设计要求
设计一个水塔水位监控数字电路,要求将水塔控制在1-5米,低于1米时进水电机工作,高于5米时排水电机工作。同时,需要实时显示当前水位。
设计实现
系统概述
我们使用Proteus来进行电路仿真,使用按键开关来模拟水位信号,使用74L147芯片来对当前水位进行编码,使用74LS48与七段数码管将编码后的水位进行显示,使用L9110驱动直流电机来模拟进水与排水电机的工作。
单元电路设计
按键电路模拟水位的设计
因为在实际应用中,传感器输出的一般都是小信号,所以我们需要使用三极管电路进行放大,如图: 当按键按下时,SW1为低,表示水位达到1米。同理,我们可以使用五个按键电路表示1-5米的水位。
电机控制电路设计
使用两个直流电机模拟进水与排水电机,当水位小于1米时,进水电机动作,当水位高于5米时,排水电机动作。使用L9110作为电机驱动芯片,电路如下图: 因为到达5米水位时,SW5是低电平信号,所以需要加一个74LS04反相器,将低电平反相为高电平才能驱动L9110电路。
水位显示电路设计
我在这里使用74LS147芯片对当前水位进行编码,74LS147芯片管脚与真值表如下所示 使用74LS48将当前水位编码显示到8段数码管上,74LS48的引脚图与真值表如下: 根据74LS147与74LS48的真值表可以知道,74LS147的输出信号需要经过反相才能被74LS48正确解码,电路图如下所示:
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