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        電動機運行故障檢測報警電路制作

        上傳人:沈*** 文檔編號:176550501 上傳時間:2022-12-22 格式:PPT 頁數:31 大?。?.17MB
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        1、目 錄學習目標項目要求項目引導項目學習制作指導項目驗收學習目標 能借助資料讀懂常用中規模集成電路(MSI)產品的型號,明確各引腳功能。能完成電動機運行故障監測報警電路的制作。會用中規模集成電路(MSI)設計組合邏輯電路。知識目標知識目標能力目標能力目標 了解數據選擇器、數據分配器等中規模邏輯器件的邏輯功能和主要用途;熟悉數據選擇器、數據分配器的基本應用;初步掌握用中規模集成電路(MSI)設計組合邏輯電路的方法;了解大規模集成組合邏輯電路的結構和工作原理。項目要求 某車間有3臺電動機工作,監測電路對3臺電動機工作狀態進行監測。使用發光二極管顯示檢測結果:(1)綠色發光二極管亮。表示3臺電動機都正

        2、常工作。(2)黃色發光二極管亮。表示有1臺電動機出現故障。(3)紅色發光二極管亮。表示有2臺以上電動機出現故障。制作電動機運行故障監測報警電路要求:項目引導(1)小組制訂工作計劃。(2)識別電動機運行故障監測報警電路原理圖,明確元器件連接和電路連線。(3)畫出電動機運行故障監測報警電路的安裝布線圖。(4)完成電路所需元器件的購買與檢測。(5)根據安裝布線圖制作電動機運行故障監測報警電路。(6)完成電動機運行故障監測報警電路的功能檢測和故障排除。(7)通過小組討論完成電路的詳細分析及編寫項目實訓報告。虛擬工作室虛擬工作室電動機運行故障監測報警電路圖項目學習知識鏈接 數據選擇器與數據分配器知識拓展

        3、 大規模集成組合邏輯電路一、數據選擇器 在多路數據傳輸過程中,經常需要將其中一路信號挑選出來進行傳輸,這就需要用到數據選擇器。在數據選擇器中,通常用地址輸入信號來完成挑選數據的任務。如一個4選1的數據選擇器,應有2個地址輸入端,它共有22=4種不同的組合,每一種組合可選擇對應的一路輸入數據輸出。同理,對一個8選1的數據選擇器,應有3個地址輸入端。其余類推。根據地址碼的要求,從多路輸入信號中選擇其中一路輸出的電路。又稱多路選擇器或多路開關。D0YD1D2D3例如:4選1數據選擇器工作示意圖A1A0多路輸入地址碼輸入10Y=D1D1常用2選1、4選1、8選1和16選1等數據選擇器。數據選擇器的輸入

        4、信號個數N與地址碼個數n的關系為:N=2n一路輸出知識鏈接 數據選擇器與數據分配器*選數據選擇器74LS15174LS151互補輸出端使能端,低電平有效74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1Y 74LS15174LS151的邏輯功能示意圖 STY地址信號輸入端8 路數據輸入端74LS151STA2A1A0D0D7D6D5D4D3D2D1STYY 74LS151邏輯功能示意圖 ST=1 時時禁止數據選擇器工作8選1數據選擇器74LS151 真值表 D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D0000

        5、0101YYA0A1A2ST輸輸 出出輸入輸入因為若因為若A2A1A0=000,則則因為若因為若A2A1A0=010,則則Y=D0Y=D2D7D71110D6D60110D5D51010D4D40010D3D31100D2D20100D1D11000D0D00000101YYA0A1A2ST輸輸 出出輸入輸入1 00 00 00 00 01 00 00 0Y=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+A2A1A0D4+A2A1A0D5+A2A1A0D6+A2A1A0D7Y=A2A1A0D0+A2A1A0D1+A2A1A0D2+A2A1A0D3+A2A1A0D4+A

        6、2A1A0D5+A2A1A0D6+A2A1A0D7 =m0D0+m1D1+m2D2+m3D3+m4D4+m5D5+m6D6+m7D774LS151 輸出函數表達式集成8選1數據選擇器74LS151引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 974LS151 1 2 3 4 5 6 7 8VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2D3 D2 D1 D0 Y Y S GND??偸堑扔谡摰刂反a是什么,時,選擇器被禁止,無01YS 70012701210120iiimDAAADAAADAAADY70012701210120iiimDAAADAAADAAADY時0S數據選擇器的應用 實現任意

        7、的組合邏輯函數用8選1數據選擇器74LS151實現邏輯函數Y=AB+BC+AC。解(1)將邏輯函數轉換成最小項表達式。YABBCACABCABCABCABCm(3,5,6,7)ABCABCABCABCm(3,5,6,7)(2)按照最小項的編號,將數據選擇器的相應輸入端接高電平,其余的輸入端接低電平,如右圖所示。數據選擇器小結 數據選擇器是能夠從來自不同地址的多路數字信息中任意選出所需要的一路信息作為輸出的組合電路,至于選擇哪一路數據輸出,則完全由當時的選擇控制信號決定。數據選擇器具有標準與或表達式的形式,提供了地址變量的全部最小項。并且一般情況下,Di可以當作一個變量處理。因為任何組合邏輯函數

        8、總可以用最小項之和的標準形式構成。所以,利用數據選擇器的輸入Di來選擇地址變量組成的最小項mi,可以實現任何所需的組合邏輯函數。當邏輯函數的變量個數多于地址碼的個數時,這時如何用數據選擇器實現邏輯函數?思 考 選擇合適的數據選擇器來實現下列組合邏輯函數。YABCABC(1)(2)Ym(1,3,5,7)你會嗎?二、數據分配器 數據分配器的功能正好和數據選擇器的相反,它是根據地址碼的要求不同,將一路數據分配到指定輸出通道上輸出。STC STA STB 數據輸出 1 Y0 Y1 Y2 STC 74LS138 Y3 Y4 STA Y5 STB Y6 Y7 A2 A1 A0 D 由74LS13874LS

        9、138構成的8 8路數據分配器數據輸入端STA=1 STB=0地址輸入端 在許多通信應用中通信線路是成本較高的資源,為了有效利用線路資源,經常采用分時復用線路的方法。多個發送設備(如X0,X1,X2,)與多個接收設備(如Y0,Y1,Y2,)間只使用一條線路連接,如下圖所示。當發送設備X2需要向接收設備Y5發送數據時,發送設備選擇電路輸出“010”,數據選擇器將X2的輸出接到線路上。而接收設備選擇電路輸出“101”,數據分配器將線路上的數據分配到接收設備Y5的接收端,實現了信息傳送。這種方法稱為分時復用技術。例知識拓展 大規模集成組合邏輯電路 大規模集成電路技術,可以把一個復雜的數字電路系統集成

        10、制作在一片硅片上,封裝成一塊集成電路。特點:體積小,重量輕,功耗小,可靠性高。半導體存儲器是一種通用型大規模集成器件。只讀存儲器ROM隨機存儲器RAM按存取功能分 PLD(可編程邏輯器件):功能可由用戶編程來確定的新型邏輯器件。ROM的分類掩膜ROM:不能改寫。PROM:只能改寫一次。EPROM:可以改寫多次。一、存儲器的分類RAM:在工作時既能從中讀出(取出)信息,又能隨時寫入(存入)信息,但斷電后所存信息消失。ROM:在工作時只能從中讀出信息,不能寫入信息,且斷電后其所存信息仍能保持。地址譯碼存 儲 矩 陣MN輸 出 及 控 制 電 路地址輸入W0WM-1D0DN-1數 據 輸 出ROM存

        11、 儲 器 結 構 圖存儲容量:存儲單元的總數字數位數 1k1k=2 21010=10241024個存儲單元字線位線二、只讀存儲器ROM的結構 W0 W1 Wi 12 nW D0 D1 Db-1 位線 輸出數據 0 單元 1 單元 i 單元 2n-1 單元 存儲體 地址輸入 字線 地址譯碼器 A0 A1 An-1 存儲容量字線數位線數2 2n nb b(位)存儲單元地址ROM的結構固定ROM的特點:使用者只能讀取數據不能改變芯片中數據內容。二極管掩膜ROM的結構D=1D=0W0=1000W1=0110W2=1001W3=0111W0W1W2W3D3D2D1D0(b)存儲矩陣簡化圖MROM存儲器結

        12、構示意圖地址譯碼EN1111ENENENA0A1W0W1W2W3G1G2G3G4CSD3D2D1D0輸出緩沖器(a)44位二極管MROM1 0 000 00 010001 00 11 11 0 010 1 100 1 11010000010010固定ROM的工作過程 A1 A1 A0 A0 或門陣列(存儲矩陣)與門陣列(地址譯碼器)Y3 Y2 Y1 Y0 m0 m1 m2 m3 地址譯碼器產生了輸入變量的全部最小項存儲體實現了有關最小項的或運算與陣列固定或陣列可編程連接斷開ROM的簡化畫法ECWj(a)熔絲型兩種PROMPROM存儲單元(b)結破壞型位線字線1、PROM存儲單元的結構寫入0,燒

        13、斷溶絲寫入1,擊穿二極管三、可編程邏輯陣列PLA可編程只讀存儲器PROM的特點:一次可編程2、PROM的結構制作指導 設計思路設計思路 第一步:明確電路功能。電動機工作狀態檢測輸出為邏輯量A、B、C,分別表示3臺電動機的工作狀態,例如,A=1表示第1臺電動機工作正常,A=0表示第1臺電動機出現故障。通過分析對電路功能要求,本電路有3個輸出,分別為:L1綠色發光二極管狀態;L2黃色發光二極管狀態;L3紅色發光二極管狀態。第二步:根據要求列出3個發光二極管與3臺電動機工作狀態邏輯關系的真值表。輸 入輸 出C B AL1(綠燈)L2(黃燈)L3(紅燈)0 0 00 0 10 0 10 0 10 1

        14、00 0 10 1 10 1 01 0 00 0 11 0 10 1 01 1 00 1 01 1 11 0 0電動機運行故障監測報警電路真值表 第三步:根據真值表得到表達式,畫出電路圖。安裝與調試安裝與調試(1)根據電動機運行故障監測報警電路的邏輯電路圖,畫出安裝布線圖。(2)根據安裝布線圖完成電路的安裝。(3)驗證電動機運行故障監測報警電路的邏輯功能。項目驗收內容一:IC的識別與檢測(1)簡述IC的引腳排列方法。(2)簡述74LS08、74LS32、74LS04(CD40106)、74LS00(CD4011)等的功能及測試方法。(3)簡述IC的使用注意事項。內容二:項目功能測試(1)分組匯報項目的學習與制作情況。(2)分組通電演示電路功能并回答有關問題。內容三:項目知識目標測試?(1)一個8選一數據選擇器的數據輸入端有8個。()(2)八路數據分配器,其地址輸入端有8個。()(3)數據選擇器加以適當輔助門電路,適于實現單輸出組合邏輯電路。()(4)用四選一數據選擇器實現函數 ,應使其數據輸入端D0=D2=1,D1=D3=0。()(5)選擇器和數據分配器的功能正好相反,互為逆過程。()(6)數據選擇器可實現時序邏輯電路。()0101AAAAY

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