综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称电冰箱控制电路设计________ __班级学号学生姓名同组班级同组学号同组姓名指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬2014年06 月一、内容摘要关键字：电冰箱控制电路; 加法/减法计数器; 寄存器; 比较器电冰箱控制电路的控制原理主要是通过比较电冰箱当前温度与原始设定阈值来判断温度是否在要求范围内。
如果当前温度高于电冰箱设定最高温度阈值，则进行制冷，降低冰箱当前温度；如果当前温度低于电冰箱设定最低温度阈值，则停止制冷，电冰箱温度将缓慢上升，直到升温到最高温度阈值，再次比较。
本报告主要介绍电冰箱控制电路的设计思路，实现方法与调试过程。
包括系统设计，方案比较，系统框图，单元模块分析与设计，完整电路图，电路工作原理，运行说明，调试方法与技巧，故障分析与解决方法，以及对电路的改进等。
本实验主要使用寄存器，比较器，加法/减法计数器等来完成主要电路功能。
目录1 需求分析.................................................................................................................................. - 1 -1.1 基本功能需求分析....................................................................................................... -１-1.2 扩展功能需求分析....................................................................................................... -２-1.3 系统设计概述............................................................................................................... -２-2 系统设计.................................................................................................................................. -４-2.1 系统物理结构设计....................................................................................................... -４-2.2 系统逻辑结构设计................................................................................................... -１１-3 系统实现.............................................................................................................................. -１５-3.1 系统实现过程........................................................................................................... -１５-3.2 系统测试................................................................................................................... -１６-3.3 系统最终电路图....................................................................................................... -１７-3.4 系统团队介绍........................................................................................................... -１７-4 总结 ..................................................................................................................................... -１９- 参考文献.................................................................................................................................. -２１-1.需求分析1.1 基本功能要求●设计功能1．设定冷藏室的温度阈值范围。
2．实时显示冷藏室温度，初始温度值自主设定。
3．冷藏室升温超出预置温度范围时，启动制冷机。
4.制冷机启动后，相应制冷空间的温度值以不同速速下降，直到达到预置阈值，系统处于反复循环中。
电冰箱冷藏工作流程图●设计条件1.电源条件：直流稳压电源提供+5V电压。
2.实验仪器和材料：1.2 扩展功能需求分析此电路较真实的实现了现实中电冰箱冷藏室的温度变化，即当启动制冷剂降温，温度降到最低温度阈值后，将保持当前温度一段时间，然后自然升温。
并且此电路可以实现自然升温与制冷降温的温度变化速度不同，制冷降温速率大于自然升温速率。
1.3 系统设计概述此电路图的具备控制电冰箱冷藏室温度控制的功能。
具体流程为：假设起始温度为3℃，则初始温度将首先与电冰箱最高温度阈值（6℃）比较后可知3℃<6℃，因此电冰箱开始升温，保持升温直到到达最高温度阈值6℃，再次将当前温度与电冰箱最高温度阈值进行，当当前温度高于最高温度阈值时，启动制冷机，电冰箱温度开始下降，直到到达最低温度阈值2℃，电冰箱再次升温，最终电冰箱温度将在2℃~6℃之间循环。
2.系统设计2.1 系统物理结构设计（一）主要芯片介绍1. 74LS00 四输入与非门·74LS00引脚图：·74LS00真值表：输入输出A B Y0 0 10 1 11 0 11 1 02. 74LS04 反相器·74LS04反相器引脚图：·74LS04反相器真值表：输入输出A Y0 11 03.74HC08 与门·74HC08与门引脚图：4 .74LS20 四输入与非门·74LS20四输入与非门引脚图：输入输出A B Y0 0 00 1 01 0 01 1 174HC08真值表·74LS20四输入与非门真值表：输入输出A B C D Y1 1 1 1 00 x x x 1x 0 x x 1x x 0 x 1x x x 0 15.74LS32 或门·74LS32或门引脚图：·74LS32或门真值表：输入输出A B Y1 1 10 1 11 0 10 0 06.74LS74 D触发器·工作原理：负跳沿触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器。
SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。
当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q=0，即触发器置1；当SD=1且RD=0时，触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
·74LS74 D触发器引脚图：·74LS74 特征方程：Q n=D+1·74LS74 状态转移图：·74LS74 时序图：D n Q1+n Q说明0 0 0 输出状态与D端输入相同0 11 0 11 1 17.74HC85 四输入比较器·74HC85 简要说明：该器件有八个比较输入（A0~A3，B0~B3），三个级联输入和三个判断输出端。
该器件可对两个四位字进行比较，比较结果将在三个输出端以高电平呈现。
只有当两个四位字相等时，三个级联输入才可决定输出状态并且A=B端优先于A<B和A>B。
·74HC85引脚图：8.74LS153 数据选择器·74LS153引脚图：比较A和B 输出FA>B F1=1A=B F2=1A<B F3=174HC85真值表74LS153真值表·74LS153功能介绍：1G、2G为两个独立的使能端；B、A为公用的地址输入端；1C0～1C3和2C0～2C3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Y1、Y2为两个输出端。
① 当使能端1G（2G）＝1时，多路开关被禁止，无输出，Y＝0。
② 当使能端1G（2G）＝0时，多路开关正常工作，根据地址码B、A的状态，将相应的数据C0～C3送到输出端Y。
如：B A＝00 则选择CO数据到输出端，即Y＝C0。
B A＝01 则选择C1数据到输出端，即Y＝C1，其余类推。
9.74LS192 十进制可逆计数器·74LS192引脚图：·74LS192真值表：·74LS192功能介绍：74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
UP为加计数时钟输入端，DOWN为减计数时钟输入端。
LOAD为预置输入控制端，异步预置。
CLR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出。
BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
2.2 系统逻辑结构设计（一）设计原理及流程电冰箱工作的基本原理是“制冷循环”。
按照制冷循环方式工作的机器叫做制冷机，制冷机的作用是通过做功将低温热源的热量传递给高温热源，从而使低温热源保持在较低的温度。
制冷到达最低温度阈值后，制冷机停止工作，外界高温热源将热量传给电冰箱内，使电冰箱内温度缓慢上升。