全自动洗衣机课程设计报告及体会

课程设计报告

通信1001班

一：课程设计目标：

全自动洗衣机

二：设计要求：

实现相应的输入功能，如：水位开关，键盘。

实现相应的输出功能，如：显示器，进出水阀，电机正反转，脱水等

实现相应的功能：强洗涤，弱洗涤，漂洗，脱水

三设计过程：

(一)：总体设计思想：

本课程设计是基于MC51单片机的嵌入式设计，在电子辅助设计软件protel 环境下，画出相应的原理图和PCB板，作为实现全自动洗衣机的相应功能的硬件基础。

设计将分为4大部分作图，即CPU,ROM/RAM,IO,POWER四张原理图。

CPU:采用了51系列单片机8031作为CPU，故需要扩展片外存储

ROM/RAM:采用两片2764芯片扩展片外ROM，采用2片6264扩展片外RAM

IO:采用总线驱动方式，扩展IO接口，设计中采用了74系列的双向总线驱动器74LS245

POWER:采用220V转5V方式，得到数字供给电源

（二）设计中，最小系统的扩展如下：

数据总线：P0口分时复用数据总线。P0第三位接38译码器，作为IO片选地址总线：通过地址锁存器74LS373引出的P0口的8位和直接引出的P2口的低5位，作为13位地址总线。P2.5端通过线选法，片选外

部存储，P2口高三位通过译码器片选IO芯片

控制总线：ALE，PSEN，RD，WR均为片选，读写控制总线的部分。（三）设计中，关于硬件连线说明：

CPU：上述中已经说明8031的各个引脚及其扩展内容，因为其无内部存储，

故引脚EA接地，使其通过硬件设置访问片外存储；

ROM/RAM：通过CPU相关控制端口如PESN，P2.6（A13），RD，WE等实现CPU对片外存储器存储读写的控制。P2端口的后两位通过38译

码器扩展，作为IO地址线。

IO：本设计中扩展的IO有键盘，显示器，电机，水阀，状态显示设备（LED 小灯和警报器）；键盘和显示器通过总线驱动器接入数据总线中，其余

扩展通过控制总线，位寻址单独实现控制。

在完成的PCB板中，电机，进出水阀门，没有给出封装，只是以焊盘

的形式给出（默认是以焊接导线为两个器件的与电路板之间的连接方

式），在实际应用中，需要定制相应的接口，这里因为不知道是什么样

的接口，故用焊盘代替。

（四）：具体设计过程：

1.打开CAD设计软件，建立课程设计工程文件；其中包括5个原理图：

CPU, ROM/RAM, IO, POWER, XS；设置每张原理图的大小为A4。

2.按照设计思想开始作图，分别作出五张原理图。

3.认真核查是否所有的功能都有硬件基础后，进行电气检查，并做相应的矫

正和修改

4.完善元件属性信息，制作元件封装和产生网络报表

5.建立PCB文件，通过网络报表，更新PCB板

6.合理布局后，开始PCB布线，检查是否有问题，最终完成PCB板设计

7.根据硬件，完成程序框图，并完成相应程序

四：设计体会：

本次课程设计是一次很大的挑战。

首先，对于全自动洗衣机概念不是很清楚。对于洗衣机要实现怎样的功能完全是通过自己的想象完成。在设计中，为避免过于繁琐，我删去了数字按键部分，默认是通过人为选择相应的功能按键实现来快速实现相应的功能，这样设计出来的洗衣机没有定时洗衣的功能，功能相对单一。对于全自动洗衣机没有一个整体的框架，脑子里有的只是洗衣机的局部功能的实现方法，很担心会被遇到的困难打倒。

其次，在使用protel中，遇到了相当大的困难。不知道用什么样的芯片，比如总线驱动器，比如显示器的选择，这些是老师不曾告诉的，完全靠自己的知识储备和认知能力；不知道怎样通过连线去实现硬件功能；在软件使用方面有着一定的困难，但是这不妨碍绘制原理图和制作PCB板。总之，在设计的过程中，实现哪一部分的功能，完全是靠查阅相关资料和同学讨论，以及向老师求助。很值得一提的是，在碰到困难后知难而上，解决了不少问题。

最后，是使用汇编语言写程序实现洗衣机功能的问题。虽然在平时学习中，对编程实现某个小问题还是有一点信心，但是当把所学知识混在一起，真正去实现某个完善一些的功能的时候，却又无从下手，尤其是用不太熟悉的汇编语言。写程序前首先要画好程序框图，这也要基于自己画的PCB板等硬件设施。在硬件设计的时候，由于知识掌握的不够牢固，很多功能在硬件上没有实现，所以通过软件实现也会有很大的困难。

本次课程设计也有很大的收获。课程设计是在临近期末考试的前两周进行的。考试压力虽然大，但是我不可能在课堂上完成设计的，课下也花费了不少时间琢磨和思考，有时候与同学讨论。从整体设计思想的把握，到动手设计硬件，解决设计过程中的相应问题，不断完善和修改原理图，最后做出PCB板和写出程序。整个过程是痛苦的，但是的确对自己的学习有着质量上的提高。全自动洗衣机的预期功能基本实现，唯一遗憾的是没有定时洗衣功能，这是因为没有扩展数字按键的原因。写的程序也略显粗糙，可能存在很多错误，希望今后可以不断完善。总之，需要学习和实践的东西还有很多。