电热水器预热加热电路.doc

中 文 摘 要 我组设计的是电热水器预约加热电路，主要电路有时间控制电路、时钟电路、比较电路和定时加热电路组成。 首先用555多谐振荡器和两个74LS160产生脉冲信号作为秒脉冲来进入时钟电路，时钟电路是主要对标准频率进行计时的技术电路，通过时钟显示电路中60、60、24进制计数器相连构成秒、分。时来显示时间。用时间设定电路来设定预制时间，手动控制脉冲，加减计数器通过加减按钮设定所要的时间，按确认按钮同时自动触发减按钮，提前预置一小时。然后通过比较器比较时间设定电路与时钟电路，若时间相等，等触发电路，开始加热。定时加热电路是通过555定时器构成，根据计算电容和电阻开控制加热时间为40分钟。 本次设计主要是设计加热时间以及可预约电路，可以提前预制一小时，加热时间可调。 关键词 时钟电路 时间设定电路555定时器 分频器 加减计数器 比较器 目 录 课程设计任务书 I 数字电子课程设计成绩评定表 III 中 文 摘 要 IV 1 设计任务描述 1 1.1 设计题目：可预置热水器控制电路 1 1.2 设计要求： 1 1.2.1 设计目的： 1 1.2.2 基本要求 1 1.2.3 发挥部分 1 2 设计思路 2 3 设计方块图 3 4 各部分电路设计及参数计算 4 4.1 秒信号产生电路设计及其参数计算 4 4.1.1 秒信号产生电路设计 4 4.1.2 秒信号产生电路参数计算 5 4.2 计数电路设计 5 4.2.1 六十进制电路的设计 5 4.2.2 二十四进制电路的设计 6 4.3 时间预约电路 7 4.4 比较器 8 4.5 温度控制电路 9 4.6 定时加热电路 10 5 工作过程分析 12 5.1 时钟电路 12 5.2 时间设定电路 13 5.3 比较电路 13 5.4 温度控制电路 14 5.5 加热电路 15 6 元件清单 17 7 主要元器件介绍 18 7.1.1 555 定时器功能介绍 18 7.1.2 各引脚功能 18 7.2 74F521比较器 19 7.2.1 74F521比较器引脚图 19 7.2.2 各管脚功能 19 7.3 计数器 74HC160 19 7.3.1 计数器 74HC160引脚图 19 7.3.2 功能表 20 7.4 四位数字比较器74LS85D 20 7.4.1 引脚图 20 7.4.2 功能表 21 7.4.3 功能介绍 21 7.5 ADC 模数转换器 22 7.5.1 引脚图 22 7.5.2 功能介绍 22 小 结 23 致 谢 24 参考文献 25 附 录 A 1 逻辑电路图 26  设计任务描述 设计题目：可预置热水器控制电路 设计要求： 设计目的： （1）掌握预约加热的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 基本要求 （1）设计秒脉冲产生信号 （2）显示时、分、秒，以24小时制显示 （3）可人为设置预约时间； （4）加热时间设定为40分钟，而后停机。 发挥部分 （1）时钟可调； （2）温度显示控制电路； （3）其他。 设计思路 本次设计我们小组的题目是电热水器预约加热电路，主要要求是要产生秒脉冲信号，有时间以秒、分、时24小时制显示，可认为预约时间以及设定加热时间为40分钟，根据这些要求，我设计的电路主要由时间控制电路、时钟电路、比较电路和定时加热电路组成。 用时钟电路显示时间，用时间控制电路控制时间，时间设定电路是将三个开关与加/减计数器相连为其提供脉冲，其中一个连接加按钮、两个连接减按钮，减按钮的其中一个开关标识“确认”。设定好时间按“确认”键的同时，自动减“1”，实现提前工作的1小时功能，然后用比较器设定当时钟电路与时间显示电路时间相等时开始加热，从而实现了可人工预约的加热电路。 时间设定电路是将三个开关与加/减计数器相连为其提供脉冲，其中一个连接加按钮、两个连接减按钮，减按钮的其中一个开关标识“确认”。设定好时间按“确认”键的同时，自动减“1”，实现提前工作的1小时功能。 定时加热电路555定时器来完成，根据计算电容和电阻开控制加热时间为40分钟。 设计方块图 图3.1可预置热水器控制电路设计方块图 各部分电路设计及参数计算 秒信号产生电路设计及其参数计算 秒信号产生电路设计74LS160N作为分频器，由于74LS160本身为十进制计数器，只需给使能端输入高电平。由于预置端和清零端对低电平有效，所以给他们输入高电平即可。晶体振荡器产生的振荡频率为100Hz，经两次分频后为1HZ,作为秒脉冲提供给计数电路部分。 图4.1.1秒信号产生电路 秒信号产生电路参数计算555振荡器电路的振荡周期可由下式估算： 输出脉冲信号参数的计算。输出高电平的持续时间是电容从上升到 所需的时间，它与充电回路的时间常数 相关，近似计算公式为：