电子课程设计—水塔水位控制器学院：电子信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：2014年12月目录一、课程设计题目及要求-----------------------------1二、总体框图---------------------------------------1三、选择器件---------------------------------------2四、功能模块---------------------------------------6五、总体设计电路图--------------------------------11六、硬件实验--------------------------------------12七、心得体会--------------------------------------121水塔水位显示、缺水报警控制及自动补水电路一、任务设计与要求当水塔水位的高度为任意值时，可通过显示电路显示。当水塔水位低于规定值时，报警电路输出报警信号，同时自动补水装置启动水泵给水塔补水。当水塔中水位达到规定值时，报警结束，补水装置自动停止补水。要求完成的任务如下：1.画出整体电路图。2.利用设计软件对电路进行仿真，使电路具有所规定的逻辑功能。3.调试所设计的电路，使之达到技术指标要求。4.分析实验结果，写出设计说明书。二、总体框图总体框图如图2-1所示。图2-1总体设计框图水塔水位显示电路控制电路水塔水泵报警装置2设计思路及每一块的功能：1、显示电路利用水位的来触发线路的联通与否，采用74LS147的八-三编码器，显示水位用DCD_HEX来显示，管脚1，2，3，4分别接74LS147的Ｑ0、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3。2、控制电路要使用555定时器组成的施密特触发器，利用输入端高低电平的，输出不同的电压。3、利用继电器控制水泵的开关，灯泡的亮暗来表示水塔发出警报。三、选择器件器件选择如表3-1所示。表3-1选择的器件型号名称数量LM555CM555定时器174LS147N八线-三线编码器174LS04D非门42N1711三极管175Ω25Ω5.1kΩ100Ω电阻10.01uf电容1继电器131、LM555CM结构图国产双极型定时器LM555电路结构图如图3-2所示。图3-2LM555CM结构图它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管TD三部分组成。VH是比较器C1的输入端，v12是比较器C2的输入端。C1和C2的参考电压VR1和VR2由VCC经三个五千欧电阻分压给出。在控制电压输入端VCO悬空时，VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。如果VCO外接固定电压，则VR1=VCO,VR2=1/2VCO。RD是置零输入端。只要在RD端加上低电平，输出端v0便立即被置成低电平，不受其他输入端状态的影响。正常工作时必须使RD处于高电平。555定时器的逻辑符号如图3-2所示，图中的数码1—8为器件引脚的编号。图3-2555定时器的逻辑符号555定时器的逻辑功能：当VI1＞VR1、VI2＞VR2时，比较器C1的输出Vc1＝0、比较器C2的输出Vc2＝1，SR锁存器被置0，TD导通，同时Vo为低电平。当VI1＜VR1、VI2＞VR2时，Vc1＝1、Vc2＝1，锁存器的状态保存不变，因而TD和输出的状态也维持不变。1&&&COTHTR+VCCuOD5kΩ5kΩ5kΩC1C2G1G2G3T++－－2658437RQQ4当VI1＜VR1、VI2＜VR2时，Vc1＝1、Vc2＝0，故锁存器被置1，Vo为高电平，同时TD截止。当VI1＞VR1、VI2＜VR2时，Vc1＝0、Vc2＝0，锁存器处于Q＝Q`＝1的状态，Vo处于高电平，同时TD截止。555定时器逻辑功能如表3-3所示。表3-3555定时器逻辑功能输入输出RD′VI1VI2VoTD状态0××低导通1低导通1不变不变1高截止1高截止2、74LS147逻辑功能如表3-4所示。表3-474LS147的逻辑功能表优先编码器是当多个输入端同时有信号时,电路只对其中优先级别最高的输入信号进行编码。常用的集成优先编码器IC有10线-4线、8线-3线两种。10线-4线优先编码器常见的型号为54/74147、54/74LS147，8线-3线优先编码器常5见的型号为54/74148、54/74LS148。TTL中规模集成电路74LS147介绍BCD码优先编码器的功能。10线-4线8421BCD码优先编码器74LS147的真值表见表3.5。74LS147的引脚图如图所示，其中第9脚NC为空。74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。某个输入端为0，代表输入某一个十进制数。当9个输入端全为1时，代表输入的是十进制数0。4个输出端反映输入十进制数的BCD码编码输出。74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个输入端低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对应的BCD编码。当9个输入全为1时，4个输出也全为1，代表输入十进制数...
