課程設(shè)計---簡易洗衣機的設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　課 程 數(shù)字電子技術(shù) </p><p>　　題 目 簡易洗衣機控制器 </p><p

2、>　　學 號 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　年 月</b></p><p&

3、gt;<b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　學生姓名 專業(yè)班級 學號 </p><p>　　指導教師 職 稱 教研室 </p><p>　　課 程 《數(shù)

4、字電子技術(shù)》 </p><p><b>　　題目</b></p><p>　　簡易洗衣機控制器 </p><p><b>　　任務(wù)與要求&l

5、t;/b></p><p>　　設(shè)計一個洗衣機控制器，并實現(xiàn)以下功能：</p><p>　　用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預置時間（以分鐘為單位），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直到時間到而停機。初始狀態(tài)顯示時間為“00”。使用五個按鍵分別代表：“啟動”、“暫?！?、“停止”、“+”和“－”。使用三個LED發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫?！?個狀態(tài)。</p><p&

6、gt;　　當“啟動”鍵第一次被按下，利用設(shè)定“+”和“－”按鍵洗滌時間。當“啟動”鍵第二次被按下，電機運轉(zhuǎn)。當定時時間到，電機停機，蜂鳴器發(fā)出5次間斷聲響。</p><p>　　當電機運轉(zhuǎn)中，“暫?！辨I被按下，洗衣機暫停工作；若暫停狀態(tài)下“暫?！辨I再次被按下，洗衣機繼續(xù)洗滌。當“停止”鍵被按下，洗衣機立即斷電。</p><p><b>　　撰寫課程設(shè)計報告。</b>&

7、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計目的…………………………………………… 1</p><p>　　設(shè)計任務(wù)和要求…………………………………… 1</p><p>　　總體設(shè)計方案……………………………………… 2</p><p>　　功能模塊設(shè)計與分析…………………

8、…………… 2</p><p>　　電路的安裝與調(diào)試…………………………………7</p><p>　　實驗儀器及元器件清單…………………………… 8</p><p>　　心得體會………………………………………….... 8</p><p>　　附錄一 系統(tǒng)電路圖……………………………….. 10</p><p><

9、;b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　1．掌握數(shù)字電路中選擇器、計數(shù)器、譯碼顯示等單元電路的綜合應用。</p><p>　　2．熟悉洗衣機控制器的工作原理及相應的組合邏輯電路和時序電路。</p><p>　　3．掌握數(shù)字電路各部分電路與總體電路的設(shè)計、調(diào)試、模擬仿真、故障排除及安裝的方法。</p><p>&l

10、t;b>　　二、設(shè)計要求和任務(wù)</b></p><p>　　1．設(shè)計一個洗衣機控制器，并按如下洗滌模式進行工作：</p><p>　　2．用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預置時間（以分鐘為單位），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直到時間到而停機。初始狀態(tài)顯示時間為“00”。</p><p>　　3．使用五個按鍵分別代表：“啟動”、“暫?！?、“停止”、“+”

11、和“－”。使用三個LED發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫?！?個狀態(tài)。</p><p>　　4．當“啟動”鍵第一次被按下，開始設(shè)定洗滌時間。通過“+”和“－”按鍵，設(shè)置洗滌時間（0～20分鐘內(nèi)），并在數(shù)碼管上顯示出對應的時間。在預置定時時間后，按“啟動”鍵開始機器運轉(zhuǎn)。當定時時間達到終點時，一方面使電機停機，同時利用蜂鳴器發(fā)出響1秒停1秒的5次聲響提示用戶。</p><p>　　5．若洗

12、衣機洗滌時“暫?！辨I被按下，洗衣機暫停工作；若暫停狀態(tài)下“暫?！辨I再次被按下，洗衣機繼續(xù)洗滌。按下“停止”鍵，洗衣機斷電。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計思路：信號經(jīng)過一個控制電路后進入分秒計數(shù)器進行分秒計數(shù)，首先進行開機清零，用戶利用“＋”“－”按鈕以分為單位置入洗滌時間，并按 開始按鈕，洗衣機開始工作。當秒計數(shù)

13、器變?yōu)榱愕臅r候，去分鐘計數(shù)器上面借數(shù)；與此同時，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號進入移位寄存器后，LED燈表示出電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)；當用戶設(shè)定的洗滌時間結(jié)束后，電路報警并清零；同時電機指示燈熄滅。</p><p><b>　　圖1 原理框圖</b></p><p>　　四、功能模塊分析及設(shè)計</p><p><b>　　1．總電路圖的設(shè)計</b

14、></p><p>　　總電路圖的設(shè)計如附錄一所示。</p><p>　　本電路分為可預置分秒計數(shù)器、電機控制顯示器、報警器、時鐘控制器四個模塊。信號經(jīng)過控制電路后進入分秒計數(shù)器進行分秒計數(shù)，利用按鈕以分為單位置入洗滌時間，并按開始按鈕，洗衣機開始工作。當秒計數(shù)器變?yōu)榱愕臅r候，去分鐘計數(shù)器上面借數(shù)；與此同時，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號進入移位寄存器后，LED燈表示出電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)；當用戶設(shè)

15、定的洗滌時間結(jié)束后，電路報警并清零；同時電機指示燈熄滅。</p><p>　　2．可預置分秒計數(shù)器的設(shè)計</p><p>　　圖2 可預置分秒計數(shù)器</p><p>　　分可預置分秒計數(shù)器的設(shè)計如圖2所示。</p><p>　　分計數(shù)和秒計數(shù)是用四片74LS192來實現(xiàn)功能的，由于電路需要的只是減計數(shù)，所以可將它的UP端接到高電平上去，DOW

16、N端接到秒脈沖上；十分秒位上的輸入端B、C端接到高電平上，即從輸入端置入0110（十進制的6），秒十位的LD端和借位端BO聯(lián)在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN聯(lián)在一起。當秒脈沖從秒位的DOWN端輸入的時候秒計數(shù)的192開始從9減到0；這時，它的借位端BO會發(fā)出一個低電平到秒十位的輸入端DOWN，秒十位的計數(shù)從6變到5，一直到變?yōu)?；當高低位全為零的時候，秒十位的BO發(fā)出一個低電平信號，DOWN為零時，置數(shù)端LD等于零，秒十位完成

17、并行置數(shù)，下一個DOWN脈沖來到時，計數(shù)器進入下一個循環(huán)減計數(shù)工作中。</p><p>　　對于分計數(shù)來說，道理也是一樣的；只是要求，當秒計數(shù)完成了，分可以自動減少，需要把秒十位的借位端BO端接到分計數(shù)的DOWN端作為分計數(shù)的輸入信號來實現(xiàn)秒從分計數(shù)上的借位。當然，這些計數(shù)器工作，其中的清零端CR要處于低電平，置數(shù)端不置數(shù)時要處于高電平。這是一個獨立工作的最高可以顯示99分鐘的計時器。把四個192的QA、QB、Q

18、C、QD都接到外部的顯示電路上就可以看到時間的顯示了。作為洗衣機控制器的一個模塊，它還得有一定的接口來和其他的模塊連接在一起協(xié)調(diào)工作，分計數(shù)的清零端LD和秒的清零端LD又是接在一起的。還有我們可以利用分計數(shù)的UP端來進行外部置數(shù)，當把它們各接到一個低觸發(fā)（平時保持高電平，外部給一個力就輸入一個低電平）的脈沖上就可以實現(xiàn)從0－9的數(shù)字輸入。</p><p>　　表1 74LS192功能表</p>&l

19、t;p>　　3．電機控制顯示器的設(shè)計</p><p>　　圖3 電機控制電路</p><p>　　電機控制顯示器的設(shè)計如圖3所示。</p><p>　　在此部分電路中，三個指示燈，從上至下依次代表“正轉(zhuǎn)”、“暫停”、“反轉(zhuǎn)”。從60秒到40秒內(nèi)第一個燈亮，從40到30秒內(nèi)是第二個燈亮。在30到10秒內(nèi)是第三個燈亮，然后剩下的十秒鐘是第二個燈亮，如此完成第一個

20、循環(huán)，剛好一分鐘，之后的時間依次循環(huán)。</p><p><b>　　4．報警器的設(shè)計</b></p><p><b>　　圖4 報警電路</b></p><p>　　報警器的設(shè)計如圖4所示。</p><p>　　當定時時間到，電機停機，報警器報警，蜂鳴器發(fā)出5次間斷聲響。</p>&l

21、t;p><b>　　時鐘控制器的設(shè)計：</b></p><p><b>　　圖5時鐘控制器</b></p><p>　　時鐘控制器的設(shè)計如圖5所示。</p><p>　　用555集成電路組成多諧振蕩電路為系統(tǒng)提供時鐘秒脈沖。555定時器應用為多諧振蕩電路時，當電源接通Vcc通過電阻R1、R2向電容C充電，其上電壓按指

22、數(shù)規(guī)律上升，當u上升至2/3Vcc，會使比較器C1輸出翻轉(zhuǎn)，輸出電壓為零，同時放電管T導通，電容C通過R2放電；當電容電壓下降到1/3Vcc，比較器C2工作輸出電壓變?yōu)楦唠娖?，C放電終止，Vcc通過R1、R2又開始充電；周而復始，形成振蕩。則其振蕩周期與充放電時間有關(guān)，也就是與外接元件有關(guān)，不受電源電壓變化影響。</p><p><b>　　公式計算：</b></p><

23、p>　　T1=(R1+R2)Cln2;</p><p>　　T2=R2Cln2;</p><p>　　振蕩周期T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =1 (s) </p><p>　　若取C=10μF，結(jié)合實際選取電阻為R1 75K,R2 34K。</p><p>　　五、電路的安裝與調(diào)試</p><

24、;p>　　調(diào)試與設(shè)計是不同的兩個過程，調(diào)試比設(shè)計難得多。在整個系統(tǒng)的調(diào)試過程中，調(diào)試要注意模塊化，要從最底層開始，逐級通過后才能進行下一步的工作。 按照設(shè)計電路圖連接實物元器件，連接完成后測試電路，發(fā)現(xiàn)并解決了下列問題：</p><p>　　1．在第一次把譯碼顯示電路的連出來的時候，出現(xiàn)了分秒計數(shù)器中一個LED無法顯示的狀況。</p><p>　　

25、初步以為是電路圖的問題，可是經(jīng)過電路仿真發(fā)現(xiàn)電路圖并沒有問題；之后將74LS48譯碼器的D、C、B、A四個輸入端分別接四個高低邏輯電平，測試發(fā)現(xiàn)LED數(shù)碼管可以顯示相對應的十進制數(shù)字，排除74LS48譯碼器壞損；最后測試了所有的接地和電源，發(fā)現(xiàn)是由于74LS192芯片未接入電源，連接電源后，LED數(shù)碼顯示管正常工作。</p><p>　　2．在調(diào)試報警裝置的時候，出現(xiàn)了報警器無法報警的問題。</p>

26、<p>　　通過檢查所有芯片的連接，發(fā)現(xiàn)反饋線連接錯誤，之后改動反饋線解決了此問題。</p><p>　　3．連接好所有模塊后，進行整體調(diào)試時又出現(xiàn)了計數(shù)器無法正常置零復位的狀況。</p><p>　　通過檢查電路連接情況，發(fā)現(xiàn)有些地方接觸不好，最后將所有接觸有問題的地方重新連接，并且重新檢查多次后進行檢測調(diào)試，最終才實現(xiàn)了理想的結(jié)果。</p><p>

27、　　六、實驗儀器及元器件清單</p><p>　　元器件清單如表3所示：</p><p><b>　　表3</b></p><p><b>　　七、心得體會</b></p><p>　　短短兩周的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，通過這次的課程設(shè)計鍛煉了我的實踐能力，也是對我以后的實際工作能力的具體訓練和考察過程

28、?，F(xiàn)在是一個高科技的時代，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)成為當今技術(shù)領(lǐng)域中最基礎(chǔ)的學術(shù)，在生活中可以說是無處不在的。因此，對于學電信專業(yè)的我來說，學好數(shù)字電子技術(shù)，并正確應用它是非常重要的。</p><p>　　此次數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計，從理論到實踐，在整整兩個星期里，我學到了很多的東西。不僅鞏固了以前所學過的知識，而且還學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是

29、遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。這次的課程設(shè)計還讓我學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學會了堅持不懈，不輕言放棄。</p><p>　　設(shè)計過程，好比是人類成長的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是第一次做，難免會遇到各種各樣的問題。在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的

30、不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過查閱大量有關(guān)資料，與同學互相討論、交流經(jīng)驗和自學，若遇到實在搞不明白的問題就會及時請教老師，使自己學到了不少知識，雖然也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲卻巨大。</p><p>　　在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信對今后的學習工作生活有非常重要的影響。同時，這次設(shè)計還提高了我的動手能力，使我充分體會到了在