洗衣机定时控制器.doc

电子技术 课程设计说明书题目： 洗衣机定时控制器 学生姓名： 郭小彬 学 号： 201006020211 院 （系）： 电气与信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 指导教师： 陈晓丽 目 录 1.0选题背景3 1.1指导思想3 1.2技术要求3 2.0总体方框图4 2.1秒脉冲的设计5 2.2定时记数部分5 2.3转动部分6 2.4蜂鸣器的驱路.6 3.结果分析7 4.设计结论9 5.体会及改进9 6.设计体会9 7.改进意见9 8.参考文献9 1. 选题背景使用弱电控制强电是一种永恒的趋势，选择此题就是适应这一种趋势。1.1 指导思想通过继电器实现弱电控制强电。1.2 技术要求 设计说明：洗涤常规模式为：定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到定时到停机设计要求： (1) 洗涤时间在20分钟内由用户自行设定。 (2) 用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），对洗涤过程作计时显示，直到 时间到而停机。(3) 当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用户注意。 设计思路: 1、 对于洗衣机电机的工作顺序:“启动正转20s暂停10s反转20s暂停10s正转20s时间到停止”设计一个定时器控制洗衣机的电机的运转，由其正传反转及暂停时间分析知道洗衣机运转的周期为60s，并且呈现周期循环，知道时间到停止为止。我们可以利用计数器的功能进行60s的计数，及需要一个秒计数器，并且利用洗衣机的电机工作状态转换的时间来设置正转吗、暂停、反转。2、如此则需要为计数器设置一个合适的脉冲，设计中的秒计数器所需的脉冲必为1HZ脉冲，因此可以考虑555定时器，利用其构成多谐振荡器产生矩形脉冲信号。3、对于用数码管显示洗涤时间，按倒计数方式对洗涤对洗涤过程作倒计时显示，并且洗涤时间在20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。分析知道我们还需要设置一个分钟计数器，可以利用秒计数器的借位端BO端连接到分计数器的DOWN端作为分计数器的输入信号来实现秒从分计数器上的借位从而构成分计数器的工作脉冲。在要求中要求倒计时，显然我们需要递减计数器，和利用开关控制计数器的清零端CR的电平或555电源输入以控制电路工作。4、对于用LED模拟洗衣机的工作状态：LED1点亮表示正转，LED2点亮表示暂停，LED3点亮表示反转。显然可以利用74ls138译码器，将秒十位的Qa、Qb、Qc分别接至A、B、C端进行译码，将输出4、5，0、3，1、2分别接至与非门输出分别接至LED1、LED2、LED3，从而实现洗衣机工作状态的指示。 2. 过程论述2.1 总体方框图 方案一： 洗涤时间显示 脉冲产生 秒脉冲计数器 分脉冲定时计数 控制开关 时间译码器 LED工作状态显示 方案二 : 洗涤时间显示 启动按钮 分定时置数控制 分减数计数器 60秒计数器 秒脉冲发生器 蜂鸣 输出信号控制器 译码器 LED显示 与方案而相比，方案一步骤简单，成本较少，所以选档案已比较合适。 2单元电路图（2.1）10秒脉冲的产生使用555构成多谐振荡器，产生秒脉冲，占空比为70%。T1=(R10+R11)C1*T2=R11*C1*T=T1+T2f=0.1HZq=70%(2.2)定时记数部分 第一级用74ls190设计六进制减法计数器，将进位送入第二级脉冲；第二级和三极都是十进制减法计数器，采用致数法定时，可以在099之间致数。当两个数码管为零时（计数完毕）此时两个193的Q0Q1Q2Q3都为低电平，使用cd4072四输入或门引出，再通过74LS27三输入或非门实现全低出高。此信号给蜂鸣器使蜂鸣器鸣叫，提醒定时已到，并使电机停止转动。使用cd4511驱动共阴数码管显示定时时间。(2.3)转动部分控制电机正转与反转的逻辑真值表。A2A1A0Y正转Y反转Y暂停101100011100011001010010001010000001由74ls138得：A2A1A0LEMRDQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7000001100000000010010100000001000100100000011001000100001000010000100010100100000100Y正转Q4+Q5Y暂停 =Q3+Q0Y反转Q2+Q1(2.4)蜂鸣部分将一二三级所有输出通过或非门，只有当一二三级计数结束为零时，蜂鸣器响，同时电动机停止转动。3.结果分析。将时间预置为2分钟，按下复位按钮，按下电机电源开关实现了电机在一分钟内正转20s，停止10s，反转20s，停止10s的状态。在定时完毕时，蜂鸣器鸣叫及电机停转。结合上述现象，可知符合设计的要求。5.设计结论此电路能实现0到99分钟的时间预置，可以顺利的实现电机在一分钟内的状态。能够在定时完毕时，让蜂鸣器鸣叫及使电机停转。4.体会及改进4.1设计体会经过了长时间的艰苦奋战，我们的洗衣机定时器终于成功了。可以说我们已经是筋疲力尽了。刚开始做的时候是热情饱满的，可是做着做着就有些烦躁了。特别是在遇到问题而无法解决的时候，更是没有耐心去检查电路究竟出错在哪里。我觉得做这次的设计做大的问题不是电路问题，而是焊接问题。因为这个电路看起来很好做，但是实际上并不是那么容易，因为在焊接的时候有好多线，而且许多都交叉在一起，又有好多焊在一个引脚上，一不小心就会造成焊接错误。有事时候由于焊接的不好会造成虚焊，这些问题都是比较但察觉的，也是很难去找到错误的根源的。有一次由于不仔细把两个本来不该连在一起的引脚，由于在焊另一个引脚而不小心给牵连在了一起，而这种牵连基本上是看不见得。就这个问题整整花费了我3个多小时我才找到了错误。可以说这次课程设计要是没有耐心、细心和决心是绝对做不好的。在遇到困难的时候没我也退缩过，特别是在最后的时候看到别的同学的都已经做好的时候，自己的心里也真的很不是滋味。还有点后悔自己当时上课的时候没好好的听课。但是在最后的关头我们没有放弃，并且互相鼓励，最终我们战胜了一切的困难，取得了胜利。当看到我们的作品成功的时候，我的心里特别的激动，两周的辛苦没有白费。这次设计最大的收获就是做每一件事都必须要有耐心，如果没有耐心我觉得什么事都不会成功。还有就是在遇到困难的时候绝对不能低头，要有恒心和毅力去战胜一切苦难。这次设计不仅锻炼了我的动手能力，还在不知不觉中考验着我的毅力和耐心。从这次设计当中然我懂得了许多道理，要想成功就一定要付出比别人更多的代价。总体来说感觉还是很开心，因为把理论与实际结合是一种非常有效的学习过程，获益匪浅。4.2改进意见本次设计可以在以下几方面进行改进：1) 用数码管的小数点显示秒脉冲可以避免让定时部分长时间静止，造成电路出现故障的假象。2) 按键电路改进按键部分可以用电容和电阻的配合组成消抖电路。 参考文献【1】 阎石.数字电子技术基础.清华大学.高等教育出版社.2006.5、【2】 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.清华大学. 高等教育出版社.2006 .5【3】 党宏社.电路、电子技术实验与电子实训.北京.电子工业出版社.2008.7附录：1元件清单元件名称 数量元件名称