振荡器产生1000HZ,周期为1ms的脉冲信号,需经分频才能得到其他三个周期的闸门信号,可采用74LS90分别经过一级、二级、三级10分频得到。 3.3.3.3 逻辑控制电路
在时基信号II结束时产生的负跳变用来产生锁存信号Ⅳ,锁存信号Ⅳ的负跳变又用来产生清“0”信号V。脉冲信号Ⅳ和V可由两个单稳态触发器74LSl23产生,它们的脉冲宽度由电路的时间常数决定。触发脉冲从B端输入时,在触发脉冲的负跳变作用下,输出端Q可获得一正脉冲,Q非端可获得一负脉冲,其波形关系正好满足Ⅳ和V的要求。手动复位开关S按下时,计数器清“0”。参考电路,如图8所示。
Vcc5VR1 10KOC12nFCRA清零&R310KOVcc5V74LS123QR2 10KO74LS123CQC22nFQRABQ时基信号B
图8
3.3.3.4 锁存器
数字频率计逻辑控制电路
锁存器的作用是将计数器在闸门时间结束时所计得的数进行锁存,使显示器上能稳定地显示此时计数器的值.闸门时间结束时,逻辑控制电路发出锁存信号Ⅳ,将此时计数器的值送译码显示器。选用8D锁存器74LS273可以完成上述功能.当时钟脉冲CP的正跳变来到时,锁存器的输出等于输入,即Q=D。从而将计数器的输出值送到
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锁存器的输出端。正脉冲结束后,无论D为何值,输出端Q的状态仍保持原来的状态Qn不变.所以在计数期间内,计数器的输出不会送到译码显示器. 3.3.3.5 报警电路
本设计要求用4位数字显示,最高显示为9999。超过9999就要求报警,即当千位达到9(即1001)时,如果百位上再来一个时钟脉冲(即进位脉冲),就可以利用此来控制蜂鸣器报警。电路如图9所示。
QD & QA进位脉冲 200HZ
图9
3.3.4 调试要点
(1)通电准备
数字频率计报警电路
打开电源之前,先按照系统原理图检查制作好的电路板的通断情况,并取下电路板上的集成块,然后接通电源,用万用表检查板上的各点电源电压值,之后再关掉电源,插上集成块。
(2)单元电路检测
接通电源后,用双踪示波器(输入耦合方式置DC档)观察时基电路的输出波形,看其是否满足设计要求,若不符合,则调整R1和R2。然后改变示波器的扫描速率旋钮,观察74LSl23的第13脚和第10脚的波形是否为锁存脉冲Ⅳ和清零脉冲V的波形。
将4片计数器74LS90的第2脚全部接低电平,锁存器74LS273的第11脚都接时钟脉冲,在个位计数器的第14脚加入计数脉冲,检
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查4位锁存、译码、显示器的工作是否正常。
(3)系统连调
在放大电路输入端加入Vpp=1V,f=1kHz的正弦信号,用示波器观察放大电路和整形电路的输出波形,应为与被测信号同频率的脉冲波,显示器上的读数应为1000Hz。 3.4
选题D:洗衣机控制电路设计
3.4.1 设计目的
(1)掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。 (2)熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。 3.4.2 设计任务与要求
设计制作一个洗衣机控制器,具有如下功能:
(1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器,控制洗衣机电机作如下运转:
图10 洗衣机电机运转
(2)洗涤电机用两个继电器控制。
(3)用两位数码管显示洗涤的预置时间(分钟数),按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直至时间到而停机。洗涤定时时间在0~10min内用户任意设定。
(4)当定时时间到达终点时,一方面使电机停转,同时发出音响信号提醒用户注意。
(5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。 3.4.3 洗衣机控制电路原理及电路设计
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实现以上功能的洗衣机控制电路原理,如图11所示。
图11 洗衣机控制电路原理图
3.4.3.1 电机驱动电路
采用两个继电器控制电机的驱动电路,如图12所示。
图12 洗衣机电机驱动电路
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表2 驱动电路控制表
T 0 1 1 1 1
Z1 X 0 1 0 1 Z2 X 0 0 1 1 K1 断 通 断 断 断 K2 断 断 断 断 通 电机 停 反转 停 停 正转 3.4.3.2 两级定时电路
本定时器包括两级定时:一是总洗涤过程的定时;二是在总洗涤过程中包含电机的正转、
反转和暂停三种定时,并且这三种定时是反复循环直至总定时时间到为止。由驱动电路控制表2可得:
当总定时时间在0~10min以内设定一个数值后T为高电平,然后用倒计时方法每分钟减1,直至T变为0。实现定时的方法很多,比如采用单稳电路实现,又如将定时初值预置到计数器中,使计数器运行在减计数状态,当减到全零时,则定时时间到。本电路就可采用这种方法。当秒脉冲发生器的时钟信号经60分频后,得到分脉冲信号。洗涤定时时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中,每当分脉冲到来计数器减1,直至减到定时时间到为止。运行中间,剩余时间经译码后在数码管上进行显示。 3.4.3.3 电机控制信号产生电路
Z1和Z2的定时长度可由秒脉冲到分脉冲变换的六十进制计数器
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