數(shù)電課程設(shè)計(jì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)

1、精品課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：學(xué)號(hào)姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2015年7 月.精品摘要第章 概述第章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)2.2 設(shè)計(jì)要求第章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 方案論證3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 結(jié)構(gòu)框架圖及說明3.2.2 系統(tǒng)原理圖及工作原3.3 單元電路設(shè)計(jì)3.3.1 單元電路工作原理3.3.2 元件參數(shù)選擇第 4 章 軟件仿真4.1 仿真電路圖4.2 仿真過程4.3 仿真結(jié)果第 5 章 安裝調(diào)試（略）5.1調(diào)試要點(diǎn)5.2 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法.精品第 6 章 結(jié)論第 7 章 使用儀器設(shè)備清單參考文獻(xiàn)收獲、體會(huì)和建議摘 要本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)、暫停，用兩個(gè) LED 燈

2、的三種狀態(tài)來表 20 10 20 10 周期恰好是 60 60 間可以用一個(gè)外圍 100 電路的主體電路就構(gòu)造出來了，然后一步步實(shí)現(xiàn)其具體的功能。用一個(gè) 74LS74關(guān)以控制電路的啟動(dòng)和隨時(shí)停止。秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行秒計(jì)數(shù)，進(jìn)行清零，這時(shí)用戶置入洗滌時(shí)間，并按開始按鈕，洗衣.精品機(jī)開始工作。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器變?yōu)榱愕臅r(shí)候，去分鐘計(jì)數(shù)器上面借數(shù)；與此同時(shí)，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號(hào)進(jìn)入移位寄存器后，LED 燈表示出電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)用戶設(shè)定的洗滌時(shí)間結(jié)束后，電路報(bào)警并清零；同時(shí)電機(jī)指示燈熄滅。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器 指示燈 觸發(fā)器第1章 洗衣機(jī)的簡(jiǎn)易定時(shí)控制系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)、暫停，需要用 4個(gè) LED 燈的狀態(tài)來

3、表示，一個(gè)周期為 20秒正傳、暫停 10秒、反轉(zhuǎn) 20秒、再暫停 10秒。因此需要分鐘計(jì)數(shù)器、秒計(jì)器、秒脈沖產(chǎn)生器脈。涉及到分鐘計(jì)數(shù)器和秒鐘計(jì)數(shù)器所以需要考慮是 60分頻器，就我們所學(xué)過的來說實(shí)現(xiàn)循環(huán)有移位寄存器；當(dāng)洗滌時(shí)間到了，報(bào)警還要一個(gè)報(bào)警電路，根據(jù)人性化、自動(dòng)化、低成本的設(shè)計(jì)原則，報(bào)警的蜂鳴器不可以長(zhǎng)時(shí)間的叫，要有個(gè)合理的時(shí)間，.精品環(huán)電路工作的信號(hào)?方案有兩種：一是直接從數(shù)值上進(jìn)行提取信號(hào)來控制一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)的 74LS194 也不利于接線和排故障，雖然難度會(huì)大一些，但是性能較好。第2 章 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 4 個(gè) LED燈的狀態(tài)來表示，一個(gè)周期為60s，前20 秒正傳、暫停10

4、秒、反轉(zhuǎn)20秒、再暫停 10 秒。2.2 設(shè)計(jì)要求1.洗衣機(jī)電機(jī)的工作順序：?jiǎn)?dòng)正轉(zhuǎn) 20s 暫行 10s 反轉(zhuǎn)20s暫行10 .精品2. 用 4 個(gè) LED 模擬洗衣機(jī)的動(dòng)作狀態(tài):LED1LED4 右移循環(huán)點(diǎn)亮表示正轉(zhuǎn)，LED1LED4 左移循環(huán)點(diǎn)亮表示反轉(zhuǎn)，LED1LED4 同時(shí)閃爍點(diǎn)亮表示暫停，全滅為停止。3. 用數(shù)碼管顯示洗滌時(shí)間，按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停機(jī)，并發(fā)出音響信號(hào)報(bào)警。4. 洗滌時(shí)間在 0-60 分鐘內(nèi)可由用戶任意設(shè)定，并設(shè)置啟動(dòng)鍵，在預(yù)置定時(shí)時(shí)間后，按啟動(dòng)鍵開始機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。5 .設(shè)置停止鍵，在洗滌過程中隨時(shí)按該鍵可終止動(dòng)作，并使顯示器清 0。第 3 章

5、3.1 方案論證本實(shí)驗(yàn)采取先用 multisim7 計(jì)數(shù)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等功能，這些都是在數(shù)字電子模擬課程中重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)，所以對(duì)實(shí)物的實(shí)現(xiàn)比較容易。3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 結(jié)構(gòu)框圖及說明.精品如下所示：3.2.2 系統(tǒng)原理圖及工作原理3.3 單元電路設(shè)計(jì)3.3.1 單元電路工作原理1.一百進(jìn)制分計(jì)數(shù)器和六十秒計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)（1）分、秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)1.分、秒計(jì)數(shù)器模塊 74LS192 UP 端接到高電平上去,DOWN 端接到秒脈沖上；十分秒位上的輸入端 .精品秒十位的 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(dāng)秒脈沖從秒位的 DOWN 端輸入的時(shí)候秒計(jì)數(shù)

6、的 192 開始從 9 減到 BO 會(huì)發(fā)出一個(gè)低電平到秒十位的輸入端 的計(jì)數(shù)從 6 變到 5，一直到變?yōu)?0；當(dāng)高低位全為零的時(shí)候，秒十位的 BO 發(fā)出一個(gè)低電平信號(hào)，DOWN 為零時(shí)，置數(shù)端 LD等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個(gè) DOWN 脈沖來到時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)減計(jì)數(shù)工作中。對(duì)于分計(jì)數(shù)來說，道理也是一樣的；只是要求，當(dāng)秒計(jì)數(shù)完成了，分可以自動(dòng)減少，需要把秒十位的借位端 BO 端接到分計(jì)數(shù)的 DOWN 端作為分計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)來實(shí)現(xiàn)秒從分計(jì)數(shù)上的借位。當(dāng)然，這些計(jì)數(shù)器工作，其中的清零端 CR示 101 分鐘的計(jì)時(shí)器。把四個(gè) 192 的 QA/QB/QC/QD 都接到外部的顯示電路上

7、LD是接在一起的；秒的清零端 LD極管（NPN）或者兩個(gè)或門就可以實(shí)現(xiàn)該功能。還有我們可以利用分計(jì)數(shù)的UP力就輸入一個(gè)低電平）的脈沖上 就可以實(shí)現(xiàn)從 09 的數(shù)字輸入。.精品2秒脈沖產(chǎn)生器原理秒脈沖發(fā)生器由 555 定時(shí)器電路及外圍電路組成，電路接通電源的瞬間，由于電容 C1 來不及充電，Vc=0V，所以 555定時(shí)器狀態(tài)為I，輸出 Vo 為高電平。同時(shí)，集電極輸出端DIS對(duì)地?cái)嚅_，電源Vcc 對(duì)電容 C1 充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)I，此后，電路周而復(fù)始地產(chǎn)生周期性的輸出脈沖。多諧振蕩器兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間取決于 RC 充、放電回路的參數(shù)。暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，即輸出Vo 的正向脈沖寬度 T10.7(

8、R1+R2)C1；暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，即輸出Vo 的負(fù)向脈沖寬度 T20.7R2C1。因此，振蕩周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C1，振蕩頻率f=1/T。正向脈沖寬度T1與振蕩周期 T 之比稱矩形波的占空比，由上述條件可得 D=（R1+R2）/ .精品若 T=1s,令C=10uF，R1=39k，則 R2 約為 555 定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器的工作波形圖原理圖：.精品3. .指示燈顯示模塊用2片74LS15174LS151的 A、B、C 輸入端，74LS151的輸出端分別連接一個(gè) LED 燈。 電路圖如下：.精品.精品4.控制電路能。我們要求在給分鐘置數(shù)的同時(shí)秒要顯示為零；外部還要有強(qiáng)制停

9、止并清零；還有暫停功能。UP端到高電平之間各用一個(gè)開關(guān)接上，就當(dāng)給它一個(gè)低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器就往上增加 1。但時(shí)，192 要求在 UP 端工作的 DOWN 同時(shí)把脈沖停止了。在高電平上接上一個(gè)開關(guān)，讓它接到一個(gè) JK觸發(fā)器上，同時(shí)把 JK觸發(fā)器的 JK 端接 1，讓它實(shí)現(xiàn)觸發(fā)功能。讓它的 Q 端輸出到秒計(jì)數(shù)器的清零端，這樣剛開機(jī)或者再按一下開機(jī)鍵就可以對(duì)秒計(jì)數(shù)器清零。把 JK觸發(fā)器的 Q 反端和從分計(jì)數(shù)器借位端 Bo 門出來的信號(hào)接到分計(jì)數(shù)器的 DOWN 端來保證置數(shù)的時(shí)候 DOWN 是高電平。但是如果僅是這樣的話，當(dāng)置數(shù)完成再一次按開機(jī)鍵（如圖中的 J3 所示）時(shí)，沒有脈沖信號(hào)輸入到秒計(jì)數(shù)器的

10、DOWN 端，192 并不可以工作。我們可以把脈沖和 JK觸發(fā)器 Q 反端接到一個(gè)與門上，然后把它上輸出端接到秒計(jì)數(shù)器的DOWN 端以控制計(jì)數(shù)。得把受到控制的從與門 U12 出來的信號(hào)輸出到移位寄存器 194 的時(shí)鐘信號(hào) CLK上。.精品 192 0，我們?cè)诜质唤栉欢私右粋€(gè)非門，再把它和分位的 CLR 端一起接到一個(gè)與門，也需要把它接到一個(gè) JK觸發(fā)器（U10）上作為其時(shí)鐘信號(hào)，其后再接到單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端 TRI，單穩(wěn)態(tài)的輸出端接到蜂鳴器上。而該與門（U14）的另一輸入端接在控制開關(guān) J3上，與門出去仍然接在 JK觸發(fā)器 U9 上，這樣當(dāng)洗衣時(shí)間完成后，十分計(jì)數(shù)器的借位端 Bo 端發(fā)出的

11、0信號(hào)就可以經(jīng)過以上路徑而變成 1到達(dá)與門 U14，同時(shí) JK觸發(fā)器 U10 得到一個(gè)觸發(fā)信號(hào)而輸出到單穩(wěn)態(tài)，從而發(fā)出報(bào)警聲，但一段時(shí)間后其自動(dòng)停止。同時(shí)U14 發(fā)出的 1 信號(hào)使 U9發(fā)出 1 信號(hào)而使秒計(jì)數(shù)器清零；當(dāng)然秒脈沖因?yàn)?U9 端的 Q 反端的 0 信號(hào)而使其沒有輸出，讓它休息一下，我們改變一下洗衣量時(shí)，就還需要一個(gè)暫停鍵，這也可以的，只要把秒脈沖切斷就可以了。我們可以在控制脈沖輸出的與門 U12 和脈沖到達(dá)端之間接入一個(gè)由開關(guān)控制的 JK觸發(fā)器來控制的與門，這樣就可以控制脈沖的輸一端為 1 時(shí)，另一端輸入什么與門就可以輸出什么。現(xiàn)在控制端也連起來了，這樣，一個(gè)完整的洗衣機(jī)控制電路

12、就完成了。其整體原理圖如下：.精品3.2.2 元件參數(shù)選擇電容 C=10uF電阻 R1=39K R2=51K (用固定電阻 47K 與 5K 的點(diǎn)位器相串聯(lián)代替電阻 R2)。.精品第 4 章 4.1 仿真電路圖（1）分、秒計(jì)數(shù)器（2）秒脈沖產(chǎn)生器.精品仿真波形圖.精品（3）整體電路圖仿真4.2 仿真過程及結(jié)果正轉(zhuǎn)：.精品反轉(zhuǎn)：.精品停止：第5 章 本設(shè)計(jì)僅實(shí)現(xiàn)至 Multisim 安裝調(diào)試的環(huán)節(jié)。.精品第6 章 經(jīng)過一周的努力，我終于完成了電子課程設(shè)計(jì)交通燈定時(shí)控制電路系字電子技術(shù)對(duì)當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的重要作用。 的專業(yè)知識(shí)以充實(shí)自己，來適應(yīng)日新月異的現(xiàn)代社會(huì)。 在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了 Multisim 的使用和操作,學(xué)會(huì)了如何利用網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)會(huì)了怎么看電路圖,讀電路圖,這些都使我受益匪淺，并為我以后的