數(shù)電洗衣機時控電路教學(xué)規(guī)劃報告

.電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計題目： 洗衣機時控電路院（部）：專業(yè)班級：學(xué)生姓名:學(xué) 號:指導(dǎo)教師:.目錄洗衣機控制電路 2一、緒論 21.1設(shè)計任務(wù) 21.2要求 3二、洗衣機控制電路分析 42.1電路工作總體框圖 42.2六十進制秒計數(shù)器和一百進制分計數(shù)器 52.3預(yù)置時間 92.4循環(huán)電路 11三、總電路 143.1正轉(zhuǎn)仿真 153.2反轉(zhuǎn)仿真 153.3停止仿真 17四、結(jié)束語與心得體會 18參考文獻 19.洗衣機控制電路摘要：本設(shè)計是基于數(shù)字電路定時器的洗衣機簡易控制電路，著眼于目前普遍應(yīng)用在洗衣機控感謝閱讀制系統(tǒng)上的正反轉(zhuǎn)動，設(shè)計了一個普通洗衣機的主要控制電路，定時器，它按照一定的洗滌感謝閱讀程序控制電機做正向和反向轉(zhuǎn)動，并且運用數(shù)碼管來顯示預(yù)置時間和洗滌剩余時間。運用仿精品文檔放心下載真電路實現(xiàn)其運轉(zhuǎn)功能。關(guān)鍵詞：洗衣機數(shù)字電路proteus仿真電路設(shè)計感謝閱讀一、緒論1.1設(shè)計任務(wù)開始前我們通過控制三向開關(guān)來對其運行時間進行預(yù)置即洗滌時間設(shè)置，開始運轉(zhuǎn)后，謝謝閱讀洗滌時間顯示進行減計數(shù)功能，當(dāng)秒計數(shù)器的個位減為零時就向十位借數(shù)，十位減一（分計精品文檔放心下載時器同理），而在同時通過并行輸出寄存器穩(wěn)定輸出秒十位數(shù)據(jù)，再經(jīng)過門電路來控制洗衣精品文檔放心下載機運行狀態(tài)的顯示燈，當(dāng)設(shè)置的洗滌時間到后，顯示器顯示清零。精品文檔放心下載運轉(zhuǎn)狀態(tài)：定時轉(zhuǎn)動→正轉(zhuǎn)→暫停→反轉(zhuǎn)→暫?！Ｖ?↑ ↓——定時未到———1.2要求首先設(shè)計讓倒計時顯示器按規(guī)律運行的電路，再通過倒計時電路的信號來控制交通燈精品文檔放心下載4種狀態(tài)循環(huán)變換。電源電路采用9V變壓器、整流橋和穩(wěn)壓管，使220V的交流電轉(zhuǎn)換為5V的直流電。4Hz方波脈沖由555定時器產(chǎn)生，再由74LS193實現(xiàn)4分頻，最終輸出1Hz的脈沖信號；用兩塊74LS193實現(xiàn)倒計時，一塊顯示十位，一塊顯示個位，用感謝閱讀個D觸發(fā)器74HC74實現(xiàn)30s，20s，5s時間的轉(zhuǎn)換；利用倒計時電路控制4個狀態(tài)。最后通過74LS138和相應(yīng)的邏輯門實現(xiàn)對交通燈亮滅的控制。感謝閱讀1．規(guī)定電動機運行規(guī)律為正轉(zhuǎn)20s、停10s、反轉(zhuǎn)20s、停10s、再正轉(zhuǎn)20s，以后反復(fù)謝謝閱讀運行；2．要求能顯示洗衣機剩余工作時間，每當(dāng)電機運行一分鐘，顯示計數(shù)器自動減1，直感謝閱讀到顯示器為“0”時，電機停止運轉(zhuǎn)；3．電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)要有指示燈指示。由要求<1>的正轉(zhuǎn)20s、停10s、反轉(zhuǎn)20s、停10s、再正轉(zhuǎn)20s一個周期剛好是60感謝閱讀秒，我們可以用六十進制秒計數(shù)器的十位的數(shù)字狀態(tài)來進行運行狀態(tài)的控制。謝謝閱讀例如，當(dāng)秒位在59s~40s之間時,需要門電路來實現(xiàn)秒十位上的亮，。要實現(xiàn)洗衣機謝謝閱讀剩余時間的顯示，根據(jù)實際情況它就包括分和秒的顯示。首先我們利用四個74LS192十進精品文檔放心下載制減數(shù)器設(shè)計成六十進制秒計數(shù)器和百進制分計數(shù)器，然后將可以接高低電平的四個雙向開謝謝閱讀.接到它的最高位的四位即就是分的十位，在運行之前通過鍵盤控制它的個高低電平輸入即進精品文檔放心下載行預(yù)置數(shù)（當(dāng)然也可以進行分的個位預(yù)置數(shù)，在設(shè)計中為了體現(xiàn)這種思想，我們只預(yù)置分感謝閱讀的十位），剩余時間顯示的話，只要在六十進制秒計數(shù)器和百進制分計數(shù)器的個位和十位分精品文檔放心下載別接上一個顯示器即可。再者，我們需要一個寄存器來穩(wěn)定數(shù)碼管的顯示，將此刻秒計數(shù)器的十位數(shù)穩(wěn)定輸出來精品文檔放心下載控制運動狀態(tài)燈的顯示。由于該功能的實現(xiàn)是以秒為單位進行脈沖計數(shù)的，所以需要設(shè)計一精品文檔放心下載個秒脈沖源，但我們采用最簡單的方法，只要對脈沖源的頻率屬性進行了設(shè)計而已，不做特謝謝閱讀別要求。二、洗衣機控制電路分析2.1電路工作總體框圖洗衣機控制電路主要由以下幾部分構(gòu)成，如圖1-1所示，有六十進制秒計數(shù)器，一百謝謝閱讀進制分計數(shù)器，剩余時間顯示電路，總控制電路，雙向開關(guān)預(yù)置數(shù)電路，運行狀態(tài)顯示燈電精品文檔放心下載路等六部分組成。六十雙向進制剩開關(guān)秒計預(yù)置數(shù)器余總數(shù)時控間制顯圖一百示運行進制狀態(tài)分計顯示數(shù)器燈圖1-1系統(tǒng)框圖.2.2六十進制秒計數(shù)器和一百進制分計數(shù)器模塊選用具有雙時鐘輸入功能的可逆計數(shù)器74LS192來實現(xiàn)，需要的是它的減數(shù)功能。感謝閱讀1.將它的加計數(shù)端UP接到高電平或者+5伏電源上，CLK接地端;感謝閱讀2.對于秒個位我們不需要置數(shù)，所以將它的異步置數(shù)端LD（低電平有效）接到高電平感謝閱讀上。3.DOWN接一秒脈沖源，而它的借位輸出端BO接到秒十位的信號輸入端DOWN，謝謝閱讀當(dāng)秒個位的數(shù)清零時，BO發(fā)送一個借位信號到十位，使得十位減一,而秒個位繼續(xù)從9減到感謝閱讀1。4.對于秒十位，我們同樣將它的借位輸出端BO接到下一個高位的信號輸入端DOWN。謝謝閱讀5.由于秒個位要不斷向它借位，等到秒位全部為零時它的秒十位借位輸出端BO就會向精品文檔放心下載高位的分位的信號輸入端DOWN發(fā)送一個低電平借位信號。感謝閱讀6.為了實現(xiàn)六十進制功能我們讓秒十位的輸入端B,C接高電平，A,D接低電平（秒個位感謝閱讀上的四個輸入均接到低電平上）再把它的異步置數(shù)端LD和它的借位輸出相連，當(dāng)它要向高謝謝閱讀位借位時借位輸出端BO發(fā)出的低電平信號會使得LD有效，此時系統(tǒng)自動就將其置為感謝閱讀0110即就是6，這就實現(xiàn)了六十進制秒計數(shù)器。7，為了實現(xiàn)最后當(dāng)時間全部跳轉(zhuǎn)為零時電路自動停止，運用了SR與非門鎖存器，當(dāng)所謝謝閱讀有數(shù)字跳轉(zhuǎn)為零時，74SL192的TCD引腳從高電平翻轉(zhuǎn)，此時鎖存器的輸出由零變?yōu)橐?，謝謝閱讀計數(shù)自動停止。.圖1-2對于百進制分計數(shù)器，同理，我們將它UP接到高電平或者+5伏電源上，CLK接地端。感謝閱讀它的異步置數(shù)端LD接到高電平上即使之無效，個位借位輸出端BO接到十位的信號輸入端謝謝閱讀DOWN，當(dāng)個位的數(shù)減為零時，BO發(fā)送一個借位低電平信號到十位，使得十位減一,而秒謝謝閱讀個位也繼續(xù)從9減到1，秒位上的輸入端A,B,C,D均接到低電平上。精品文檔放心下載當(dāng)然要顯示剩余時間，就需要在每一個減數(shù)器上連接一個顯示管，即將計數(shù)器的四個輸謝謝閱讀出端QA,QB,QC,QD依次連接到顯示管的四個輸入端1,2,3,4上。再者，電路中是以一秒為精品文檔放心下載脈沖周期進行脈沖輸入的，但我簡化了一下這個實驗步驟，只是改變了一下脈沖頻率，讓脈感謝閱讀沖周期接近于一秒，即雙擊脈沖源得到如下圖所示對話框，在圖中的Freuency欄目中修改精品文檔放心下載頻率為20Hz即可。.仿真結(jié)果如下圖：圖1-3六十進制秒計數(shù)器和一百進制分計數(shù)器74LS192的引腳圖如圖：.圖1-474LS192管腳其中TCD為借位輸出端，TCU為進位輸出端UP為加計數(shù)端，DN為減計數(shù)端，PL為異感謝閱讀步置數(shù)端，MR為異步清零端。輸入輸出MRTCDUPDND3D2D1D0Q3Q2Q1Q01*******000000**abcdabcd01↑1****加計數(shù)功能011↑****減計數(shù)功能表1-174LS192的邏輯功能表當(dāng)MR為高電平時（高電平有效），計數(shù)器直接清零，當(dāng)MR為低電平，PL也為低電謝謝閱讀平（低電平有效）時，數(shù)據(jù)直接從置數(shù)端D3,D2,D1,D0植入計數(shù)器，MR為低電平，PL為精品文檔放心下載高電平時，執(zhí)行計數(shù)功能，執(zhí)行加數(shù)功能時，減計數(shù)端DN接高低電平，計數(shù)脈沖由UP端感謝閱讀輸入；執(zhí)行減數(shù)功能時，加數(shù)端UP接高電平，計數(shù)脈沖由減數(shù)端DN。謝謝閱讀LED數(shù)碼顯示管的引腳如圖1-5.圖1-5LED數(shù)碼顯示管其中4,3,2,1端為其數(shù)據(jù)輸入端，其它各端口顯示器默認(rèn)有效。謝謝閱讀2.3預(yù)置時間對于本題我們只預(yù)置分十位數(shù)即體現(xiàn)這種思想即可。因為使用器件的輸入本來就是一謝謝閱讀組二值代碼，所以我們就給分十位減數(shù)器的每一個輸入端接一個雙向開關(guān)，并且每一個開關(guān)精品文檔放心下載的外兩端分別接+5伏和地端。這樣，在運行開始之前，我們通過設(shè)置三路開關(guān)的鍵來控制輸入端的高低電平輸入，即精品文檔放心下載就設(shè)置成我們想要的時間，例如0110，設(shè)置完成之后，即可運行，且初始顯示時間就是我感謝閱讀們所設(shè)置的六十分鐘。在這里我們要注意一點就是在之前我們所設(shè)置的百進制分計數(shù)器，由謝謝閱讀于不需要預(yù)置數(shù)，所以將其兩個異步預(yù)置數(shù)端LD都接到高電平上使之無效，但是如果要預(yù)謝謝閱讀.置數(shù)就必須將其設(shè)置成有效狀態(tài)即接到低電平上，但是，因為它的置數(shù)不受時鐘信號的控制，感謝閱讀也就是說，洗衣機已經(jīng)開始運行之后，如果LD端一直有效，分十位上的數(shù)就會一直是我們感謝閱讀開始給它預(yù)置的而不會發(fā)生變化，所以我們也給它接了一個雙向開關(guān)，運行開始前，我們預(yù)感謝閱讀置數(shù)的時候?qū)⑺拥降碗娖?，置完?shù)后就將其置為無效狀態(tài)接到高電平上，這樣，顯示器上謝謝閱讀所顯示的時間就會隨著時鐘信號的輸入而遞減下圖為預(yù)置數(shù)仿真模塊圖；謝謝閱讀圖1-6預(yù)置數(shù)功能模塊.2.4循環(huán)電路因為正轉(zhuǎn)，停，反轉(zhuǎn)，停剛好一個周期是60s，且每種狀態(tài)的運行時間恰好都是十秒謝謝閱讀的整數(shù)倍所以我們就考慮用秒十位上數(shù)的變化來控制洗衣機運行狀態(tài)的顯示。，在一個周期精品文檔放心下載59s~40s之間洗衣機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，39s~30s之間洗衣機處于停止?fàn)顟B(tài)，29s~10s之間洗衣機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，9s~0s之間又是停止時間，所以我們讓正轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示燈X1=Q2Q1’Q0+Q2Q1’Q0’經(jīng)化簡得X1=Q2Q1’，感謝閱讀即就是我們把Q1端求反后再用一個兩輸入與門將其與Q2連接送到正轉(zhuǎn)顯示燈上，當(dāng)感謝閱讀秒十位的輸出為0101（5）或者是0100（4）時X1=1該燈亮，顯示洗衣機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，謝謝閱讀同理我們讓停狀態(tài)顯示燈X2=Q2’(Q1⊙Q0)，即用一個兩輸入的同或門將Q0和Q1連接，精品文檔放心下載再有一個兩輸入的與門將其輸出與求反后的Q2連接送到停滯狀態(tài)顯示燈上，當(dāng)十位的輸出謝謝閱讀0011（3）或者0000（0）時X2=1，此時顯示洗衣機處于停滯狀態(tài)，同樣我們也可以控制反轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣，一個周期也就是六十秒完成后秒十位再向高位借數(shù)繼續(xù)循環(huán)以上過程，仿真結(jié)果如下圖所示：謝謝閱讀.圖1-7循環(huán)控制模塊其中寄存器74LS194的管腳圖如下所示.圖1-8 74LS194的管腳圖,B,C,D為并行輸入端，QA,QB,QC,QD位并行輸出端，Sr,Sl分別為右移和左移串行輸入端，因為該組合電路主要有四種工作模式，并行輸出，右移輸出，左移輸出和保持，所以管腳S1,S0用來控制工作模式，CLR為異步清零端，CLK為時鐘脈沖輸入端，當(dāng)CLR接高電平（低電平有效）,S1,S2接高電平時，它將輸進的數(shù)平行輸出去。其邏輯功能如下圖所示：謝謝閱讀功能 輸 入 輸 出MR S1 S0 SL SR D D1 D2 D Q0 Q1 Q2 Q3精品文檔放心下載0 3送數(shù) 1 1 1 * * a b c d a b c d感謝閱讀.右移101*DrabcdDrabc左移110Dl*abcdbcdDl保持100******Q0Q1Q2Q3表1-2 74LS194的邏輯功能表在我們的實驗中需要的是寄存器的并行輸出功能，所以我們讓S1,S0均接到高電平上。謝謝閱讀三、總電路對于總控制電路，我們只需將各個模塊連接起來即可，如前面模塊設(shè)置所示，我們將感謝閱讀雙向開關(guān)連到第一塊減數(shù)器即分十位減數(shù)器的四個輸入端A,B,C,D，當(dāng)然預(yù)置數(shù)端LOAD也精品文檔放心下載不能少。因為我們要用秒十位上的顯示數(shù)據(jù)來控制洗衣機的三種狀態(tài)的顯示燈，為方便起見感謝閱讀我們將十位上的數(shù)輸出到一個移位寄存器上，利用其并行輸出功能將數(shù)據(jù)輸出給各個門電感謝閱讀路，經(jīng)過組合仿真即可得到如下仿真結(jié)果；.3.1正轉(zhuǎn)仿真圖1-9正轉(zhuǎn)仿真此時正轉(zhuǎn)指示燈亮起。3.2反轉(zhuǎn)仿真.圖-10反轉(zhuǎn)仿真此時反轉(zhuǎn)指示燈亮起。.3.3停止仿真圖1-11 停止仿真此時停止指示燈亮起。.四、結(jié)束語與心得體會開始的時候我認(rèn)為要實現(xiàn)如題所示功能其基本上就是兩大模塊的問題，六十和一百進謝謝閱讀制減計數(shù)器和正反轉(zhuǎn)停循環(huán)控制模塊，計數(shù)器相對來說比較簡單，而到了循環(huán)控制這個模塊，謝謝閱讀因為它有三種狀態(tài)，而且它的三種狀態(tài)剛好是一個周期，就用時間來控制三種狀態(tài)的燈亮就感謝閱讀行了。但是前面模塊設(shè)計可知是利用秒十位上數(shù)值的變化來控制電路的正反轉(zhuǎn)停狀態(tài)的顯示精品文檔放心下載燈亮，理論上這個的確是成立的，但是當(dāng)連接好各個模塊開始仿真時發(fā)現(xiàn)，9s~0s（顯示器謝謝閱讀顯示時間）是停止燈亮，59s~40s之間時正燈亮，而在六十秒那一秒之內(nèi)正轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈亮謝謝閱讀了一下，然后是停止的燈亮，然后再到59s正轉(zhuǎn)燈亮，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)谝幻爰淳褪亲詈笾x謝閱讀一秒顯示完后，顯示器清零，也就是說從9秒到0秒一共是用了9秒，六十秒那一秒應(yīng)該精品文檔放心下載是停止才對，但是沒有將其考慮在內(nèi)，所以狀態(tài)顯示燈就隨機亮。所以我又將六十秒那一秒感謝閱讀考慮到停止?fàn)顟B(tài)就實現(xiàn)了總圖所示完整電路。由于以前接觸過仿真軟件prote