課程設(shè)計(jì)--普通洗衣機(jī)的控制電路

1、<p><b>　　一﹑設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　普通洗衣機(jī)的控制電路</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　普通洗衣機(jī)的主要控制電器是一個(gè)定時(shí)器;按照一定的洗滌程序控制電機(jī)作正向反向轉(zhuǎn)動(dòng),系統(tǒng)啟動(dòng)后按定時(shí)→正轉(zhuǎn)(15秒)→暫停(5秒)→反轉(zhuǎn)(15秒)→暫停(5秒) →

2、正轉(zhuǎn)(15秒) ……直到定時(shí)時(shí)間到，則停機(jī)并發(fā)生音響號(hào)。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　首先，該電路要實(shí)現(xiàn)定時(shí)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停、報(bào)警五個(gè)功能，可以將后面的四個(gè)功能理解為四個(gè)狀態(tài)?？梢杂冒l(fā)光二極管的亮滅來(lái)表示。而定時(shí)功能可以用555定時(shí)

3、器先構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘脈沖，再用集成芯片來(lái)構(gòu)成一個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器，通過(guò)在脈沖的作用計(jì)數(shù)來(lái)控制其狀態(tài)，直到計(jì)數(shù)滿足要求的時(shí)候報(bào)警。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p>　　方案一：用集成芯片74LS192構(gòu)成一個(gè)時(shí)間加法器，用555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)1HZ的多諧振蕩器，用來(lái)做時(shí)鐘脈沖，用四個(gè)二極管來(lái)表示最后的四個(gè)狀態(tài)，將秒位做成六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后將其

4、劃分為四個(gè)狀態(tài)的時(shí)間段。分別來(lái)表示其四個(gè)狀態(tài)。 </p><p>　　方案二：用集成芯片74LS192構(gòu)成一個(gè)時(shí)間加法器，用555定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)1HZ的多諧振蕩器，用來(lái)做時(shí)鐘脈沖，用四個(gè)二極管來(lái)表示最后的四個(gè)狀態(tài)，將秒位做成四十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后將其劃分為四個(gè)狀態(tài)的時(shí)間段。分別來(lái)表示其四個(gè)狀態(tài)。</p><p>　　兩種方案比較：第一種方案優(yōu)點(diǎn)是不需要時(shí)間轉(zhuǎn)換，所以設(shè)置的時(shí)間是符合60進(jìn)制

5、的。但是不能符合設(shè)計(jì)所要求的時(shí)間間隔，而且加法計(jì)數(shù)對(duì)報(bào)警這一功能不好控制，因?yàn)樵O(shè)置的時(shí)間不一樣，所以邏輯關(guān)系不一樣，所以不好找齊邏輯關(guān)系。而第二種方案對(duì)于報(bào)警這一功能，特別容易實(shí)現(xiàn)，只需分鐘位，秒位輸出全為0,就可以了。而且40進(jìn)制的對(duì)設(shè)計(jì)所要求的時(shí)間段比較好劃分。唯一不足是不滿足對(duì)定時(shí)的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，這一方案是將40進(jìn)制作為進(jìn)位的，比日常的少二十秒。</p><p>　　綜上所述，選擇第二種方案，更利于實(shí)現(xiàn)。<

6、;/p><p>　　3.系統(tǒng)方案或者電路結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?、牛?HZ的時(shí)鐘脈沖。</p><p><b>　　555定時(shí)器功能表</b></p><p>　　555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，由公式f=1∕t1+t2≈1.43∕(R1+2×R2)C=1HZ;其中t1≈0.7(R1+R2)C=0.651s為高電平

7、時(shí)的時(shí)間，t2≈0.7R2×C=0.35s為低電平時(shí)的時(shí)間</p><p>　?、疲畷r(shí)間減法計(jì)數(shù)器：</p><p>　　要求要實(shí)現(xiàn)置數(shù)功能，減數(shù)功能。一般洗衣機(jī)定時(shí)大概在二三十分鐘內(nèi)，所以該時(shí)間減法計(jì)數(shù)器應(yīng)該兩部分，一部分時(shí)分鐘位，用來(lái)置數(shù)定時(shí)，一部分是秒位，用來(lái)減數(shù)，每40秒向分鐘個(gè)位借一，然后又從40開始減，一直減為零。</p><p>　　所用元器

8、是74LS192</p><p>　　74LS192功能表</p><p>　　置數(shù)可以通過(guò)用開關(guān)控制高低電平的輸入接入到分鐘位的UP端，每有一個(gè)脈沖輸入時(shí)，分鐘位上就會(huì)加一。減法功能可以通過(guò)控制DOWN端來(lái)實(shí)現(xiàn)。CLR端，LOAD端可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)制的控制，可以用反饋清零法，也可以用置數(shù)法來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?、请娐凤@示和狀態(tài)控制：</p>&

9、lt;p>　　顯示電路的構(gòu)成首先要有顯示器芯片，還需要74LS48芯片構(gòu)成。狀態(tài)控制電路則需要與門，或門，非門來(lái)搭建其邏輯關(guān)系，來(lái)控制正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，暫停，報(bào)警這四個(gè)狀態(tài)。我們可以將40秒劃分一下:39~25秒正轉(zhuǎn)，24~20秒暫停，19~5秒反轉(zhuǎn)，4~0秒暫停。分鐘位和秒位全為零時(shí)報(bào)警。</p><p>　　正轉(zhuǎn)，暫停，反轉(zhuǎn)的真值表;</p><p>　　由真值表看出，還需要一個(gè)四位比

10、較器74HC85芯片。</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　?、牛?HZ時(shí)鐘脈沖電路：</p><p>　　C1的作用是減少干擾。</p><p>　　所以其波形如圖所示：</p><p><b>　?、疲@示電路圖：</b></p>

11、;<p><b>　?、牵刂齐娐穲D：</b></p><p>　　電路圖中，開關(guān)B是清零端，開關(guān) A，空格為置數(shù)鍵。通過(guò)五個(gè)四輸入或門和一個(gè)非門來(lái)控制報(bào)警狀態(tài)。通過(guò)與門，或門，非門和比較器來(lái)控制正傳，反轉(zhuǎn)，暫停三種狀態(tài)。其中LED1表示正轉(zhuǎn)，LED2表示反轉(zhuǎn)，LED3表示暫停，LED4表示報(bào)警。</p><p><b>　　5．電路原理總圖&

12、lt;/b></p><p><b>　　6.PCB分層打印</b></p><p><b>　　絲印層：</b></p><p><b>　　底層：</b></p><p><b>　　頂層：</b></p><p><

13、;b>　　四、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我深深的體會(huì)到自己在模擬和數(shù)字電路著兩門專業(yè)基礎(chǔ)課上欠缺的東西太多了，尤其是學(xué)過(guò)就忘記了，對(duì)一些很基礎(chǔ)的都不怎么熟悉了，比如一些簡(jiǎn)單的芯片的功能都不知道了，更別談設(shè)計(jì)了。所以只有再拿起書看看，找找記憶了。記得剛拿到這個(gè)題目時(shí)，感覺(jué)不知從何入手，也沒(méi)有什么明確的思路。過(guò)了幾天，想了想，有了一個(gè)思路，但現(xiàn)在覺(jué)得實(shí)現(xiàn)起來(lái)還是很困難

14、的，當(dāng)時(shí)的思路考慮的是從輸出波形設(shè)計(jì)的。其波形應(yīng)該是先是正電位15秒，接著0電位5秒，然后負(fù)電位15秒，然后再0電位5秒，如此循環(huán)著，然后再做個(gè)計(jì)時(shí)器，時(shí)間到時(shí)停止。但是找一個(gè)是那樣波形的器件或者設(shè)計(jì)那樣一個(gè)，還是困難的。然后通過(guò)在百度上查的資料，讓我思路改變了，我們可以把他們看成四種狀態(tài)，然后做一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)裝置，通過(guò)邏輯關(guān)系將輸出分為不同狀態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的功能就方便多了。在完成這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我深深體會(huì)到，理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的重要性，

15、尤其你在要實(shí)現(xiàn)每一個(gè)功能時(shí)，你的設(shè)計(jì)思路必須在仿真上通過(guò)不斷地修改完善才能正確運(yùn)行，這期間就需要經(jīng)驗(yàn)來(lái)快速找到哪里出了問(wèn)題，然后運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去分析，改正。所以必須把基礎(chǔ)知識(shí)好好的掌握，要鍛煉自己的設(shè)計(jì)思想，創(chuàng)</p><p><b>　　五、參考資料</b></p><p>　　康華光《數(shù)字電子基礎(chǔ)(第五版)》.高等教育出版社,2001.</p>