洗衣机控制电路设计.doc

题目洗衣机控制器题目电路时间2009年11月30日学号姓名班级电子071电子信息与控制工程系指导教师题题目洗衣机控制电路设计一、设计要求1洗衣时间设定范围199分钟2显示漂洗时间显示分钟就好，时间到后会自动报警3漂洗时（用发光二极管代替电动机）显示正反转4定时时间内电机工作要求如下启动正转20S暂行10S反转20S暂行10S停止定时未到二、总体设计原理对于自动控制，使用单片机是最简单的，但是对于普通的洗衣机控制使用一般器件也可完成。我们设计的洗衣机控制电路主要采用CMOS和TTL集成器件，如计数器，锁存器，与门，非门，555定时器等构成洗衣机控制电路。洗衣机的洗衣流程如下定时（排水加水）漂洗（脱水排水）（时间到）警报并停机。电路设计框图如下六十进制秒减计数洗涤时间译码显示一百进制分减计数器报警控制多谐振荡器电机运转指示总控制蜂鸣器正反转控制三、各单元设计与分析1、多谐振荡器多谐振荡器是一G12193自G9620振荡器，G1147G10995振荡G1461G2507，用于计时。G3324G16780多G3342G2524对多谐振荡器的G20069G10587G12295定G5627要求G1017G7696，一般采用G11719G14533G7242G1319振荡器。但是G11013于洗衣机对时间的G12946G11842G5242要求G993是G5468G20652，G6164G1209我们采用555定时器G6521成的1HZ多谐振荡器。电路如G3282G3282G1025是G6238555定时器G6521成G7057G4506G10317G16314发器，G3324用G7057G4506G10317G16314发器G6521成多谐振荡器的G7053G8873G6521成。G1866G1025R1R248K,C1001,C210G6238数G6466G5114G1849T（R12R2）C2LN2，G5483T1SG2375G2620G7411G1038一秒，G17767G19981HZ的G1461G2507。3号管G14062G2375G1038G14045G1926G1461G2507G17767G1998管G14062。2、时钟电路时钟电路采用计数器对G17767G1849的1HZ振荡G1461G2507进行计数，G1186G13792G4466G10628计时。用十进制计数器G6521成G1016G102260进制计数器，分G2047用于计秒和计分。G3252G1038G6984G1022洗衣时间G993会G17241G178191G4579时，G6164G1209G993用计G4579时。十进制计数器G7389G5468多G1025，如74LS90,74LS290,74160等。G17837G18336我们使用的是十进制可G17882计数器74LS192。G4439G1867G7389G2464时钟G17767G1849，并G1867G7389G9177G19512和G13634数等G2163G14033，G1866G5353G14062排G2027G2462G17935G17765G12538G2507如G2503下G3282G6164示注管脚名或许有出入,不过管脚号都是对应相同功能的管脚G3282G1025G1038G13634数G12483，G1038加计数G12483，G1038减计数G12483，G1038非G2528G8505进G1313G17767G1998G12483，G1038非G2528G8505G1523G1313G17767G1998G12483，P0、P1、P2、P3G1038计数器G17767G1849G12483，G2375下G3282的G38G47G53G1038G9177G19512G12483，Q0、Q1、Q2、Q3G1038数G6466G17767G1998G12483。192G2163G14033G15932如下G3282G2921分、秒计数器的设计一百进制分计数器和六十秒计数器的G2419G10714是一G7691的，G993G2528的G2494是G4439们的G17767G1849G14045G1926和进制G993G2528G13792G5062，我们用G3247片74LS192G7481G4466G10628分计数和秒计数G2163G14033，我们要的G2494是减计数，G6164G1209我们G6238G4439的UPG12483G6521到G20652电G5191G990G2447G15DOWNG12483G6521到秒G14045G1926G990G727十分秒G1313G990的G17767G1849G12483B、CG12483G6521到G20652电G5191G990，G2375G1186G17767G1849G12483G13634G18490110（十进制的G25），十秒G1313的LDG12483和G1523G1313G12483BOG13864G3324一G17227，G1889G6238秒G1313的BOG12483和十秒G1313的DOWNG13864G3324一G17227。G5415秒G14045G1926G1186秒G1313的DOWNG12483G17767G1849的时G1517秒计数的192G5332G3999G11869减到0G727G17837时，G4439的G1523G1313G12483BO会发G1998一G1022G1314电G5191到秒十G1313的G17767G1849G12483DOWN，秒十G1313的计数G1186G25G2476到G24，一G11464到G2476G10380G727G5415G20652G1314G1313G1852G1038G19658的时G1517，秒十G1313的BO发G1998一G1022G1314电G5191G1461G2507，DOWNG1038G19658时，G13634数G12483LD等于G19658，秒十G1313完成并行G13634数，下一G1022DOWNG14045G1926G7481到G3282G989192管G14062G2462G17935G17765G12538G2507时，计数器进G1849下一G1022G5502G10627减计数工作G1025。对于分计数G7481G16840，G17959G10714也是一G7691的G727G2494是要求，G5415秒计数完成G1114，分可G1209自动减G4581，需要G6238秒十G1313的G1523G1313G12483BOG12483G6521到分计数的DOWNG12483作G1038分计数的G17767G1849G1461G2507G7481G4466G10628秒G1186分计数G990的G1523G1313。G5415然，G17837些计数器工作，G1866G1025的G9177G19658G12483CR要处于G1314电G5191，G13634数G12483G993G13634数时要处于G20652电G5191。G17837是一G1022独立工作的最G20652可G1209显示101分钟的计时器。G6238G3247G1022192的QA/QB/QC/QD都G6521到外部的显示电路G990就可G1209看到时间的显示G1114。作G1038洗衣机控制器的一G1022模块，G4439还G5483G7389一定的G6521口G7481和G1866他的模块连G6521G3324一G17227协调工作，分计数的G9177G19658G12483LD是G6521G3324一G17227的G727秒的G9177G19658G12483LD又是G6521G3324一G17227的，G6164G1209G5415要G1186外部G6238G4439们强制G9177G19658时，可G1209用一G1022G989极管（NPN）或者G1016G1022或门就可G1209G4466G10628该G2163G14033。还G7389我们可G1209利用分计数的UPG12483G7481进行外部G13634数，G5415G6238G4439们各G6521到一G1022G1314G16314发（G5191时保持G20652电G5191，外部给一G1022力就G17767G1849一G1022G1314电G5191）的G14045G1926G990就可G1209G4466G10628G118609的数字G17767G1849。G3282G3247分、秒计数器的电路G32823、电机正反转控制电路G17837G18336采用的G7053G8873是G6238秒十G1313G990的数提G1998G7481作G1038正反转控制系统的G17767G1849G1461G2507，秒G1313G990的都是相G2528的，可G1209G993管。我们的目标是G6238秒十G1313G990G17767G1998的二进制数经74LS138译码器（138的G2163G14033下面G1889予G1209解释）译码成8G1022G17767G1998，然后G1889各取G1016G1313G17767G1998经G110133G1022与非门各自作用于相应的3G1022正反转指示灯。正反转控制电路部分如下G3282G3282五正反转控制电路G3324G17837G18336，我们回G17819头G7481介绍下74LS138芯片的G2163G14033与正反转控制工作G2419G10714。下面是138管G14062G3282和G2163G14033G15932G3282六138管G14062G3282G15932二138G2163G14033G15932G2419G10714G5415138的G17767G1849G1038101或100（G2375G1038十进制的G24或4，此时十秒数码管也是显示G24或4的，G237540秒到G249秒之间，此G17819程正好G103820秒。）时，10管脚和11管脚G7481与非后的值G1038G20652电G5191，然后G5415作发光二极管的G17767G1849G1461G2507，G17837G7691就G14033点亮发光二极管G1114，此时G15932示的是电机正转状态。G2528G10714，G5415G17767G1849G1038011时，我们取的是15管脚和12管脚G7481与非后作用于第二G1022发光二极管，G5415点亮发光二极管时就G15932示电机停止状态。G5415十秒数码管显示G10381或2时（G2375138G17767G1849G1038010或者001）时，取13和14管脚G17767G1998G1461G2507与非后作用于发光二极管，此时发光二极管亮时G15932示反转状态。G17837G7691正好G12538G252420S正转10S停止20S反转的要求G1114。4、分显示电路原理显示部分我们的G7053G8873是使用译码器4511G6238二进制转换成七段显示码，G1889G6521G1849LED，但是G11013于前面G1038G1114G7053便分部介绍，我们用的是G10628成的G3247G17767G1849数码管G7481仿真。G10628G3324换回G7481也G5468G7053便，G2494需G6238“G3282G3247”的分计数器G17767G1998G12483分G2047对应G6521到G1016G10224511的G17767G1849G12483既可G1209G1114。虽然G17837G18336G2494需要显示分钟，但是秒G17837G1022概念的G15932G10628G17837G18336我们还是要的，G6164G1209我们采用的是G6238秒G14045G1926G6521到U6的H管脚，G2375G4579数点处。G17837G7691每次G7389一G1022秒G14045G1926G17819G7481，G1022分G990的G4579数点就闪一下，G17837也就G14033够G15932G10628G1998G1114秒G17837G1022概念G1114。G3282七显示电路5、报警并停止工作控制电路原理最后要解决一G1022大问题，G5415G6164G13634的洗衣时间完成后，要发G1998报警并自动G9177G19658。至于报警电路我们知G17959G5415计数器G1852G1038G19658的时G1517，G1186秒G1313会发G1998一G1022G1523G1313G1461G2507，一G11464G6521到十分G1313G990G2447，十分G1313会发G1998一G1022G1523G1313G1461G2507，我们可G1209用G17837G1022G1461G2507G7481作G1038报警并G9177G19658的G1461G2507，G5191时192的G1523G1313G12483保持的是G20652电G5191，G5415G7389G1523G1313G1461G2507时，G1866G2476成0，我们G11464G6521G6238分十G1313G1523G1313G12483G6521到一G1022双D锁存器（U11）G990作G1038G1866时钟G1461G2507，（G1866后G1889G6521到单G12295态电路的输入端TRI，单G12295态的G17767G1998G12483G6521到蜂鸣器G990）G11013于G4466际仿真和电路板焊G6521都G993曾用到蜂鸣器，G2494用发光二极管代替，G6164G1209G3324G4466际设计G1025我们G11464G6521G6238双D锁存器的输出G6521到G5415报警用的发光二极管G990G1114。设计要求报警后立G2375停止，那么我们就可G1209G6238U11的Q端输出G1461G2507G6521回各G1022192的CLR端和138的G1G12483（G17837G18336G6164介绍到的和下面G16840的都太G17819于分散，G993好截G3282，看后面总G3282的与非门也是一G7691的），使G1866停止计时并熄灭正反转指示灯。最后是G6238双D输出端与555脉冲G17767G1998G1461G2507通G17819一G1022与门送到秒计数器的自减G12483，G17837G18336是改进G1114前面G11464G6521G6238秒G14045G1926G6521给G1022G1313秒时钟电路，也G2494G7389G17837G7691才G14033使G1022分G990代G15932秒概念的G4579数点停止跳动。报警电路G3282如下四、总电路图G990面我G6164用到的部分电路都是我G1022人自己连线，觉G5483G17837G7691布线比较紧凑、干净，但是最后的总电路布局经大家讨论、修改后一致G5483G1998总电路G3282如G990U174LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U274LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U374LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U474LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14VCCOUTU9555_TIMER_RATEDGNDDISRSTTHRCONTRIR115KR268KC210NF3J1KEYAJ2KEYAR510KR610KVCC5V24U3474LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5U35A74LS00DU36A74LS00DU37A74LS00DLED1LED2LED3R7300R8300R930073727170696866656430U11A74LS74D1D21Q51Q61CLR11CLK31PR4LED4R4300738J4KEYA394035410U5ABCDEFGCKHU6ABCDEFGCKHU134511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3U144511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R10300R113008910R12301112R13301314R14301543R15304445R1630467R17304849R830R19300R20350515253545556R2130758R22305960R3306162026777679787574676337R2430016U15A74LS00DU16A74LS04DJ5KEYAC110UFU12A74LS04D2517181923022202127028VCC2131五、使用元器件类型及个数74LS192D四个100NF和10UF电容各一个74LS138D一个74LS00D两个（与非门）74LS138D一个74LS74D（双D锁存器）一个7段显示码两个300欧姆电阻19个10K电阻两个48K电阻四个发光二极管四个（各种颜色）4511BD两个555定时器一个和线若干六、仿真结果分析G3324仿真的G17819程G1025，G1998G10628的结果基本G12538G2524要求，计数器的工作也G5468G10714想，“正转”、“反转”、“暂停”的指示灯动作也G5468好，定时结束时，自动G9177G19658，G2528时指示灯亮，提醒时间到。G993足的是G3324最后的解G19512报警的时G1517G7389G6164欠缺，G14521G1820G1863G19393报警电路，G2029G15932示正转的工作电路的指示灯亮G17227G30并G1000，G3324G6521通电G9316时，数码管的显示会G7389一定的跳G2476，G7092G8873G6365G20056设的G9177G19658。G19512此之外，G11013于G24G24G24定时器的G6164G6521成的秒G14045G1926发G10995器G3324G80G88G79G87G76SG76G80仿真G17731件G1025G7092G8873G11464G6521G20549动控制电路。并G1000G11013于G6164设计的计数器G3324十秒G1313的G2033值是G25，时间G2476G2282是G1186G250G5332G3999G2476G2282到G249，G3252此G3324秒部分G5062存G3324一分钟，G7092G8873G1699一般G5785G1929G1186秒部分00G5332G3999G2533分G1313G1523G1313，G3324G4466际G6817作G1025会G5114G7481一定的G993便，G17837也是本次设计G1025最大的缺G19531。G993G17819，总的G7481G16840，仿真结果还是比较G1208人G9397G5859的，比较成G2163。七、总结通G17819G17837次G16850程设计，加强G1114我们动G6175、G5617G13783和解决问题的G14033力。G3324G6984G1022设计G17819程G1025，我们通G17819G17837G1022G7053G7708G2265G6336设计G1114一G3883电路G2419G10714和PCB连G6521G3282，和芯片G990的G17885G6333。我们也发G10628设计G1025主要的G3268G19602就是G17935G1776