数字电子技术(加热控制器)设计

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1、2011《数字电子技术A》大作业大作业题号：第六题大作业题目：加热控制器2011年7月大作业设计一．摘要大作业设计可以让我们熟悉我们所学的知识，加强对理论知识的理解和认识,熟悉怎么运用软件和硬件，练习对软件的强化使用，能够让我们加强对数字电子的理解和应用，只有在实践中理解理论的价值，才能让我们认识理论的价值，从而更好地学习理论知识。也只有在实践中才能认识将理论转化为实际工作的难度和意义，能够帮助我们培养一种严谨的科学的工作态度，有利于我们将来的无论是学习还是工作，能够培养我们的一种团队精神，那种互帮互助的意识形态，那才是在未来最重的品质。在完

2、成设计的过程中我们可以进一步的了解各种逻辑器件的工作原理和实际效果，从而加深我们对器件的认识，熟悉对器件的使用。完成论文的过程中，查阅如何使用QuartusⅡ软件以及其中的注意细节，查阅了如何使用Protel99软件以及使用的注意点，设计了逻辑电路图，以及元件的实现和显示电路，研究了双输入及多输出的以时钟频率控制的状态机，用硬件描述语言编写了状态机的语言代码，编写到了计数器的语言代码以及译码器的语言代码。绘制了电路图的连线图以及对电路板图进行布局以及进行封装连线以及进行铺铜。通过完成论文，学会了如何使用Max+plusⅡ软件以及Quartus

3、Ⅱ软件，学会了如何使用VerilogHDL语言描述各个模块，仿真模拟功能，以及如何使用Protel99软件画出原理图，画出元件符号图，和画出元件封装图。了解了如何进行仿真演示，以及怎样进行电路元件连线和完成PCB的元件封装图。二．第一章概述通过完成论文可以让我们熟悉数电的理论知识，知道如何进行组合逻辑电路设计，熟悉时序电路的分析与设计，学会如何理解触发器的原理和实际工作效果，帮助我们认识编辑语言的波形仿真，以及如何进行分析其效果，验证其实际的显示效果。我们所设计的加热控制器在市场上可以联系的现在普遍使用的烘手器，其用来对人们洗过的手或者其他物

4、品进行烘干。烘手器的电路图：烘手器的原理：控制电路主要由红外光发射、接收电路组成。其中红外光发射二极管VD1、接收二极管VD2安装在出风口的同一方向且相互隔离。红外光发射电路主要由IC2(KA555)集成块、发射二极管VD1、电容C5、C6、电阻R1、R2、电位器RP等组成。调节电位器RP可调整红外光发射电路的振荡频率。电路正常时，只要接通交流220V市电，发射二极管VD1就不断地向外发出红外光，只是因无人烘手而无法反射给接收二极管VD2，使烘手器处于待机状态。当手接近出风口时，由红外光发射二极管vD1发射出红外光便通过手反射到接收二极管VD

5、2上。VD2接收到红外光信号电压经电容C9耦合到Ic3运算放大器②脚，经其放人后从①脚输出至IC3⑤脚进行放人并由Ic3⑦脚输出一个高电甲至三极管Vl基极，V1导通，继电器K1线圈受电吸合，其常开接点K1-1接通了风机M和电加热器EH主电路电源。风机M旋转将电加热器EH产生的热量由出风口排出，起到烘干湿手的作用。同时发光二极管VD3亮，表示烘手器处于工作状态。手一离开烘干器出风口，VD2接收二极管因失去红外光电压信号，导致IC3⑦脚输出为一低电平，三极管V1截止，继电器线圈失电，其常开接点K1-1断开，切断主电路电源，烘手器停止工作，无热风排

6、出。IC3①脚、⑤脚间接有由二极管VD4、VD5、电容C7组成的整流、滤波电路。IC3(1)脚输出的交流电压信号经电容C10耦合至该整流、滤波电路后，经整流、滤波变换为正直流电压信号后，由IC3(5)脚输入同相直流放大并从IC3⑦脚输出正高电平通过三极管Vl驱动控制继电器工作。为了完成论文，我们应该先完成逻辑部分的语言编辑以及模块生成，然后完成硬件部分的电路图的绘制以及模块与芯片的连线以及封装，最后完成论文的论述与编辑工作。论文内容：第一章：完成对控制器的介绍，在市场上找到类似的产品，了解其原理。第二章：介绍产品的功能及原理，以及其所用的FP

7、GA的特点，给出其功能图，解释状态图。第三章：解释硬件实现的功能，画出电路框图，并分别描述模块的功能，给出其电路图及其封装图。第四章：用硬件描述语言编辑各个模块的语言，生成波形图以及模块图，以及仿真顶层电路图，仿真其效果，演示其实际效果。第五章：总结在完成论文的过程中做了什么，以及将来要做的事。本章小结：1.论述论文的意义，介绍其实际意义。2.查阅现代产品有没与控制器的原理与效果相似的，并且给出实例证明。3.论述完成论文工作的工作流程以及工作安排，其先后步骤和每步的工作重点。4．认真负责的态度，严谨端正的态度，以及科学踏实的逻辑思维才是最重要

8、的。三．第二章总体方案介绍我们所设计的加热控制器能够智能的进行工作，通过按键或者红外感应等传感器能够进行加热，通风，例如按下开关，加热器先预热25s，然后停止加热，