电风扇控制电路设计

成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文1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成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文2[Summary]electricfansasacommonhouseholdelectricalappliances,inpeoplelivinginitsveryimportantsignificance.Withthedevelopmentofelectronicproducts,energysmartproductshaveenteredthepeople'sdailylives.Forothersummerhomecoolingappliances,electricfansrelativelyinexpensive,lightweightandconvenient,energysavingandenvironmentalprotection.Thistopicismainlyafancontrolcircuitdesign,includingwindspeed,wind,timer,stopfunction.Issueswithdigitalintegratedcircuitsascontrolcircuits,circuitstableandstronganti-interferenceability.Duringthedesignprocess,maincontrolcircuitusingacommondigitalintegratedcircuits,itslowpowerconsumption,lowpriceandgoodcontroleffectcanbeachieved;whenyoudesignacircuitwhilethefunctionmoduleinaseparatecontrol,throughthecorrespondinglogicgatesincombination,togetherconstituteacompletefancontrollogiccircuits.[Keywords]fansmartenergy-savingcomplete成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文3目录论文摘要…………………………………………………………………………ⅠABSTRACT…………………………………………………………………………Ⅱ第一章绪论………………………………………………………………………11.1毕业设计任务书……………………………………………………11.2目的和意义……………………………………………………………1第二章Multisim10.1软件的使用方法………………………………………22.1基本界面介绍…………………………………………………………22.2基本操作方法…………………………………………………………52.3常用仪器仪表的使用…………………………………………………9第三章电风扇控制电路设计方案………………………………………………123.1电风扇控制电路框图…………………………………………………123.2电风扇风速控制………………………………………………………123.3电风扇风种控制………………………………………………………123.4电风扇定时控制………………………………………………………123.5电风扇停止控制………………………………………………………12第四章功能模块…………………………………………………………………134.1电风扇控制部分外部硬件……………………………………………134.2风速控制………………………………………………………………134.3基本RS触发器………………………………………………………154.4计数器…………………………………………………………………174.5三八译码器……………………………………………………………194.6555多谐振荡器………………………………………………………224.7555单稳态触发器……………………………………………………244.8停止处理电路…………………………………………………………264.9上电复位电路…………………………………………………………27致谢………………………………………………………………………………29参考文献…………………………………………………………………………30附录一电风扇控制电路原理框图………………………………………………31成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文4附录二PCB图……………………………………………………………………32附录三电风扇控制电路原理仿真图……………………………………………33成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文5第一章绪论1.1毕业设计任务书运用Multisim10.1进行电风扇控制电路的设计设计一个家用电风扇控制电路1．设计一个家用电风扇控制器。有风速，风种，定时，停止功能；2．用9个发光二极管分别指示：风速“弱，中，强”，风种“正常，自然，睡眠”，定时“10分钟，20分钟，40分钟”九个状态；3.电风扇停转时，所有的指示灯都不亮，只有按“风速”键时才能启动电风扇，按其余键不能启动；其初始工作状态为“风速”处于弱挡，“风种”处于“正常”位置，且相应的指示灯不亮，定时器处于非定时状态，即电风扇处于长时间连续运转状态。4．电风扇启动后，按“风速”键可循环选择弱，中，强三种状态；按“风种”键可循环选择正常，自然，睡眠三种状态；按“定时”键可循环选择10分钟，20分钟，40分钟工作状态。5．在电风扇任意工作状态下，按“停止”键，电风扇停止工作，所有指示灯灭。6．Multisim10.1仿真各单元电路与整体电路。（记录仿真过程中的结果与出现的问题）7．Multisim10.1画原理图与印制板电路（PCB）图。1.2目的和意义在工业日益发达的今天，科技发展给我们生活带来了巨大的改善和提高，人民的物质需求和生活水平已经达到质的飞跃，而现在社会存在的资源紧缺和环境问题也促进了人们节能减排的意识。正是基于此，传统意义上的电风扇也完全不能胜任现在社会的理念和需求，与之应运而生的是新的数字芯片构成的电风扇。夏季来临，大多数家庭都在使用电风扇，操作方便、使用安全、环保节能的电风扇必定会受到老百姓的喜爱。本课题旨在设计一套稳定、节能、高性价比的家用电风扇控制器。主要包括风速、风种、定时和停止功能。分别为风速“弱、中、强”，风种“正常、自然、睡眠”，定时“10分钟、20分钟、40分钟”几种模式。其风速、风种、定时可自由灵活搭配给人们带来了舒适的生活体验。成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文6第二章Multisim10.1软件设计的使用方法2.1基本界面介绍2.1.1Mu1tisim10.1软件介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，软件第一行为菜单行，主要有文件(F)、编辑(E)、视图(V)、放置(P)、MCU、仿真(S)、转换(A)、工具(T)、报表(R)、选项(O)、窗口(W)、帮助(H)，如图2-1所示。图2-1在菜单栏中的每个菜单有下拉菜单，在文件菜单中主要是对当前文件和项日的操作包括文件的新建、保存、关闭等，项日的新建、保存、关闭等。在编辑菜单中主要是对当前操作的变更包括撤销、重做、粘贴和字体的设置等。在视图菜单中主要对电路编辑窗口的变更包括窗口的放大、缩小、全屏等。在放置菜单中主要中主要对电路的编辑包括导线、原件的放置、总线、文本的编辑等。MCU下拉菜单中包括电路设计中MCU芯片的放置，MCU芯片中程序的运行包括单步运行、暂停、断点等。在仿真菜单中主要是对当前电路仿真状态的操作包括电路的运行、暂停、停止，仪器仪表的选择，仿真器的设置，工作点分析等。在转换菜单中对窗口电路进行转换转换为PCB板，导出网络表等。工具菜单中主要是原件向导、电路的电器规则检查等。在报表菜单中主要是原件清单、网络报告等。选项菜单可对用户菜单进行操作。窗口菜单中主要是窗口的新建、排列、关闭等。帮助菜单主要为软件用户提供常见的帮助。工具栏的第一部分主要是文件的打开、保存、打印等，如图2-2所示。第二部分主要是电路编辑窗口的放大、缩小、全屏等，如图2-2所示。第二部分是仪表和原件的选择，如图2-3所示。在工具栏的右侧为仿真总开关，如图2-3所示。工具栏的第二行，第一部分是常用工具的选择，包括电源、电阻、二极管、二极管、通用集成芯片和电机等，如图2-4所示。第二部分是仿真时所用按键，如图2-4所示。图2-2图2-3图2-4成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文7在软件界面的左边为设计工具箱，包含三个子窗口：层次、可见、项目试图。如图2-5所示。软件界面的中部主要区域为电路编辑窗口，主要用作编辑电路放置原件。在软件界面的右边为电路设计时所要使用的仪器仪表，最为常用的为万用表、泰克示波器、测量探针、电流探针、逻辑分析仪等，如图2-6所示。在界面的右下角为电路仿真状态，如图2-7所示。图2-5设计工具箱图2-6仪器仪表图2-7电路仿真状态图2.1.2Ultiboard软件介绍Ultiboard软件是与Mutisim软件配套的绘制电路板的软件。可以将Mutisim中的原理图直接转换到Ultiboard中，但是Mutisim中的所有芯片必须为非虚拟元件，如果电路中包含虚拟元件则虚拟元件将不能被转换。Ultiboard软件的使用和专用的电路板绘制软件Protel相似下面简单介绍：1．线宽、间距设置和网络表的导入在第一次打开软件时会弹出一对话框可对其进行设置，设置后可导出电路图例络表，如图2-8所示。图2-8线宽、线间距设置和网络表的导入成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文82．菜单、工具栏Untiboard的菜单和工具栏与Mutisim类似，如图2-9所示。图2-9Ultiboard的菜单和工具栏3．设计工具箱Ultiboard中设计工具箱与Mutisim有所不同，主要是对电路板结构的描述和操作(包括电路板的层数，和选择电路板层数对其操作)，如图2-10所示。图2-10电路板层4．电路板绘制区对电路板的所有操作都是通过此区域体现出来的，在它上面可以看到电板绘制完成后的最后模型，如图2-ll所示。成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文9图2-1l电路板绘制区5．电子表格电子表格显示电路板的当前状态和信息，如图2-12所示。图2-12电子表格2.2基本操作方法2.2.1数字电子产品原理图设计步骤一般而言，数字电子产品原理图的设计可分为二个步骤。1．根据逻辑功能要求确定输入输出关系’2．根据输入输出关系选择逻辑器件3．绘制原理图借用Multisiml0提供的强大功能实现数字电子产品原理图的绘制与仿真。2.2.2创建电路图1．启动操作启动Multisiml0以后，出现以下界面，如图2-13所示。成都电子机械高等专科学校电风扇控制电路设计论文10图2-13软件启动界面启动后出现的窗口如图2-14所示。图2-14软件启动后界面选择文件/新建/原理图，即弹出2-15所示的主设计窗口。成都电子机械高等专科学校电风扇控制电