用电器电源自动控制电路的电子自动化实现.doc

用电器电源自动控制电路的电子自动化实现 一 实验要求 控制电路能使用电器的电源自动开启30s，然后自动关闭30s，如此周而复始的工作，要有工作状态指示； 当电源节同时，可随时采用手动方式切断电源；当电源切断时，可随时采用手动方式接通电源； 若手动控制接通，可由定时信号断开，然后进入自动运行状态，反之亦然 定时范围0分~60分，要有分秒的倒计时显示 二 设计内容 随着计算机技术的发展，计算机的应用领域也以惊人的速度拓展。计算机的高效性、灵活性使得它在CAD(Computer Aided Design计算机辅助设计)方面得到广泛的应用，这使得产品的开发和研制的周期大大缩小了，而这一点是非常重要的。这些因素就决定了在市场对于掌握CAD知识的人才的青睐。事实也是如此，在人才市场上，大量需求具有CAD知识的人才。 EDA(Electronic Design Automation 电子设计自动化)就包含在CAD范畴之中，利用计算机的优势，快速高效的开发和研制电子产品，来缩短产品开发时间。EDA技术是电子技术的发展趋势，利用EDA工具可以代替设计者完成电子系统设计中的大部分工作，EDA工具从数字系统设计的单一领域发展到今天，应用范围以射击模拟、微波等多个领域，可以实现各个领域电子系统设计的测试、设计仿真和布局布线等。我们作为设计者只要完成对电子系统的功能描述，就可以利用计算机和EDA工具，进行设计处理，最终得到设计结果。 现代的大学教育是面向市场的，开设EDA课程设计，可以帮助我们熟悉电子EDA的一些基本知识，培养独立思考和动手的能力，也可以增强我们的创新意识。 此次课程设计是一次很好的锻炼机会，通过自己认真思考，动手动脑，设计出属于自己的作品，那是一件多么令人愉悦的事情！另外一点就是，经过这次课程设计还可以对以前学过的知识进行巩固练习，继而对以后的工作和学习有所帮助。 三 设计思想 首先分析题目要求，我从中得到下面几点内容： 1．用电器可以自动开启30s,然后就会自动关闭30s，如此周而复始，同时要有状态的显示 —〉所以这里需要用到一个30进制的计数器，且有一个输出端表示用电器的工作状态。 2．题目要求随时都可以采用手动方式对用电器进行控制，即：通过手动使用器由运行转换到停止或由停止转换到运行—〉因此必须有一个输入端用作开关来对用电器进行工作状态的控制。 3．定时信号的设计，且要有分秒的倒计时显示—〉首先必须得用到减法计数器，用减法计数器来做成 ”分” 和 ”秒”；另外很重要的是要用到扫描电路，用以显示倒计时。此定时信号是用来控制整个电路的工作时间。 4．当然，在这其中不免会用到一些触发器、与非门、或非门、与门、或门、非门等。 5．在设计的时候可以首先把整个电路分成若干个小模块，如果先把小模块设计出来，那么整个电路就不成问题了。 四 设计方案 将整个器件设计变为三个模块，即 30计数器，计时器和显示模块 （一） 30计数器 因为现成的计数器只有十进制计数器74160和十六进制计数器74161，要想做一个30进制的计数器，需要用两片计数器。这里，我利用两片十进制计数器74160来构成一个30进制计数器。依据如下：把第一片74160的四位输出端接成1001（即十进制中的9），另一片接成0010（即十进制中的2），然后把第一片的进位输出端C接到第二片的使能控制端EP和ET上，每当第一片计成9（1001）时C变为1，下一个CP信号到达时第二片为计数工作状态，计入1，而当第一片计成0（0000），它的C端回到低电平；第一片的EP 和ET接高电平恒为1，始终处于计数工作状态。这样就构成了30进制计数器。另外，还要有一个输出端是用来表示用电器工作状态的，我用到了一个JKFF、非门、与门。 具体的逻辑电路如下图所示： 图形说明： （1）此图是采用整体置数法接成的30进制计数器。首先需将两片74160接成百进制计数器，然后将电路的29状态译码产生0信号，把此0信号和一个表示开关的输入端相“与”的结果（以下均称为” A”）同时加到两片74160的LD端（即LD非端），当下一个计数脉冲（第30个计数脉冲）到达时，将0000同时置入两片74160中，从而得到30进制计数器。 （2）JKFF在J=K=1时，输出波形不断翻转。将“A”作为JKFF的CP信号，则输出端会0、1、0、1……这样循环,将此输出连接到某一指示灯上，若出现“灭”与“亮”每隔30秒交替的现象，就说明该用电器的工作状态为：自动开启30s,然后自动进入关闭状态。 （3）该逻辑图中的CP信号设为CP 该模块的仿真波形图如下所示 图形说明： (1) KaiGuan一