简易洗衣机控制器的设计与制作教学文案
全自动洗衣机控制器的设计

全自动洗衣机控制器的设计一、本文概述随着科技的不断发展,家用电器的智能化和自动化水平日益提高,全自动洗衣机已经成为现代家庭不可或缺的家电设备。
全自动洗衣机控制器作为洗衣机的核心部件,其性能和设计直接影响到洗衣机的使用体验和效率。
因此,全自动洗衣机控制器的设计研究具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在探讨全自动洗衣机控制器的设计,包括硬件电路设计、软件编程、控制系统架构等方面。
通过深入研究洗衣机的工作原理和用户需求,设计出符合实际应用需求的控制器,以提高洗衣机的性能、稳定性和智能化水平。
本文还将探讨洗衣机控制器设计中的关键技术和难点,以及未来洗衣机控制器的发展趋势和前景。
通过本文的阐述,读者可以全面了解全自动洗衣机控制器的设计过程和技术要点,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也希望能够促进洗衣机控制技术的不断创新和发展,为家庭生活的便捷和舒适做出更大的贡献。
二、全自动洗衣机控制器的基本原理全自动洗衣机控制器是洗衣机的大脑,负责控制洗衣机的所有操作过程。
其基本原理可以概括为:接收用户输入的操作指令,通过微处理器或控制芯片对指令进行解析和处理,然后根据预设的程序,控制电机、水泵、加热器、排水阀等各种部件的运行,实现洗衣机的全自动化运行。
全自动洗衣机控制器的核心是微处理器或控制芯片。
微处理器负责接收用户输入的指令,如洗衣模式、洗涤时间、洗涤温度等,然后根据预设的程序,控制各个部件的运行。
控制芯片则负责将微处理器的指令转化为具体的控制信号,以驱动电机、水泵、加热器、排水阀等部件的运行。
全自动洗衣机控制器还需要具备多种传感器,如水位传感器、温度传感器等,以监测洗衣机的运行状态。
水位传感器可以监测洗衣机内的水位,当水位达到预设值时,控制器会停止加水,并开始洗涤。
温度传感器可以监测洗涤水的温度,当温度达到预设值时,控制器会停止加热,以避免过热对衣物造成损害。
全自动洗衣机控制器还需要具备安全保护功能。
例如,当洗衣机出现故障时,控制器会自动切断电源,以避免造成更大的损失。
简易洗衣机控制课程设计

洗衣机控制器设计一.设计要求启动—→正转20s —→暂行10s—→反转20s——(定时未到)—→暂行10 s———(定时到)——→停止如果定时时间到,则停机并发出音响信号。
(1).采用中小规模集成芯片设计制作一个电子定时器,按照一定的洗涤程序控制电机作正向和反向转动。
(2).电机用2个继电器控制,洗涤定时时间在0—20min内由用户任意设定。
(3).用两位数码管显示洗涤的预置时间,按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直至时间到而停机。
(4). 如果定时时间到,则停机并发出音响信号。
(5). 洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。
二.方案选择及电路的工作原理1.方案选择从课程设计要求来看,要求实现电机的正传、反转、暂停,实际上没有电机给我们接上,这回要用四个LED灯的状态来表示,当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒,如此一来,周期恰好是60秒,理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。
接下来脉冲是一定的了,但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器,就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器;还有个问题,当洗涤时间到了,报警还要一个报警电路,根据人性化、自动化、低成本的设计原则,报警的蜂鸣器不可以长时间的叫,要有个合理的时间,我们可以用一个单稳态电路来实现。
看起来还不错啊,如果这样想那就嫌早了点,还有一个问题要解决:如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种:一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现;另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完,但是从电路的复杂程度和经济性来说,显然后者太过于复杂,也不利于接线和排故障,虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚,但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品,还得这样做。
尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。
2.工作原理首先,从秒脉冲出来的信号,经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数,进行清零,这时用户置入洗涤时间,并按开始按钮,洗衣机开始工作。
简易洗衣机控制电路的设计

目录1 简易洗衣机控制电路的设计要求....................2 1.1设计目的...............................................2 1.2设计要求...............................................2 2简易洗衣机控制电路总体方案的设计与实现...........2 2.1设计方案原理框图.......................................2 2.2电路设计...............................................32.2.1电路设计思路...........................................32.2.2电路总体电路图.........................................42.2.3仿真过程图............................................4 2.3各模块电路功能分析.....................................62.3.1开发环境 PROTEUS 简介..................................62.3.2秒脉冲发生器...........................................62.3.3分秒计数器.............................................82.3.4洗涤时间设置电路......................................102.3.5工作状态显示电路......................................112.3.6控制开关..............................................132.3.7报警电路..............................................14 3简易洗衣机控制电路安装与调试....................14 4 简易洗衣机控制电路工作分析.....................154.1 陈述简易洗衣机控制电路工作过程........................154.2 简易洗衣机控制电路设计结果分析........................155 心得体会.......................................166 参考文献.......................................17 7本科生课程设计成绩评定表........................181 简易洗衣机控制电路的设计要求1.1设计目的1)掌握数字电路中选择器、计数器、译码显示等单元电路的综合应用。
简易洗衣机程序课程设计

简易洗衣机程序课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习简易洗衣机程序的相关知识,使学生掌握洗衣机的基本工作原理,了解程序设计和操作过程,培养学生的科学思维和动手能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解洗衣机的基本构造、工作原理和程序设计方法。
2.技能目标:学生能够运用所学知识,对简易洗衣机进行程序设计和操作。
3.情感态度价值观目标:学生通过课程学习,培养对科学实验的兴趣,增强创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.洗衣机的基本构造和工作原理:介绍洗衣机的主要部件及其功能,解释洗衣机是如何工作的。
2.程序设计方法:教授学生如何编写简单的洗衣机程序,使其能够完成特定的任务。
3.操作实践:学生通过实际操作洗衣机,加深对洗衣机工作原理和程序设计的理解。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:教师讲解洗衣机的基本构造、工作原理和程序设计方法。
2.讨论法:学生通过小组讨论,分享对洗衣机程序设计的理解和想法。
3.实验法:学生动手操作洗衣机,进行程序设计和实验验证。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供相关章节,介绍洗衣机的基本构造、工作原理和程序设计方法。
2.多媒体资料:通过视频、图片等形式,生动展示洗衣机的工作过程和程序设计实例。
3.实验设备:提供简易洗衣机模型和相关设备,供学生进行实验操作。
通过以上教学资源的支持,学生将能够更好地学习洗衣机程序设计的相关知识,提高科学思维和动手能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取多种评估方式:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况,占总评的30%。
2.作业:布置相关的编程练习和实验报告,评估学生的理解和应用能力,占总评的20%。
3.考试:期末进行理论知识和实践操作的考试,评估学生的综合运用能力,占总评的50%。
课程设计简易洗衣机控制器

课程设计--简易洗衣机控制器简易洗衣机控制器摘要:本设计是基于数字电路定时器的洗衣机简易控制电路。
通过预置洗衣机的洗涤时间来自动的正反转和暂停,并且用不同的指示灯来表示洗衣机的正反暂停三状态。
当到达定时时间后,会自动报警,发出蜂鸣声。
同时,用两位数码管来显示预置时间和洗涤剩余时间。
电路主要分为显示电路、秒脉冲发生电路、计时电路、报警状态电路和洗衣机正反转控制电路。
显示电路使用的是两个单位的共阴极八段数码管,使用两片CD4511作为数码管译码芯片。
秒脉冲发生电路采用了使用成熟广泛的555定时器芯片,产生秒信号,作为各芯片的时钟信号。
计时电路使用的是四片十进制可逆计数器74LS192芯片,分别设计为十进制和六进制电路,用于完成时间的定时、计时功能。
报警电路和状态显示电路使用的是简单的非门和与非门74LS04、74LS00组成的逻辑组合电路,分别控制蜂鸣器和发光二极管,来实现报警和状态显示。
电机控制电路采用了3-8译码器74LS138和与非门电路的组合,实现电机正反暂停状态。
实验通过电脑软件仿真和实物验证,具有良好的可行性,能够稍加修改后用于洗衣机控制电路中,能满足一般的要求。
关键词:洗衣机控制;数字电子控制;定时器Abstracts:The design is based on the simple digital circuit timer of washing machine. The washing machine is to be positive negative and suspension by preset time, and expressed in different light to suspend three washing state. After the time run over, will automatically alarm, beeping. At the same time, with two digital tubes to display the preset time and washing time remaining.Circuit consists of display circuit, pulse generator and timing circuits, alarm circuit and washing machine positive negative state control circuit. Display circuit is two units of digital pipe, use of catholic erection CD4511 pieces as digital tube decoding chips. Second pulse generator adopted widely used mature 555 timing, as the signal, the clock signal chip. Timing circuits using four decimal reversible counter 74ls192 chip design, respectively for the decimal system and six for completion time of the circuit, timing, and timer function. Alarm circuit and status display circuit is simple logic cross-coupled nand gates and 74ls04 74ls00, consisting of logic circuit, control and light-emitting diodes, buzzer to realize alarm and status display. The motor control circuit used 3-8 74ls138 decoder cross-coupled nand gates and combination of circuit, motor and suspended state.Computer software simulation and experiment through physical test, has the good feasibility, a washing machine, used for the control circuit of the general requirement can meet.Keywords: washing machine control, Digital electronic control, The timer目录1.前言 (1)2.总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (2)2.11 设计要求分析与方案比较 (2)2.2 方案论证 (4)2.3 方案选择 (4)3.单元模块设计 (5)3.1电路参数的计算及元器件的选择 (5)3.11秒信号发生器选择 (5)3.12 分秒计数器选择 (5)3.13 显示电路 (5)3.15 状态显示电路 (6)3.16 洗衣机控制电路 (6)3.17 报警电路及延时电路 (6)3.2各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.21 秒信号发生器电路 (7)3.22 分秒计数器 (7)3.23 显示电路 (8)3.24 状态显示电路 (8)3.25 洗衣机控制电路 (9)3.26 报警电路 (9)3.3 特殊器件介绍 (10)3.31 555定时器 (10)3.32 74LS192 计数器 (11)3.33 CD4511译码器 (13)3.34 74LS138译码器 (13)3.4 各单元模块的联接 (14)3.41 工作原理 (14)3.42 总原理图 (15)3.43 元件清单 (16)4.软件设计 (16)4.1 设计所用工具 (16)4.2 设计流程 (16)4.3 工作流程 (17)5.系统功能及调试 (18)5.1 系统功能 (18)5.2 调试方法 (18)5.3 调试内容 (18)5.31 预设时间输入调试 (18)5.32 指示灯调试 (20)5.33 报警器调试 (21)6.设计总结 (22)7.参考文献 (23)8.附录 (23)1.前言现代社会人们的生活水平越来越高,洗衣机作为一种方便人们洗涤的设备进入了千家万户。
课程设计---洗衣机控制器的设计

电子技术课程设计报告书课题名称洗衣机控制器的设计姓名学号院、系、部专业电子信息工程指导教师2010年 11 月 25日洗衣机控制器的设计1 设计目的(1) 熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解洗衣机控制器的组成及工作原理。
(5)熟悉洗衣机控制器的设计与制作。
(6)运用HVDL 语言完成洗衣机控制器的编程。
2 设计思路(1)设计洗衣机控制器电路。
(2)设计可预置时间(10-30分钟)的定时模块。
(3)设计洗衣机运作模块,控制洗衣机的进水,洗衣,放水,脱水运转。
(4)设计分频模块,为洗衣机提供‘秒’时钟。
(5)设计译码模块,完成对时间(分)的二进制译码和LED 管的动态扫描。
(6)设计电源电路和按键判别电路。
(7)设计显示电路,完成对剩余时间和工作状态的显示3 设计过程3.1 方案论证洗衣机控制器的整体框图如下(图一)所示:图 一(洗衣机控制器原理框图)FPGA 芯片 电源总控制键盘电路 译码模块洗衣机运作模块 显示电路 分频模块 时钟(1K )工作原理:1、开启电源后,洗衣机进入总控模块的时间设定模式,由7段LED 灯显示所设定时间;2、时间设定后,启动洗衣机,进入洗衣机运转模式,即启动洗衣机运转模块,同时屏蔽总控模块总时间(Time_all )信号。
每次自动洗衣时间由总控模块自动分配。
七段LED 灯轮换显示工作模式(进水=1,洗衣=2,放水=3,脱水=4)和剩余时间。
3、3次自动洗衣完成后,洗衣机进入待机模式,七段LED 灯灭,再次等待时间设定。
电路设计洗衣机控制器主要电路如图所示:ULN2803是高电压大电流达林顿晶体管阵列,用于高电压大电流负载。
74LS138为动态扫描译码电路,可基于该电路扩展LED 显示为最高8位动态。
增加了VCC 所接上拉电阻,为LED 显示提供足够的驱动电流。
KEY 为机械开关,只针对单个按键进行合键判别,无对应行列扫描。
简易洗衣机控制器的设计与制作教学文案

专业班级:班
学生姓名:学号:
指导老师:审批:
任务书下达日期2007年1月8日星期一
设计完成日期2007年1月19日星期五
设计内容与设计要求
一、设计内容
设计并制作一个电子定时器,用以控制洗衣机电机的运转,要求如下:
1.
定时到
洗衣机电机的工作顺序:
启动>正转20s>暂行10s>反转20s>暂行10s>停止
参考文献
《电子技术课程设计》 历雅萍、易映萍编
《电子技术课程设计指导》彭介华 主编高等教育岀版社
《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编 华中理工岀版社
一.设计总体思路,基本原理和框图1
1.设计总体思路1
2.基本原理1
3.系统设计框图2
二.单元电路设计3
1.一百进制分计数器和六十秒计数。
5 .设置停止键,在洗涤过程中随时按该键可终止动作,并使显示器清0。
二.设计要求:
1. 设计思路清晰,给出整体设计框图;
2. 设计各单元电路,给出具体设计思路、电路器件;
3. 总电路设计;
4. 安装调试电路;
5. 写出设计报告;
主要设计条件
1.提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器;
2.提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。
制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完, 但是从电路的复杂程度和经济性来说, 显 然后者太过于复杂,也不利于接线和排故障,虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚,但是要 设计一个真正可以让用户用放心使用的产品,还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可
以很容易实现。现在大体上就这样计划,下面说说基本原理。
课程设计---洗衣机控制器的设计

电子技术课程设计报告书课题名称洗衣机控制器的设计姓名学号院、系、部专业电子信息工程指导教师2010年 11 月 25日洗衣机控制器的设计1 设计目的(1) 熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解洗衣机控制器的组成及工作原理。
(5)熟悉洗衣机控制器的设计与制作。
(6)运用HVDL 语言完成洗衣机控制器的编程。
2 设计思路(1)设计洗衣机控制器电路。
(2)设计可预置时间(10-30分钟)的定时模块。
(3)设计洗衣机运作模块,控制洗衣机的进水,洗衣,放水,脱水运转。
(4)设计分频模块,为洗衣机提供‘秒’时钟。
(5)设计译码模块,完成对时间(分)的二进制译码和LED 管的动态扫描。
(6)设计电源电路和按键判别电路。
(7)设计显示电路,完成对剩余时间和工作状态的显示3 设计过程3.1 方案论证洗衣机控制器的整体框图如下(图一)所示:图 一(洗衣机控制器原理框图)FPGA 芯片 电源总控制键盘电路 译码模块洗衣机运作模块 显示电路 分频模块 时钟(1K )工作原理:1、开启电源后,洗衣机进入总控模块的时间设定模式,由7段LED 灯显示所设定时间;2、时间设定后,启动洗衣机,进入洗衣机运转模式,即启动洗衣机运转模块,同时屏蔽总控模块总时间(Time_all )信号。
每次自动洗衣时间由总控模块自动分配。
七段LED 灯轮换显示工作模式(进水=1,洗衣=2,放水=3,脱水=4)和剩余时间。
3、3次自动洗衣完成后,洗衣机进入待机模式,七段LED 灯灭,再次等待时间设定。
电路设计洗衣机控制器主要电路如图所示:ULN2803是高电压大电流达林顿晶体管阵列,用于高电压大电流负载。
74LS138为动态扫描译码电路,可基于该电路扩展LED 显示为最高8位动态。
增加了VCC 所接上拉电阻,为LED 显示提供足够的驱动电流。
KEY 为机械开关,只针对单个按键进行合键判别,无对应行列扫描。
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题目:简易洗衣机控制器的设计与制作专业班级:班学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2007年1月8日星期一设计完成日期2007年1月19日星期五设计内容与设计要求一、设计内容设计并制作一个电子定时器,用以控制洗衣机电机的运转,要求如下:1.定时到洗衣机电机的工作顺序:启动——>正转20s——>暂行10s——>反转20s——>暂行10s——>停止^I______________________________________I定时未到2.用4个LED模拟洗衣机的动作状态:LED1~LED4右移循环点亮表示正转,LED1~LED4左移循环点亮表示反转,LED1~LED4同时闪烁点亮表示暂停,全灭为停止。
3.用数码管显示洗涤时间,按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到停机,并发出音响信号报警。
4.洗涤时间在0-60分钟内可由用户任意设定,并设置启动键,在预置定时时间后,按启动键开始机器运转。
5 .设置停止键,在洗涤过程中随时按该键可终止动作,并使显示器清0。
二.设计要求:1.设计思路清晰,给出整体设计框图;2.设计各单元电路,给出具体设计思路、电路器件;3.总电路设计;4.安装调试电路;5.写出设计报告;主要设计条件1. 提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器;2. 提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。
3. 提供电子综合实验装置。
说明书格式1、课程设计封面;2、课程设计任务书;3、说明书目录;4、设计总体思路,基本原理和框图;5、单元电路设计(各单元电路图);6、总电路设计(总电路图);7、安装、调试步骤;8、故障分析与电路改进;9、总结与设计调试体会;10、附录(元器件清单);11、参考文献;12、课程设计成绩评分表。
注意:课程设计报告说明书要求用16开纸打印!进度安排第一周:星期一上午安排任务、讲课。
星期一~星期二:查资料、设计星期三上午:领元件〈四楼电子综合实验室〉星期三~星期五单元电路设计和仿真、调试电路;第二周:星期一~星期四安装调试电路;〈四楼电子综合实验室〉星期五写总结报告,答辩;参考文献《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编《电子技术课程设计指导》彭介华主编高等教育出版社《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编华中理工出版社。
目录一.设计总体思路,基本原理和框图 (1)1.设计总体思路 (1)2.基本原理 (1)3.系统设计框图 (2)二.单元电路设计 (3)1.一百进制分计数器和六十秒计数器的设计 (3)(1)分、秒计数器的设计 (3)(2)分、秒计数器的电路图 (4)2.秒脉冲发生器 (6)(1)秒脉冲发生器原理 (6)3.循环控制电路 (7)(1)其基本原理简述 (7)(2)其原理图 (9)4.单稳态延时电路 (10)5。
总控制电路 (11)三。
总电路图 (14)四。
安装调试步骤 (15)五。
故障分析与电路改进 (16)六。
总结与调试体会 (19)七。
附录(元器件清单).20八。
参考文献 (21)电气与信息工程系课程设计评分表 (22)一.设计总体思路,基本原理和框图1.设计总体思路从课程设计要求来看,要求实现电机的正传、反转、暂停,实际上没又电机给我们接上,这回要用四哥LED灯的状态来表示,当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒,如此一来,周期恰好是60秒,理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。
接下来脉冲是一定的了,但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器,就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器;还有个问题,当洗涤时间到了,报警还要一个报警电路,根据人性化、自动化、低成本的设计原则,报警的蜂鸣器不可以长时间的叫,要有个合理的时间,我们可以用一个单稳态电路来实现。
看起来还不错啊,如果这样想那就嫌早了点,还有一个问题要解决:如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种:一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现;另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完,但是从电路的复杂程度和经济性来说,显然后者太过于复杂,也不利于接线和排故障,虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚,但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品,还得这样做。
尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。
现在大体上就这样计划,下面说说基本原理。
2.基本原理首先,从秒脉冲出来的信号,经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数,进行清零,这时用户置入洗涤时间,并按开始按钮,洗衣机开始工作。
当秒计数器变为零的时候,去分钟计数器上面借数;与此同时,从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后,LED灯表示出电机运转状态;当用户设定的洗涤时间结束后,电路报警并清零;同时电机指示灯熄灭。
3.系统设计框图如下所示:二.单元电路设计1.一百进制分计数器和六十秒计数器的设计(1)分、秒计数器的设计一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的,不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已,我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能,我们要的只是减计数,所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上;十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上,即从输入端置入0110(十进制的6),秒十位的LD端和借位端BO联在一起,再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。
当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0;这时,它的借位端BO会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN,秒十位的计数从6变到5,一直到变为0;当高低位全为零的时候,秒十位的BO发出一个低电平信号,DOWN为零时,置数端LD等于零,秒十位完成并行置数,下一个DOWN脉冲来到时,计数器进入下一个循环减计数工作中。
对于分计数来说,道理也是一样的;只是要求,当秒计数完成了,分可以自动减少,需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。
当然,这些计数器工作,其中的清零端CR要处于低电平,置数端不置数时要处于高电平。
这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。
把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。
作为洗衣机控制器的一个模块,它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作,分计数的清零端LD是接在一起的;秒的清零端LD又是接在一起的,所以当要从外部把它们强制清零时,可以用一个三极管(NPN)或者两个或门就可以实现该功能。
还有我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数,当把它们各接到一个低触发(平时保持高电平,外部给一个力就输入一个低电平)的脉冲上就可以实现从0-9的数字输入。
(2)分、秒计数器的电路图其图如下:2.秒脉冲发生器我们搜需要的秒脉冲发生器可以由一个集成的555定时器构成,当电源接通后,VCC通过对R1、R2向电容充电。
电容上得到电压按指数规律上升,当电容上的电压上身到2/3VCC时,输电压VO为零,电容放电。
当电压下降到1/3VCC时,输出电平为高电平,电容放电结束。
这样周而复始便形成了振荡。
我们要的周期是1秒,频率是1赫兹。
周期T可以由下面的公式可知:T=R1.R2lnC(2)其原理图如下所示3.循环控制电路还是采用我们方法,把秒十位上的数提出来作为循环控制系统的输入信号,秒位上的都是相同的,可以不管。
我们的目标是把秒十位上输出的二进制数转化成两位三个数:So S1 状态1 0 右移1 1 闪烁0 1 左移5 0101 4 01003 0011 2 00101 0001 0 0000现在我们把192的QA、QB接上一个异或门,QC接上一个反相器,然后把它们出来的信号接到一个与非门后再接到So端,把反相器出来的信号输入到S1端;这样就实现了上述要求。
当我们开机时,计数器时被清零的,QA、QB、QC没有输出,这时输出的是000,194的So、S1为11,移位寄存器置数为0010。
当192输出的是0101时,So、S1为10,移位寄存器右移动作,因为So、S1的两端接一个与非门出1,再通过一个接在194QB端的与门,结果输出来到发光二极管的还是高电平(如下图所示);从节点46输出,经过反相器到达节点48的是低电平与门U28没有输出脉冲,所以194做右移直到下一个状态的到来。
显然当192的输出是0100是也是一样的。
当输出是0011时,So、S1的状态是11,194处于并行置数,其QB端输出一个高电平1,与此同时,从So、S1输出的两个1进入与非门U27,但是在节点46是一个低电平0,所以节点44没有高电平输出。
而节点46为高电平1,这时通过U28的脉冲信号可以输出了,与U28的或门U22、U23、U24、U25、U26就可以输出脉冲信号到发光二极管实现闪烁;当192输出的是0010时,So、S1状态从11变为01,移位寄存器192做左移循环,在脉冲的输入下。
同右移一样,从So、S1输出到U27再出来的是一个高电平1,所以与门U26输出高电平;当计数器192输出的是0001时,还是和0010时一样;最后当192输出是0000时,其又和输出0011时一样,移位寄存器194处于置数状态,放光二极管闪烁。
到此,提取信号、循环电路完成。
(2)其原理图4.单稳态延时电路其原理图5。
总控制电路现在各单元电路完成了,最后要把它们有效的结合起来联合工作,实现目的功能。
我们要求在给分钟置数的同时秒要显示为零;外部还要有强制停止并清零;还有暂停功能。
对于置数来说,我们可以在分钟计数器的UP端到高电平之间各用一个开关接上,就当给它一个低电平时,计数器就往上增加1。
但时,192要求在UP端工作的同时,其DOWN端要为高电平,且秒计数器要为零,我们可以让秒计数器清零,同时把脉冲停止了。
在高电平上接上一个开关,让它接到一个JK触发器上,同时把JK触发器的JK端接1,让它实现触发功能。
让它的Q端输出到秒计数器的清零端,这样刚开机或者再按一下开机键就可以对秒计数器清零。
把JK触发器的Q反端和从分计数器借位端Bo反相出来的信号接到一个与非门上,从与非门出来的信号接到分计数器的DOWN端来保证置数的时候DOWN是高电平。
但是如果仅是这样的话,当置数完成再一次按开机键(如图中的J3所示)时,没有脉冲信号输入到秒计数器的DOWN端,192并不可以工作。
我们可以把脉冲和JK 触发器Q反端接到一个与门上,然后把它上输出端接到秒计数器的DOWN端以控制计数。
先歇息一下。
现在的问题是,循环的发光二极管没有受到控制键的控制,所以还得把受到控制的从与门U12出来的信号输出到移位寄存器194的时钟信号CLK上。