電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--智能洗衣機(jī)控制器

1、<p>　　電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　——智能洗衣機(jī)控制器</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的課題與要求</p><p>　　1. 課程設(shè)計(jì)的課題<

2、;/p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)的要求</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)思路與過程</b></p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)前提概述</b></p><p><b>　　2. ASM圖</b></p><p><b>　　3. 狀態(tài)圖&

3、lt;/b></p><p><b>　　4. 輸入輸出設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　四、程序內(nèi)容</b></p><p><b>　　五、仿真波形圖</b></p><p><b>　　1. 模式一的仿真</b></p>

4、<p><b>　　2. 模式二的仿真</b></p><p><b>　　3. 模式三的仿真</b></p><p><b>　　4. 模式四的仿真</b></p><p><b>　　5. 模式五的仿真</b></p><p><b&g

5、t;　　六、課設(shè)感想與收獲</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　1．了解數(shù)字系統(tǒng)的組成，學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2．學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)由上向下設(shè)計(jì)法的工具－ASM圖</p><p>　　3．熟悉現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法：用PLD器件取代傳統(tǒng)的中規(guī)模

6、集成器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路與系統(tǒng)。</p><p>　　學(xué)習(xí)分層次化實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路與系統(tǒng)的方法。</p><p>　　5．學(xué)習(xí)使用硬件描述語言（Hardware Description Language）對(duì)數(shù)字電路與系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真與實(shí)現(xiàn)的方法。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的課題與要求</p><p>　　1. 課程設(shè)計(jì)的課題</p&g

7、t;<p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)智能洗衣機(jī)（全自動(dòng)洗衣機(jī)）控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣，漂洗和脫水的功能。</p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　能夠使用按鍵模擬對(duì)洗衣機(jī)的控制，能夠設(shè)置工作模式，為了便于觀察，將洗衣機(jī)的工作模式和所剩的工作時(shí)間用數(shù)碼管顯示出來，能夠?qū)⑾匆聶C(jī)當(dāng)前所處的狀態(tài)用發(fā)光管或者數(shù)碼管顯示出來。</p><p>　　【模式1

8、】：洗特別臟的衣服（ 洗衣30秒鐘）</p><p>　　【模式2】 ：洗臟的衣服 （洗衣20秒鐘）</p><p>　　【模式3】 ：洗一般的衣服（洗衣10秒鐘）</p><p>　　【模式4】 ：漂洗（每次漂洗5秒鐘）</p><p>　　【模式5】 ：脫水（每次脫水3秒鐘）</p><p>　　【洗衣全過程】：洗

9、衣＋脫水＋漂洗＋脫水＋漂洗＋脫水，注水完成使用外部傳感器S=1表示。</p><p>　　【漂洗模式】：漂洗＋脫水＋漂洗＋脫水，注水完成使用外部傳感器S=1表示。</p><p>　　【脫水模式】：脫水。</p><p>　　【注】：操作完畢使用蜂鳴器鳴叫兩秒提示。 </p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)思路與過程</b>

10、;</p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)前提概述</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)任務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)模式之間的切換以及各個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。</p><p>　　課題已經(jīng)要求有模式一到五這五個(gè)模式，故按照這五個(gè)模式來思考。</p><p>　　另外，課題也明確要求了三個(gè)狀態(tài)：洗衣，漂洗與脫水。但是，注水是洗衣機(jī)必須進(jìn)行

11、的操作，也占有整個(gè)模式中的部分時(shí)間，所以也將注水當(dāng)作一種狀態(tài)，而且洗衣和漂洗之前都必須注水。</p><p>　　綜上，設(shè)計(jì)的模式有五個(gè)：模式一，模式二，模式三，模式四和模式五。設(shè)計(jì)的狀態(tài)有四個(gè)：注水，洗衣，漂洗與脫水，分別對(duì)應(yīng)s1，s2，s3，s4。</p><p><b>　　2. ASM圖</b></p><p>　　每個(gè)狀態(tài)都有規(guī)定的具

12、體時(shí)間，時(shí)間到了，發(fā)生轉(zhuǎn)換。圖中T1，T2，T3，T4，T5，T6，TT表示用時(shí)間來控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在程序中，有具體的T1，T2，T3，T4，T5，T6，TT的表示，為作圖簡便，圖中不作具體說明。</p><p><b>　　3. 狀態(tài)圖</b></p><p>　　圖中S1，S2，S3，S4分別對(duì)應(yīng)狀態(tài)注水，洗衣，漂洗，脫水。而圖中的T1，T2，T3，T4，T5，T

13、6，TT同ASM圖中的符號(hào)，在ASM圖中已說明，詳情見程序，這里不重復(fù)說明。</p><p><b>　　4. 輸入輸出設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本程序共有5個(gè)模式：模式一，模式二，模式三，模式四，模式五。4個(gè)狀態(tài)：注水，洗衣，漂洗，脫水。</p><p>　　設(shè)計(jì)6個(gè)輸入按鍵，分別為K1，K2，K3，K4，K5，K6。K1為控制模式一

14、的按鍵；K2為控制模式二的按鍵；K3為控制模式三的按鍵；K4為控制模式四的按鍵；K5為控制模式五的按鍵；K6為控制洗衣機(jī)工作的按鍵。 </p><p>　　輸出設(shè)備有一個(gè)發(fā)光二極管，四個(gè)數(shù)碼管。發(fā)光二極管亮表示注水完成，發(fā)光二極管滅表示正在注水。一個(gè)數(shù)碼管用來顯示當(dāng)前的模式，1,2,3,4,5分別表示模式一，模式二，模式三，模式四，模式五；一個(gè)數(shù)碼管用來表示當(dāng)前的狀態(tài)，1,2,3,4分別表示注水，洗衣，漂洗，脫水

15、狀態(tài)；兩個(gè)數(shù)碼管用來顯示當(dāng)前模式所剩下的時(shí)間，時(shí)間以1遞減至0。</p><p><b>　　四、程序內(nèi)容</b></p><p>　　module washclother(clk,clkk,k1,k2,k3,k4,k5,k6,state,mode,ttime,alarm,zhushui);</p><p>　　input clk; /

16、/整個(gè)程序的時(shí)鐘信號(hào)</p><p>　　input clkk; //揚(yáng)聲器的時(shí)鐘信號(hào)</p><p>　　input k1; //模式一的控制按鍵</p><p>　　input k2; //模式二的控制按鍵</p><p>　　input k3; //模式三的控制按鍵</p><p&

17、gt;　　input k4; //模式四的控制按鍵</p><p>　　input k5; //模式五的控制按鍵</p><p>　　input k6; //工作使能按鍵</p><p>　　output [3:0] state; //狀態(tài) 數(shù)碼管顯示信號(hào)</p><p>　　output [3:0]

18、 mode; //模式 數(shù)碼管顯示信號(hào)</p><p>　　output [7:0] ttime; //模式的總時(shí)間</p><p>　　output alarm,zhushui;</p><p>　　reg zhushui; //注水信號(hào)</p><p>　　reg alarm;

19、 //揚(yáng)聲器信號(hào)</p><p>　　reg [3:0] jiao; //揚(yáng)聲器響的時(shí)間計(jì)時(shí)</p><p>　　reg [7:0] ttime;</p><p>　　reg [3:0] mode;</p><p>　　reg [3:0] state;</p><p>　　reg wor

20、k; //開始工作信號(hào)</p><p>　　reg over; //結(jié)束信號(hào)</p><p>　　always @(posedge clk or posedge k6)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(k6==1)

21、 //k6按下，work為1，開始工作</p><p><b>　　work<=1;</b></p><p>　　else //k6未按，模式初始化</p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　over<

22、=1;</b></p><p>　　jiao<=4'b0000;</p><p><b>　　work<=0;</b></p><p>　　if(k1==1) //初始化為模式一</p><p><b>　　begin</b></p>

23、<p>　　ttime<=8'h55;</p><p>　　mode<=4'b0001;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if(k2==1) //初始化為模式二</p><p><b>　　begin</b>&l

24、t;/p><p>　　ttime<=8'h45;</p><p>　　mode<=4'b0010;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if(k3==1) //初始化為模式三</p><p><b>　　begin&l

25、t;/b></p><p>　　ttime<=8'h35;</p><p>　　mode<=4'b0011;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if(k4==1) //初始化為模式四</p><p><b&

26、gt;　　begin</b></p><p>　　ttime<=8'h20;</p><p>　　mode<=4'b0100;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else if(k5==1) //初始化為模式五</p>&l

27、t;p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime<=8'h5;</p><p>　　mode<=4'b0101;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else //初始化為0<

28、;/p><p><b>　　begin</b></p><p>　　mode<=4'b0000;</p><p>　　state<=4'b0000;</p><p>　　ttime<=8'h0;</p><p><b>　　end</b>

29、</p><p><b>　　end</b></p><p>　　if(work==1) //開始從某一模式工作</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　case(mode) //確定模式</p>&l

30、t;p>　　4'b0001:begin //模式一的過程</p><p>　　if(((ttime>8'h53)&&(ttime<8'h56))||((ttime<8'h21)&&(ttime>8'h18))||((ttime<8'h11)&&(ttime>8&#

31、39;h8)))</p><p>　　begin //注水狀態(tài)</p><p>　　zhushui<=1'b0;</p><p>　　state<=4'b0001;</p><p><b>　　end </b></p><p><b>

32、;　　else </b></p><p>　　zhushui<=1'b1;</p><p>　　if((ttime>8'h23)&&(ttime<8'h54))</p><p>　　state<=4'b0010; //洗衣狀態(tài)</p><p>　　if

33、(((ttime>8'h13)&&(ttime<8'h19))||((ttime<8'h9)&&(ttime>8'h3)))</p><p>　　state<=4'b0011; //漂洗狀態(tài)</p><p>　　if(((ttime>8'h20)&&

34、(ttime<8'h24))||((ttime<8'h14)&&(ttime>8'h10))||((ttime<8'h4)&&(ttime>8'h0)))</p><p>　　state<=4'b0100; //脫水狀態(tài)</p><p>　　if(ttime>

35、8'h0)</p><p>　　begin //時(shí)間遞減到0</p><p>　　if(ttime[3:0]==4'b0000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime[3:0]<=4'b1001;</p>

36、<p>　　ttime[7:4]<=ttime[7:4]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else ttime[3:0]<=ttime[3:0]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p>

37、;<b>　　end</b></p><p>　　4'b0010:begin //模式二的過程</p><p>　　if(((ttime>8'h43)&&(ttime<8'h46))||((ttime<8'h21)&&(ttime>8'h18))|

38、|((ttime<8'h11)&&(ttime>8'h8)))</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　zhushui<=1'b0;</p><p>　　state<=4'b0001;</p><p><b>　

39、　end </b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　zhushui<=1'b1;</p><p>　　if((ttime>8'h23)&&(ttime<8'h44))</p><p>　　state<=4

40、9;b0010;</p><p>　　if(((ttime>8'h13)&&(ttime<8'h19))||((ttime<8'h9)&&(ttime>8'h3)))</p><p>　　state<=4'b0011;</p><p>　　if(((ttime>

41、;8'h20)&&(ttime<8'h24))||((ttime<8'h14)&&(ttime>8'h10))||((ttime<8'h4)&&(ttime>8'h0)))</p><p>　　state<=4'b0100;</p><p>　　if(

42、ttime>0)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(ttime[3:0]==4'b0000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime[3:0]<=4'b1001;</p><

43、;p>　　ttime[7:4]<=ttime[7:4]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else ttime[3:0]<=ttime[3:0]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p><

44、;b>　　end</b></p><p>　　4'b0011:begin //模式三的過程</p><p>　　if(((ttime>33)&&(ttime<36))||((ttime<21)&&(ttime>18))||((ttime<11)&&(ttime&g

45、t;8)))</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　zhushui<=1'b0;</p><p>　　state<=4'b0001;</p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　

46、else </b></p><p>　　zhushui<=1'b1;</p><p>　　if((ttime>8'h23)&&(ttime<8'h34))</p><p>　　state<=4'b0010;</p><p>　　if(((ttime>8&

47、#39;h13)&&(ttime<8'h19))||((ttime<8'h9)&&(ttime>8'h3)))</p><p>　　state<=4'b0011;</p><p>　　if(((ttime>8'h20)&&(ttime<8'h24))||((t

48、time<8'h14)&&(ttime>8'h10))||((ttime<8'h4)&&(ttime>8'h0)))</p><p>　　state<=4'b0100;</p><p>　　if(ttime>8'h0)</p><p><b>

49、;　　begin</b></p><p>　　if(ttime[3:0]==4'b0000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime[3:0]<=4'b1001;</p><p>　　ttime[7:4]<=ttime[7:4]-1'

50、b1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else ttime[3:0]<=ttime[3:0]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p&g

51、t;　　4'b0100:begin //模式四的過程</p><p>　　if(((ttime>8'h18)&&(ttime<8'h21))||((ttime<8'h11)&&(ttime>8'h8)))</p><p><b>　　begin</b>

52、;</p><p>　　zhushui<=1'b0;</p><p>　　state<=4'b0001;</p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　zhushui<=1&

53、#39;b1;</p><p>　　if(((ttime>8'h13)&&(ttime<8'h19))||((ttime<8'h9)&&(ttime>8'h3)))</p><p>　　state<=4'b0011;</p><p>　　if(((ttime>

54、8'h10)&&(ttime<8'h14))||((ttime<8'h4)&&(ttime>8'h0)))</p><p>　　state<=4'b0100;</p><p>　　if(ttime>8'h0)</p><p><b>　　begin

55、</b></p><p>　　if(ttime[3:0]==4'b0000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime[3:0]<=4'b1001;</p><p>　　ttime[7:4]<=ttime[7:4]-1'b1;</

56、p><p><b>　　end</b></p><p>　　else ttime[3:0]<=ttime[3:0]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end </b></p><p>　　4&#

57、39;b0101:begin //模式五的過程</p><p>　　if((ttime>8'h3)&&(ttime<8'h6))</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　zhushui<=1'b0;</p><p&

58、gt;　　state<=4'b0001;</p><p><b>　　end </b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　zhushui<=1'b1;</p><p>　　if((ttime<8'h4)&&(

59、ttime>8'h0))</p><p>　　state<=4'b0100;</p><p>　　if(ttime>8'h0)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(ttime[3:0]==4'b0000)</p><

60、;p><b>　　begin</b></p><p>　　ttime[3:0]<=4'b1001;</p><p>　　ttime[7:4]<=ttime[7:4]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p>　　else ttime[3

61、:0]<=ttime[3:0]-1'b1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　4'b0000:begin //停止工作</p><p>　　state<=4'b0000

62、;</p><p>　　ttime<=8'h0;</p><p>　　zhushui<=1'b1;</p><p>　　alarm<=1'b0;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　endcase</b&

63、gt;</p><p>　　if((over==1)&&(ttime[7:0]==8'h1))</p><p><b>　　begin</b></p><p><b>　　over<=0;</b></p><p>　　jiao<=4'b0010;

64、 //揚(yáng)聲器鳴叫2S</p><p><b>　　end</b></p><p>　　if(jiao>4'b0000)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　alarm<=~clkk; //揚(yáng)聲器鳴叫</p>&l

65、t;p>　　jiao<=jiao-1'b1; //鳴叫時(shí)間遞減到0</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　alarm<=0;</b></p><p><b

66、>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　endmodule</b></p><p><b>　　五、仿真波形圖</b></p><p><b>　　1. 模式一的仿真</b></

67、p><p><b>　　2. 模式二的仿真</b></p><p><b>　　3. 模式三的仿真</b></p><p><b>　　4. 模式四的仿真</b></p><p><b>　　5. 模式五的仿真</b></p><p>

68、<b>　　六、課設(shè)感想與收獲</b></p><p>　　每次課程設(shè)計(jì)都有些讓我們即恐懼又興奮，因?yàn)樗錆M挑戰(zhàn)。本次課程設(shè)計(jì)亦是如此，趣味性強(qiáng)，同時(shí)也可以學(xué)到很多東西。</p><p>　　在這次課設(shè)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提

69、高。更重要的是，在課設(shè)過程中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。</p><p>　　我不僅了解了數(shù)字系統(tǒng)的組成，學(xué)會(huì)了數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及數(shù)字系統(tǒng)由上向下設(shè)計(jì)法的工具－ASM圖，而且熟悉了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法：用PLD器件取代傳統(tǒng)的中規(guī)模集成器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路與系統(tǒng)。我還掌握了分層次化實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路與系統(tǒng)的方法，了解了使用硬件描述

70、語言（Hardware Description Language）對(duì)數(shù)字電路與系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真與實(shí)現(xiàn)的方法。</p><p>　　課設(shè)的過程永遠(yuǎn)是那么的糾結(jié)，那么的刺激，那么的值得回味，在某種意義上說，這是一種鍛煉，一種知識(shí)的積累，能力的提高。完全可以把這個(gè)當(dāng)作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進(jìn)一步，取得更好的成績。很少有人會(huì)一步登天吧。永不言棄才是最重要的。 而且，這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以

71、后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。</p><p>　　雖然大二學(xué)過數(shù)電，對(duì)Verilog語言有一定的涉獵，但是并不熟悉，未掌握其核心內(nèi)容，這次課程設(shè)計(jì)，不僅復(fù)習(xí)了數(shù)電知識(shí)的內(nèi)容，而且使我對(duì)Verilog語言有了更進(jìn)一步的了解，不管是從結(jié)構(gòu)上，還是從語法上。Verilog語言是一門很實(shí)用