电灯控制开关课程设计

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1、 1 目录目录 一、一、设计任务与要求设计任务与要求2 2 二、二、总 体框 图总 体框 图 2 2 三、三、选 择器 件选 择器 件 8 8 四、四、功能模块功能模块 1 1 5 5 五、五、总体设计电路图总体设计电路图1717 六、六、课程设计心得课程设计心得2727 2 电灯控制开关电灯控制开关 一、一、 设计任务与要求 一个电灯控制开关，该开关有一个按钮，当按钮按下 1 次，则电灯亮 10 秒 钟后灭；当按钮按下 2 次（包括前一次） ，则电灯常亮不灭；当再按一次，则电 灯灭。 二、二、 总体框图 1 总体框图 由题意可以得到该开关的设计原理框图如图 1 所示， 图中 k 是低电平有效

2、的 按钮信号，kd 是按钮信号 k 的下降沿微分信号，td10 是 10 秒定时器定时时间到 信号（高电平有效） ，deng 是电灯控制信号（高电平有效） ，t10 是 10 秒定时器 启动信号（高电平有效） 。 图 1 总体框图 2、微分电路 该状态机的按钮信号 K，经过微分电路再输入状态机，使其低电平持续时间 小于状态机的时钟周期，保证按钮按下一次，状态机只转移一个状态。因此为了 使系统的稳定性增高，可以用两个 D 触发器组成微分电路对 k 信号进行微分。 所以需要在 K 输入状态机前设计微分电路。 3、状态机 3 根据电灯控制的要求，可以得到该电灯控制开关的状态图如图 2 所示： 根据题

3、意可得电灯控制只需要 3 个工作状态，可使用两个 D 触发器，两个 D 触发器有 Q0、错误 错误! !未找到引用源。未找到引用源。0、Q1、错误错误! !未找到引用源。未找到引用源。1四个状态，多余一个状态，为了在上 电时，状态机能够有效地进入工作状态实现自启动，在状态图上画出了多余的状 态 A3,在任何输入条件下，都可以从该状态自动进入初始状态 A0。 由图 2 状态图可的表 2-1 的状态表。 在表中将状态转移条件中不出现的输入信 号用任意值表示。 状态表又可转换成图 3 所示的次态卡诺图。 构造次态卡诺图时，需要首先根据状态表填写次态卡诺图，然后将剩余空格填 写现态到现态的转移，相当于状态不转移的情况。 图 2 电灯延时开关状态图 表 2-1 状态表 输入信号 现态 次态 输出 k td10 Q Q n+1 t10 deng 0 A0 A1 0 0 1 1 A1 A0 1 1 0 0 A1 A2 1 1 0 A2 A0 0 1 A3 A0 0 0 4 图 3 次态卡诺图 图 4 次态卡诺图 采用 BCD 编码将图 3 可写为图 4。 将编码次态卡诺图分解为图 5 所示的 Q1和 Q0的卡诺图。 将 Q1和 Q0的卡诺图如图五化简可得到各个触发器的次态方程： Q1 n+1= 错误错误! !未找到引用源