11-2《简易洗衣机控制器的设计》任务书

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计报告

专业班级11级电子信息工程2班

课程数字电子技术

题目简易洗衣机控制器的设计

学号0801110239

学生姓名王晶

指导教师孙静

2013年9月11日

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计任务书

学生姓名王晶专业班级11级电子信息工程2班学号0801110239 指导教师孙静职称讲师教研室电信教研室

课程数字电子技术

题目简易洗衣机控制器的设计

任务与要求

设计一款洗衣机控制器，并实现以下功能：

定时未到

1．用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。初始状态显示时间为“00”。使用五个按键分别代表：“启动”、“暂停”、“停止”、“+”和“－”。使用三个LED发光管表示“正转”、“反转”

和“暂停”3个状态。

2．当“启动”键第一次被按下，利用“+”和“－”按键设定洗涤时间。当“启动”键第二次被按下，电机运转。当定时时间到，电机停机，蜂鸣器发出3次间断声响。3．当电机运转中，“暂停”键被按下，洗衣机暂停工作；若暂停状态下“暂停”键再次被按下，洗衣机继续洗涤。当“停止”键被按下，洗衣机立即断电。

4．撰写课程设计报告。

开始日期 2013.9.2 完成日期 2013.9.13

2013年 9 月 2 日

目录

设计目的................................................... *1 设计任务和要求.......................................... *1 总体设计方案............................................. *2 功能模块设计与分析.................................... * 3 电路的安装与调试....................................... * 7 实验仪器及元器件清单 (10)

心得体会…………………………………………… *11 附录系统电路图..………………………………… *13

一、设计目的

1.通过学习数字电子技术，从而达到学为所用。

2.能更好的熟练运用Multisim软件等。

3.能够锻炼我们的自主学习、创新思维和设计的能力。

4.培养团队合作精神以及独立思考的能力

5.把所学知识系统化、专业化。

二、设计要求和任务

设计一款洗衣机控制器，并实现以下功能

定时未到

1.用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。初始状态显示时间为“00”。使用五个按键分别代表：“启动”、“暂停”、“停止”、“+”和“－”。使用三个LED发光管表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。

2.当“启动”键第一次被按下，利用“+”和“－”按键设定洗涤时间。当“启动”键第二次被按下，电机运转。当定时时间到，电机停机，蜂鸣器发出3次间断声响。

3.当电机运转中，“暂停”键被按下，洗衣机暂停工作；若暂停状态下“暂停”键再次被按下，洗衣机继续洗涤。当“停止”键被按下，洗衣机立即断电。

4.撰写课程设计报告。

三、总体设计方案

方案一

用数字电路知识做成电路，首先，从秒脉冲出来的信号，通过控制电路而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。

用此方案做思路清晰，对各电路比较了解，也符合本课程设计的要求，更能巩固数字电路的知识。

方案二

用单片机设计电路，主要用到单片机来控制电路。

方案一的思路比较清晰，而且是我们所学过的数字电子技术上的基础知识，符合本课程设计，更能巩固数字电路知识。虽然方案二会比较简单，而且实现起来会更好，但是开发板费用高，弄起来没有方案一顺手，所以我选择方案一。

2.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，但又没电机给我们接上，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，考虑到192减计数，置数，清零的功能，选择这个芯片工作，并用四个数码管来显示其输出。

接下来脉冲是一定的了，用555定时器可以产生信号，它内部比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小，可以通过计算得出电阻和电容的取值，经过仿真得到理想状态。由于实验箱上就有脉冲信号的提供，所以我们在这里就不考虑其他的脉冲了。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。

三只LED灯表示“正转”，“暂停”，“反转”3个状态，当定时到终点的时候，一方面使电路停止，一方面发出音箱提醒用户注意。我们选择三个颜色不一样的灯实际上就是代表三种不一样的输出，而且要考虑结束的时候三个灯都处于“不亮”的状态，所以用一些或非门和与非门把这些信号作为74LS138的使能端。

3.系统设计框图

如下所示：

四、功能模块设计与分析

1.单元电路设计

■一百进制分计数器和六十秒计数器的设计

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