EDA课程设计报告-具有数字显示的洗衣机时控电路.doc

燕 山 大 学eda课程设计报告书 题目： 具有数字显示的洗衣机时控电路 一、设计题目及要求（一）设计题目：具有数字显示的洗衣机时控电路（二）设计要求：1、 洗衣机工作时间可在115分钟任意设定（正分钟数）；2、 规定电动机运行规律为正转20s.停10s.反转20s.停10s.再正转20s，以后反复运行；3、 要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4、电机正转和反转要有指示灯指示。二、设计过程及内容（一）设计方案：（1）首先设计一个732进制的分频器frequency, 用3个74160构成,将732 hz的时钟脉冲分频为1hz，来实现1秒的频率作时钟信号。（2）设计一可产生六十进制进位信号模块count3，用2个74160构成,每六十个时钟信号产生一个进位信号。（3）设计一控制灯的模块l，在六十秒周期中前二十秒灯l1亮（表示正转），再十秒灯l3亮（表示停），再有二十秒灯l2亮（表示反转）再十秒灯l3亮（表示停）。（4）设计一模块minuce,完成“洗衣机工作时间可在115分钟任意设定（正分钟数）；能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转”的任务。用减法计数器74191使分钟数自动减1，另外要用到扫描显示电路，将分钟的个位和十位上的数据分别用两个数码管进行显示，用以显示倒计时，显示机器的剩余工作时间。数码管显示电路用2个双四选一数字选择器74153和bcd七段7449显示器构成。74191和数码管显示电路之间需加一个将十进制转换为二进制的模块10shifted2。（二）设计模块（1）732进制计数器 将3个74160用置数法制成732进制的分频器frequency，将732 hz的时钟脉冲分频为1hz，来实现1秒的频率作时钟信号。具体连接如图：仿真波形如图：（2）六十进制模块count3将2个74160用制数法构成六十进制计数器count3,每六十个时钟信号产生一个进位信号。具体连接如下图：（3）灯控模块l 在上一模块，已经将732hz的输入信号转换成1hz的输入信号，本模块也是使用1hz的输入信号。在这里我们使用2个74160和1个74138译码器。因为是在60秒中灯各自显示，所以只看000、001、010、011、100、110这几个数即可，首先前20秒正转，即000和001，观察特点，用一个同或门即可实现，反转和停的道理是一样的。至于其他两个状态101和111我们使用一个与非门使这2个状态控制指数端。这样就只会有6个脉冲信号的输出！具体连接如下图：仿真波形如图：（4）数据模块xing本模块实现自动设定工作时间，显示工作时间以及工作时间递减的功能。这里我们使用了一个将10进制用2进制来显示的模块10shifted2，其图如下：同时还使用了 74191减法计数器.2个74153双4选1译码器以及一个7449显示器。还有用74160做城的扫描电路。通过对扫描电压的 调节实现工作时间十位和个位的同步显示，同时还有控制端口out1实现对数码管显示和灯的控制。只有档74191减至0时控制端口实现控制，数码管和灯控电路停止工作。模块xing电路图连接如下：(5)总控制模块：将各个部分连接起来，用732hz作为总的输入信号，灯和显示器作为输出，完成了洗衣机的电路。电路图如下：总的仿真波形：三、设计结论经过实验板的验证，该电路设计达到了预期的目标，实现了题目所要求的各项功能，本次eda成功!四.设计感想在设计过程中，出现了许多问题。开始是对整体思路的把握，需要联系好多的知识，觉得很复杂。在连接2到10进制转换的电路时，起初不知道用什么去实现，后来在重复看书的过程中，发现了可以用卡诺图去实现。还有在连接显示器那部分电路的时候，本来是只显示十位和个位上的数字，就需要2个显示器，可是硬件上只有一个显示器连接口，刚刚连接好的电路就需要修改，又会关联到许多东西。在整体检查时，发现有部分电路其实可以简化，于是又对电路做了些相应的修整。其次在电路仿真的过程中也会出现一些这样那样的问题，都需要自己耐心去思考，或者通过问同学和请教老师使问题得以解决。有时一个功能可以用多个不同的电路去实现，需要考虑哪个比较合适，哪个比较准确，哪个更符合设计的要求，这就需要不断地改进电路使其优化。这次eda课程设计中，我又学到了许多知识，包括书本上的和实际动手中的。更加巩固了数电的一些知识，同时也了解了硬件的使用。感谢学校