消毒碗柜控制電路設(shè)計

消毒碗柜控制電路設(shè)計,消毒碗柜,控制電路,設(shè)計 目錄 一．課題設(shè)計任務(wù)： ........................................................................................................................7 二、課程設(shè)計原理： ......................................................................................................................7 三、設(shè)計方案 ........................................................8 1.思路圖 ........................................................8 2．74192 引腳圖 .................................................10 3.74192 功能表 ..................................................10 4．CT74LS00 ....................................................10 5．74LS138 .....................................................12 6.顯示計數(shù)電路 .................................................14 四．安裝步驟及其檢驗(yàn) .................................................................................................................16 五、總結(jié)與設(shè)計調(diào)試體會 .............................................................................................................16 六．附錄 ..............................................................................................................................................18 七.參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................19 一． 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 設(shè)計消毒碗柜控制電路,完成下列工作流程: 開機(jī)→消毒→消毒,加噴水霧→消毒關(guān), 噴水霧關(guān)，烘干 ↓ 完成←烘干關(guān),指示燈亮報警 1.時間要求: 消毒 45 分鐘 , 噴水霧 12 分鐘, 烘干 24 分鐘,指示燈亮 4 分 鐘報警； 2.要求用七段顯示器顯示每個步驟時間（以分鐘為單位）.并用發(fā)光二極 管 A、B、C 和 D 分別表示消毒工作、噴水霧工作、哄干工作、指示燈 亮報警； 3．要求用發(fā)光二極管顯示每個運(yùn)行步驟。 4．功能擴(kuò)展（自選） 二． 實(shí)驗(yàn)原理 用 A、B、C、D 表示消毒柜的工作步驟。發(fā)光二極管 A、B、C 和 D 分別表示消毒工作、噴水霧工作、哄干工作、指示燈亮報警；消毒 柜根據(jù)設(shè)計要求整個過程按四個步驟完成。A 工作 33 分鐘→A 和 B 同 時工作 12 分鐘→AB 退出、C 工作→C 退出 D 單獨(dú)工作 4 分鐘→完成， 再繼續(xù)循環(huán)。可用 CT74LS138 3 線－8 線譯碼器作為控制電路，輸出 端外加一個反相器接發(fā)光二極管可分別顯示四部的工作情況。也可用 這個譯碼器輸出聯(lián)合與非門和與門表示 A，B，C,D 的工作狀態(tài)。 同理計數(shù)器的置數(shù)外加其它門電路也可以用 74LS138 來完成。 開始置數(shù)第一步運(yùn)行完后計數(shù)器給信號 174LS160 的時鐘輸入端， 讓它運(yùn)行第二步置數(shù)，置數(shù)由 74LS138 輸入給計數(shù)器，進(jìn)行加計數(shù)。各 個燈和顯示器顯示個自的步驟和狀態(tài)運(yùn)行情況。 三． 設(shè)計方案 1.思路圖 顯示電路 譯碼顯示 計數(shù)器 組合邏輯電 路 步驟計數(shù) 變量輸出顯 示 步驟顯示 2.總電路仿真圖 3.各單元設(shè)計電路元件介紹 1. 74LS192（十進(jìn)制同步加法計數(shù)器） 74192 的功能表及外部引腳圖： 2.192 功能表 3.CT74LS00 四 2 輸入正與非門 與非門真是表 輸入有低，輸出為高；輸入全高，輸出為低。 74LS00 芯片內(nèi)含 4 個 2 輸入與非門 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 4.CT74LS138 3 線－8 線譯碼器 實(shí)現(xiàn)譯碼器功能的組合邏輯稱為譯碼器。它的輸入是二進(jìn)制的代碼， 輸出是一組高低電平信號，每輸入一組不同的代碼，只有一個輸出端呈 現(xiàn)有效信號，故通常稱為多一譯碼器 74LS138 邏輯功能表 輸入 輸出 STA STB+STC 譯碼地址 譯碼 × 1 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 由 74LS138 的功能表看出每次輸出只有一個低電平，則可以利用這個特 性，和門電路可以給計數(shù)器置數(shù)。而且連接上發(fā)光二極管可以用來表示 各步順序運(yùn)行情況。 用與非門組成的 3 線－8 線譯碼器 74LS138 管腳圖 5.顯示計數(shù)電路 用；兩個 74LS192 連成十進(jìn)制 計數(shù)器，再加 7 段顯示器構(gòu)成 計數(shù)顯示電路。 單元電路圖如圖二： 四． 安裝步驟及其檢驗(yàn) 故障分析：首先要注意是否每個芯片都可以正常工作，以及每根 線是否能良好導(dǎo)通，否則很容易導(dǎo)致故障發(fā)生。然后，查看每塊芯片是 否都將其電源端和接地端接入信號，否則該芯片將不會工作。最后，每 塊芯片某些端口不接的最好選擇其適宜的 1 或 0 接入信號，以避免其影 響芯片工作。 1. 檢驗(yàn)箱子的正負(fù)極，線路，顯示器，指示燈是否完好，確保在連接過 程中不必要的麻煩，方便檢查。 2. 檢查芯片：分別單獨(dú)連接芯片，并將 160 接好基本線路后，接到顯示 器，給予脈沖，通過檢驗(yàn)顯示器的數(shù)據(jù)是有正確，確定芯片的完好程 度。 3. 將完好的芯片根據(jù)總線路圖集聯(lián)，在接到顯示器觀察數(shù)據(jù)，再次檢驗(yàn) 芯片及其線路是否完好。通過這種方法，有效的檢驗(yàn)出線路是否正確， 盡快的更正錯誤。 4. 非門和與門 都需要根據(jù)其引腳圖接線檢驗(yàn)。 5. 最后完成所有線路的完成，給予脈沖，觀察結(jié)果，與仿真的結(jié)果進(jìn)行 對比。 五． 總結(jié)與設(shè)計調(diào)試體會 本次課程設(shè)計，我花了很多時間在控制電路上，開始想不到該怎樣 用芯片表示計數(shù)單位，通過圖書館查資料和網(wǎng)上找相關(guān)芯片和指示燈顯 示的資料，才構(gòu)思出大概的思路。通過和小組成員的討論和多次的嘗試， 終于設(shè)計出電路。雖然花了不少的時間，但是收獲真的不小。它使我對 課本以及以前學(xué)過的知識有了一個更好的總結(jié)與理解，也讓我知道了， 光分開是不夠的，從外面學(xué)到的知識要形成一個整體，這也很好的訓(xùn)練 了外面對開發(fā)一個項(xiàng)目應(yīng)該有怎樣的思路和準(zhǔn)備更清晰。 在設(shè)計過程中，對設(shè)計方案進(jìn)行了很多次的修改，雖然也有查閱資料， 但更多的是自己的思考。記得在設(shè)計三種狀態(tài)的顯示燈的控制電路時， 整整花了兩天的時間，試了好幾個方案，在網(wǎng)上查的資料都很繁瑣，且 看不懂原理，到最后還是決定自己慢慢想，最終設(shè)計出來，雖然結(jié)果不 是很完美，但還是比較滿意的。 通過本次課程設(shè)計，讓我對實(shí)驗(yàn)原理也有了更多的了解，對數(shù)電中常用 的芯片功能及設(shè)計方法如利用卡諾圖等有了更深刻的了解，對設(shè)計實(shí)驗(yàn) 也有了更深切的體會，以前在做數(shù)電實(shí)驗(yàn)時也有部分是設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)， 不過基本上到最后都是老師告訴我們設(shè)計電路，自己雖然也有思考，但 基本上沒有想出來過，也沒起到讓自己真正來設(shè)計某個電路的目的，而 這次有了足夠的時間，基本上都是自己一點(diǎn)一點(diǎn)設(shè)計的，從某方面來說， 還是很有成就感的。 除此之外，它讓我對課本知識進(jìn)行了融會貫通，畢竟，要設(shè)計一個完整 的電路，單靠某一章節(jié)或某一部分的知識是不夠的，要在整本書中找自 己需要的東西，簡單的說，就要做到學(xué)以致用。在考慮問題時，不要指 望一次就能把問題考慮成熟，要做好不斷否定并不斷修改的準(zhǔn)備。 在沒有做課設(shè)之前，我對課本知識是很模糊的學(xué)習(xí)也是為了應(yīng)付一下期 末考試，現(xiàn)在讓我對課本知識有了更透徹的了解，也算是做到了理論聯(lián) 系實(shí)際吧。 六 、 附 錄 （元器件清單）： 74LS192 兩片 74LS138 兩片 74LS08 兩片 74LS00 一片 74LS20 兩片 74LS04 一片 74LS32 一片 七 ． 參 考 文 獻(xiàn) 1． 《 電 子 線 路 設(shè) 計 、 實(shí) 驗(yàn) 、 測 試 》 （ 第 二 版 ） 華 中 理 工 大 學(xué) 出 版 社 -------謝 自 美 主 編 2． 《 新 型 集 成 電 路 的 應(yīng) 用 》 ---------電 子 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 華 中 理 工 大 學(xué) 出 版 社 梁 宗 善 主 編 3． 《 電 子 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 實(shí) 驗(yàn) 》 高 等 教 育 出 版 社 -------------陳 大 欽 主 編 4． 《 電 子 技 術(shù) 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 》 高 教 出 版 社 -------------------彭 介 華 主 編 電 氣 與 信 息 工 程 系 課 程 設(shè) 計 評 分 表 項(xiàng) 目 評 價 設(shè)計方案的合理性與創(chuàng)造性 硬件制作或軟件編程完成情況 * 硬件制作測試或軟件調(diào)試結(jié)果 * 設(shè)計說明書質(zhì)量 設(shè)計圖紙質(zhì)量 答辯匯報的條理性和獨(dú)特見解 答辯中對所提問題的回答情況 完成任務(wù)情況 獨(dú)立工作能力 組織紀(jì)律性（出勤率） 綜合評分 指導(dǎo)教師簽名：________________ 日 期：__________