑电路设计仿真结果及数据分析 (8) 五、硬件实现 (9) 1、引脚锁定图 (9) 2、硬件实现照片 (9) 六、设计总结 (12) 1、设计过程中遇到的问题及解决方法 (12) 2、设计体会 (12) 3、对设计的建议 (13) 七、设计生成的电路图 (13) 参考文献 (13)
电风扇控制逻辑电路设计 一、设计目的 通过对FPGA（现场可编程门阵列）芯片的设计实践，使学生掌握一般的PLD（可编程逻辑器件）的设计过程、设计要求、设计内容、设计方法，能根据用户的要求及工艺需要进行电子芯片设计并制定有关技术文件。培养学生综合运用已学知识解决实际工程技术问题的能力、查阅图书资料和各种工具书的能力、工程绘图能力、撰写技术报告和编制技术资料的能力，受到一次电子设计自动化方面的基本训练。 培养学生利用EDA技术知识，解决电子设计自动化中常见实际问题的能力，使学生积累实际EDA编程。通过本课程设计的学习，学生将复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力。 二、设计要求 （1）.以EDA技术的基本理论为指导，将设计实验分为基本功能电路和较复杂的电子系统两个层次，要求利用数字电路或者EDA方法去设计并完成特定功能的电子电路的仿真、软硬件调试； （2）.熟悉掌握常用仿真开发软件，比如： Quartus II或Xilinx ISE的使用方法。 （3）.能熟练运用上述开发软件设计并仿真电路并下载到FPGA中进行调试； （4）.学会用EDA技术实现数字电子器件组成复杂系统的方法；学习电子系统电路的安装调试技术。 （5）.用EDA技术实现电风扇控制器的控制功能，具体要求如下： 1、用三个按键来实现。风速”、“风种”、“停止”的不同选择。 2、用六个发光二报管分别表示“风速”（强、中、弱）、“风种”（睡眠、自然、正常）的三种状态。 3、电扇在停转状态时，只有按“风速’键才有效．按其余两键不响应。电风扇启动后，再按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任一种状态，“风速”的弱、中、强对应电扇的转动由慢到快；按动“风种”键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态的某—种状态。“风种”在正常位置是指电扇连续运转；“自然”位置，是表示电扇模
令狐文艳创作 机械原理课程设计说明书 令狐文艳 台式电风扇摇头装置 设计者： 学号： 院系： 班级： 小组成员： 辅导教师： 时间： 目录 一．设计题目…………………………………… 二．计划任务…………………………………… 三．设计提示…………………………………… 四．功能分解…………………………………… 五．机构的选用………………………………… 六．机构组合设计与说明………………………… 七．方案评价及相关计算………………………… 八．小组中三个方案的评价与择优……………… 九．设计体会…………………………………… 一．设计题目 设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇做摇头动作（在一
定的仰角下随摇杆摆动）。 风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见表2.11. 表2.11 台式电风扇摆头机构设计数据 我选择方案D：摆角为ψ=95°，急回系数K=1.025。 二．计划任务 （1）按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案。 （2）画出机构运动方案简图。 （3）分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。 （4）确定电风扇摇摆转动的屏幕、平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角及急回系数K条件下使最小传动角最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在条件。 （5）编写设计计算说明书。 （6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动
态演示或模型试验验证。 三．设计提示 （1）常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将电风扇的摇头动作分解为风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。风扇要摇摆转动克采用平面连杆机构实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件（即风扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可取80~90 mm。风扇的上下俯仰运动可采取连杆机构、凸轮机构等实现。 （2）还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。 四．功能分解 为完成风扇左右俯仰的吹风需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，应设计设计相应的左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构。 扇头的仰俯角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件旋钮）。 五、机构的选用 1、驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇的左右摆动的吹 风过程，采用弧形的轨道装置，轨道中间用一个半圆的滚轮，它结构简单，制造容易，工作可靠，实现风扇平
运用Multisim10.1进行电风扇控制电路的设计 [摘要] 电风扇作为常用家电产品，在老百姓生活中有其非常重要的意义。随着电子产品的发展，智能节能产品已进入人们的日常生活。对于其他夏季家用降温电器，电风扇价格相对低廉，轻巧便捷，节能环保。本课题主要设计一个电风扇控制电路，主要包括风速、风种、定时、停止等功能。课题采用数字集成芯片作为控制电路，电路稳定抗干扰能力强。在设计过程中，控制电路主要使用通用的数字集成芯片，其功耗低，价格便宜且能够达到很好的控制效果；设计电路时各功能模块在单独控制的同时，还通过相应的逻辑门结合在一起，一起构成一个逻辑完整的电风扇控制电路。 [关键字] 电风扇智能节能完整
[Summary] electric fans as a common household electrical appliances, in people living in its very important significance. With the development of electronic products, energy smart products have entered the people's daily lives. For other summer home cooling appliances, electric fans relatively inexpensive, lightweight and convenient, energy saving and environmental protection. This topic is mainly a fan control circuit design, including wind speed, wind, timer, stop function. Issues with digital integrated circuits as control circuits, circuit stable and strong anti-interference ability. During the design process, main control circuit using a common digital integrated circuits, its low power consumption, low price and good control effect can be achieved; when you design a circuit while the function module in a separate control, through the corresponding logic gates in combination, together constitute a complete fan control logic circuits. [Keywords] fan smart energy-saving complete
智能风扇设计报告 学院：信息工程学院 专业：自动化
基于单片机的智能电风扇控制系统 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由单片机分析采集到的数字温度信号，再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度，当温度低于所设置温度时，电风扇将自动关
福建电力职业技术学院 课程设计课程名称：智能仪器 题目：电风扇模拟控制系统设计 专业班次：11（三）建筑电气1 姓名：林毅宾 学号：201128013116 指导教师：张继伟 学期：2012-2013学年第一学期 日期：2014.4
目录 引言 ........................................................................................................................................ I 第一章设计任务 . (1) 1.1 课题内容 (1) 1.2 课题任务 (1) 第二章系统设计方案 (2) 2.1 设计方案特点 (2) 2.1.1 系统的工作原理 (2) 2.1.2 系统的组成 (2) 2.1.3 系统设计框图 (2) 第三章系统硬件设计与软件设计 (3) 3.1 系统硬件设计电路图 (3) 3.1.1 系统复位电路和时钟电路 (4) 3.1.2 AT89C51单片机电源电路 (4) 3.1.3 稳压芯片7805 (4) 3.1.4 集成块74LS245功能 (4) 3.1.5 集成块74LS06功能 (4) 3.1.6 LED显示电路 (4) 3.1.7 直流电机原理 (14) 3.2 系统软件设计 (14) 3.2.1 占空比技术 (14) 3.2.2 程序框图 (14) 3.2.3 电风扇系统控制程序 (6) 3.2.4 系统程序清单 (7) 第四章总结 (8) 参考文献 (9)
引言 电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊?斯卡茨?霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。 如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 本课程设计的目的： 1、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； 2、通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤； 3、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
电风扇控制数字电路课 程设计报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
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)
信息工程学院 课程设计报告 设计题目: 电风扇模拟控制系统 名称: 电子信息专业基础课程设计 班级: 电子1101班 姓名: 王强刘绘明 学号: 2011013526 2011013512 设计时间: 2013.12.23 至2014.01.05 指导教师: 徐明鹃 评语: 评阅成绩: 评阅教师:
目录 一、课程设计的性质和目的 (3) 二、课程设计的要求 (3) 三、主要仪器设备及软件 (3) 1、Keil软件简介 (3) 2、Proteus绘图软件简介 (3) 四、课程设计题目及要求 (3) 五、课题分析及设计思路 (4) 1、设计主要内容 (4) 2、AT89C51单片机简介 (4) 3、ULN2003简介 (5) 4、直流电机简介 (6) 5、数码管简介 (6) 6、硬件设计框图 (7) 7、硬件设计电路图 (7) 8、单片机控制直流电机流程图 (8) 9、软件仿真 (8) 六、程序主要代码与分析 (9) 七、实验结果截图 (12) 八、心得体会 (13)
一、课程设计的性质和目的 通过课程设计，进行硬件设计和程序设计的方法和技能训练，巩固在课堂上学到的有关软件程序设计和硬件电路设计的基本知识和基本方法，通过具体课题的训练，进一步熟悉汇编语言的结构和使用方法，掌握软硬结合的控制程序设计，达到能独立阅读、查阅资料、编制和调试完善特定功能的目的。 二、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 三、主要仪器设备及软件 PC机、Keil软件、Proteus绘图软件及仿真等。 1、Keil软件简介 Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。 Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。 2、Proteus绘图软件简介 Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 四、课程设计题目及要求
目录 一、设计要求 (2) 二、设计目的 (2) 三、设计的具体实现 (3) 1. 系统概述 (3) 2. 硬件电路设计 (3) 3. 软件程序设计 (5) 四、结论 (10) 五、心得体会及建议 (11) 六、附录 (11) 七、参考文献 (14) 1
家用电风扇设计报告 一、设计要求 1、控制器面板为：按钮三个，分别为风速、类型和停止，LED 指示灯六个，指示风速强、中、弱，类型为睡眠、自然和正常。 2、电扇处于停转状态时：所有指示灯不亮，只有按下“风速” 键时，才会响应，进入起始工作状态；电扇在任何状态，只要按停止键，则进入停转状态。 3、处于工作状态时有： (1) 初始状态为：风速-“弱”，类型-“正常”； (2) 按“风速”键，其状态由“弱”→“中”→“强”→ “弱”……往复循环改变，每按一下按键改变一次； (3) 按“类型”键，其状态由“正常”→“睡眠”→“自 然”→“正常”……往复循环改变； 4、风速：风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。 5、风速类型的不同选择分别为： (1) 正常电扇连续运转； (2) 自然电扇模拟自然风，即转4s，停8s； (3) 睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转 8s，停转8s； 6、定时:可以定时30分,60分. 二、设计目的 用PC的软硬件资源实现家用电风扇的模拟控制。 2
三、设计的具体实现 1、系统概述 整个电路可分为四个模块:风速控制模块，风种控制模块，定时控制模块，振荡源。 （a）、开关SW1和可编程并行接口芯片8255A以及部分相关元件组成风速控制电路，8255A的C口作为输入端口，A 口作为输出端口，通过软件循环检测C口的输入状态，从而决定A口的输出状态。 （b）、端口地址为80H—83H的可编程计数器8253A和555定时器组成的单稳态触发电路组成风种控制模块，其中振荡源为其提供计数脉冲。其中计数器2产生周期为8s的方波，计数器1为频率发生器，每隔12s产生一个脉冲，触发555定时器组成的单稳态触发电路，使其产生脉冲宽度大概为4s的矩形波。 （c）、端口地址为90H—93H的可编程计数器8253A以及相关电路组成定时器，振荡源为其提供计数脉冲，可实现定时30min和60min。计数器0和计数器1都工作在方式1 ——可重触发的单稳态。门控信号每接受一个上升沿，计数器就会重新计数。 （d）、用555定时器组成T=1s的振荡源。 2、硬件电路设计 硬件连线图如图3.2.1所示： 3
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
Abstract F a n i s o n e o f t h e m o s t p o p u l a r h o u s e h o l d a p p l i a n c e s i n m y f a m i l y, a n d t h e f o r m e r l y e l e c t r i c f a n s a n d f l o o r f o r m e r d e s k t o p f a n s a r e m a i n l y m e c h a n i c a l c o n t r o l t h e w i n d s p e e d a n d d i r e c t i o n c o n t r o l.H o w e v e r,w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f e l e c t r o n i c t e c h n o l o g y,t h e h o m e f a n s w i t h e l e c t r o n i c c o n t r o l h a v e c i r c u i t e d t o r e p l a c e m o s t o f t h e o r i g i n a l m a c h i n e c o n t r o l l e r, s o f a n s b e c o m e m o r e p o w e r f u l,m o r e c o n v e n i e n t o p e r a t i o n. T h i s a r t i c l e c o m p a r e s c o m p r e h e n s i v e l y d e s i g n t h e h o m e f a n s i n t h e c o n t r o l c i r c u i t,w h i c h i n c l u d e s t h e h o m e f a n s o f w i n d s p e e d,t h e S p e c i e s o f t h e w i n d a n d t i m i n g o f s e v e r a l k i n d s o f s t a t e c o n t r o l.It m a d e h o m e e l e c t r i c f a n c o n t r o l e a s i l y a n d S i m p l y,s o t h a t p e o p l e c a n u s e t h e p r o c e s s o n t h e f a n o p e r a t i o n b e t t e r. K e yw o r d:M o d e c o n t r o l;Tr i g g e r p u l s e;Ti m i n g c i r c u i t