课程设计--普通洗衣机的控制电路.doc

一设计任务普通洗衣机的控制电路二、设计要求普通洗衣机的主要控制电器是一个定时器;按照一定的洗涤程序控制电机作正向反向转动,系统启动后按定时正转(15秒)暂停(5秒)反转(15秒)暂停(5秒) 正转(15秒) 直到定时时间到，则停机并发生音响号。三、设计内容1.设计思想启动正转报警反转暂停暂停计时时间到时间没到定时首先，该电路要实现定时正转、反转、暂停、报警五个功能，可以将后面的四个功能理解为四个状态。可以用发光二极管的亮灭来表示。而定时功能可以用555定时器先构成一个时钟脉冲，再用集成芯片来构成一个时间计数器，通过在脉冲的作用计数来控制其状态，直到计数满足要求的时候报警。2.设计说明方案一：用集成芯片74LS192构成一个时间加法器，用555定时器构成一个1HZ的多谐振荡器，用来做时钟脉冲，用四个二极管来表示最后的四个状态，将秒位做成六十进制的计数器，然后将其划分为四个状态的时间段。分别来表示其四个状态。 方案二：用集成芯片74LS192构成一个时间加法器，用555定时器构成一个1HZ的多谐振荡器，用来做时钟脉冲，用四个二极管来表示最后的四个状态，将秒位做成四十进制的计数器，然后将其划分为四个状态的时间段。分别来表示其四个状态。两种方案比较：第一种方案优点是不需要时间转换，所以设置的时间是符合60进制的。但是不能符合设计所要求的时间间隔，而且加法计数对报警这一功能不好控制，因为设置的时间不一样，所以逻辑关系不一样，所以不好找齐逻辑关系。而第二种方案对于报警这一功能，特别容易实现，只需分钟位，秒位输出全为0,就可以了。而且40进制的对设计所要求的时间段比较好划分。唯一不足是不满足对定时的准确计数，这一方案是将40进制作为进位的，比日常的少二十秒。综上所述，选择第二种方案，更利于实现。3.系统方案或者电路结构图1HZ的时钟脉冲。555定时器功能表 输入 输出阈值输入V1触发输入V2复位R 输出Vo放电管T00导通0011截止1110导通011不变不变555定时器构成多谐振荡器，由公式f=1t1+t21.43(R1+2R2)C=1HZ;其中t10.7(R1+R2)C=0.651s为高电平时的时间，t20.7R2C=0.35s为低电平时的时间时间减法计数器：要求要实现置数功能，减数功能。一般洗衣机定时大概在二三十分钟内，所以该时间减法计数器应该两部分，一部分时分钟位，用来置数定时，一部分是秒位，用来减数，每40秒向分钟个位借一，然后又从40开始减，一直减为零。所用元器是74LS19274LS192功能表 输入 输出CLRLOADUPDOWND3D2D1D0QQQQ1000000dcbAdcba011 加法器011 减法器置数可以通过用开关控制高低电平的输入接入到分钟位的UP端，每有一个脉冲输入时，分钟位上就会加一。减法功能可以通过控制DOWN端来实现。CLR端，LOAD端可以用来实现进制的控制，可以用反馈清零法，也可以用置数法来实现。电路显示和状态控制：显示电路的构成首先要有显示器芯片，还需要74LS48芯片构成。状态控制电路则需要与门，或门，非门来搭建其逻辑关系，来控制正转，反转，暂停，报警这四个状态。我们可以将40秒划分一下:3925秒正转，2420秒暂停，195秒反转，40秒暂停。分钟位和秒位全为零时报警。正转，暂停，反转的真值表;秒十位秒个位正转00110010大于5反转00010000大于5暂停0010小于50000小于5由真值表看出，还需要一个四位比较器74HC85芯片。4.设计方案1HZ时钟脉冲电路：C1的作用是减少干扰。所以其波形如图所示：显示电路图：控制电路图：电路图中，开关B是清零端，开关 A，空格为置数键。通过五个四输入或门和一个非门来控制报警状态。通过与门，或门，非门和比较器来控制正传，反转，暂停三种状态。其中LED1表示正转，LED2表示反转，LED3表示暂停，LED4表示报警。5电路原理总图6.PCB分层打印丝印层：底层：顶层：四、设计总结通过这次课程设计，让我深深的体会到自己在模拟和数字电路着两门专业基础课上欠缺的东西太多了，尤其是学过就忘记了，对一些很基础的都不怎么熟悉了，比如一些简单的芯片的功能都不知道了，更别谈设计了。所以只有再拿起书看看，找找记忆了。记得刚拿到这个题目时，感觉不知从何入手，也没有什么明确的思路。过了几天，想了想，有了一个思路，但现在觉得实现起来还是很困难的，当时的思路考虑的是从输出波形设计的。其波形应该是先是正电位15秒，接着0电位5秒，然后负电位15秒，然后再0电位5秒，如此循环着，然后再做个计时器，时间到时停止。但是找一个是那样波形的器件或者设计那样一个，还是困难的。然后通过在百度上查的资料，让我思路改变了，我们可以把他们看成四种状态，然后做一个定时计数装置，通过逻辑关系将输出分为不同状态，来实现该设计的功能就方便多了。在完成这个设计过程中，让我深深体会到，理论知识和经验的重要性，尤其你在要实现每一个功能时，你的设计思路必须在仿真上通过不断地修改完善才能正确运行，这期间就需要经验来快速找到哪里出了问题，然后运用所学的理论知识去分析，改正。所以必须把基础知识好好的掌握，要锻