课程设计洗衣机控制器

1、精选优质文档-倾情为你奉上东 北 石 油 大学课 程 设 计课 程 EDA技术课程设计 题 目 洗衣机控制器 院 系 电子科学学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学生学号 指导教师 2014年 3 月日专心-专注-专业东北石油大学课程设计任务书课程 EDA技术课程设计题目 洗衣机控制器专业 电子信息工程 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容： 设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成:定时启动®正转20秒®暂停1秒®反转0秒®暂停10秒®定时未到回到“正转2

2、0秒®暂停10秒®”，定时到则停止,同时发出提示音。基本要求：、设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动®正转20秒®暂停0秒®反转20秒®暂停10秒®定时未到回到“正转20秒®暂停0秒®”,定时到则停止;2、若定时到，则停机发出音响信号;3、用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数）,按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机;洗涤过程由“开始”信号开始；4、三只LE灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。主要参考资料:1 潘松著.EDA技术实用教程(第二版）.北京:科学出版社，200

3、5.2 康华光主编.电子技术基础 模拟部分 北京:高教出版社,206.3 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2完成期限 243.7 指导教师 专业负责人 01年 3月3日一、设计思想.基本原理洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。由一片FPGA和外围电路构成了电器控制部分。FPGA接收键盘的控制命令，控制洗衣机的进水、排水、水位和洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、制动控制、起停控制和运动状态控制。对芯片的编程采用模块化的VHD(硬件描述语言)进行设计,设计分为三层实现,顶层实现整个芯片的功能。顶层和中间层多数是由VHDL的元件例化语句实现。中间

4、层由无刷直流电机控制、运行模式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成，它们分别调用底层模块。定时到2设计框图停止暂停10s反转20s暂停10s正转20s定时启动定时没到图1 设计框图用两位数码管预置洗涤时间(分钟数),洗涤过程在送入预置时间后开始运转,洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，用LED表示电动机的正、反转,如果定时时间到,则停机并发出音响信号。二、设计步骤和调试过程1、模块设计和相应模块代码洗衣机控制器电路主要有五大部分组成，包括:减法计数器、时序控制电路、预置时间和编码电路、数码管显示、译码器组成

5、。（)预设时间和编码电路:本模块将输入的四位时间信号编码成八位二进制数输出到减法计数器电路。liray iee; use ieee.stdogic_.a； use iee.td_logic_unsiged.all;  nity etime is    ort    (  lad：in td_logic;  tim_nput:i std_loic_vctor（ 

6、;dwnt )； i_st:out std_lgic_veco（7 dnto 0) ); end sttime；  chictur etime of ettime       inal p1:std_ogiec（7 dwnt 0); ben         roes(load) 

7、 bgi                  if(lo'vent and load=1')  then                      case

8、 tim_input i                      when "0000"=p1<=""   when "001=>p1<="   hen 000=>p1<=" wen

9、60;"0011"=p1<=""； en "000"=>p<"；when "0101=>p1<="when "00=>p1=""whn "111=>p1<="" when 10"=>=""；when "100"=p1<=""；whn

10、0;others=>p1<="；ed cas; en f；d process timset<=p1; end ettime; 图预设时间和编码仿真用K1、K、K3、K4给imenut输入一个二进制数111，让lad有效,输出time_t为。（)减法计数器模块：由于洗衣机有工作时间,必须要一模块来控制它的工作时间范围，当洗衣机开始工作后，减法计数器即会实现减数功能,直到时间减到零，洗衣机便停止工作。当出现系统运行结束信号teover时,蜂鸣器报警洗衣机工作结束。 ibay

11、0;iee; ue ieee.d_ogic164.a; us ieeestd_lg_unsine.al; entiy cour      prt     （        clk,start:in sd_gic;        tm_set: std

12、_logic_vetr（7 downto )；        tim_rman:buffer sdlogic_vto（7 downo ); time_r:bufer _logic  ); end counter； rchitctre outer f oner i     eg   

13、;      prcess（ck)arable ime_son：integr rnge 0 to 59 :=59;             bein             f(ckeven an c

14、lk='1')   th                  if(tat'0）  then                    if(tie_remai（ 

15、;dnto 0）=0) th                       timeeman<=tim_se;els                   &

16、#160;   tm_eain(7 doo )<=time_rmin(3 ownto 0）;                      time_emain(3 downto 0)<=me_set( dowto 0）;nd f; 

17、0;                  timesecod：=59; tim_oer<=1' lse                    i（ie_over='1')&

18、#160;the                        f(esecod= nd tim_remain(7 owto 0)=)                &#

19、160;          tn                             ie_over='0'el      

20、60;                      i(ieseon） hen                        

21、60;      i(tm_remain(3 wto )=0) thentime_rmain(7 dono )<=timeremai( dowto 4)-1; me_emin(3 downo 0）<="101"；time_secon:5;lse  time_en( dowto 4)<tme_remain（ donto 4); &#

22、160; time_remain(3 dowt 0)<=ime_rmi(3 downt 0）1;                                     time_se

23、ond：=59;            ed if；                             els      &

24、#160;                        ime_secd:=iesond-1;                      

25、end i;                d if;end if;         end if;    end if;nd pess； end coute; 图3减法计数器模块源仿真(3）数码管显示模块:根据课程设计

26、要求,必须将洗衣机的工作状态及工作时间在数码管和指示灯上显示出来,此模块是用来控制洗衣机的工作状态及工作的频率，并把工作状态及工作时间显示出来。a,b,，d,g分别对应数码管的七段,minute和scond分别位选两个数码管，显示十位和个位。libr ieee; use ee.tdlogic_14.al; use ieee.std_logic_unsned.all; e swime is     t     (

27、60;      m_reman:i td_li_vecr（7 wo 0);       lk:in std_logic;       minute，end：out tdlogc；       ,b,c,d,g:out stloc   &#

28、160; ); nd shotime; architeture shotime f owtme is     sina temp：td_logicvector( downo ）;     sgna bc:stdlogic_vector(3 downto 0)；     gnal hoos：std_l

29、ogi;     gin         poces(clk）         i             if(ck'vnt nd clk=1'）    

30、0;            thn                 choose=no choose;                

31、60;if（choose='1)                     then                     minu='0'second=1

32、'                     cd< time_man(7 onto ）;                 else    

33、;                 inut<=''；scnd='0'                     bd time_mai（3 dto );

34、                 ed i;             end if;         end process；    

35、60;    oces(cd)             egin                 case cd is          &

36、#160;      whe  0000"=>tep<=""                wen  001">tep<="whn  "0010"=>tem<="；   &#

37、160;             he  "0011"=>temp<=""                whe  "0100=tep=""    

38、            when  "00"=>temp<="                we  "110"=>temp<"     

39、0;           when  "111=>temp="；                whn  "1000"=>tp""       &#

40、160;        whn  100"=>tm<=""                whe  other=>tem<=""          

41、;      end case； a=temp()；<=tem(5);ctemp(4);d<=tmp();e<temp(2)；<tep（1);g<temp(0）        en proess end hotim图4数码管模块仿真(4）时序电路模块：接收运行起止信号，安排电机运行状态并编码输出ibrary ie; e iee.std_loic11

42、4all; se eeetd_logicunsind.; enity alse is     or     （       clk，start,tie_ver:in sdogi;       ut_1,out:ot sd_lgic     

43、); end analyse; architcture nalys of anlys i     bgin         procss(lk)         vribl  stte:std_logic；      &

44、#160;  vaibl  wash_time:ineger:=;         vriabe  wait_ime:itege:0;         begi             f(ck'evt and&

45、#160;ck='1')                  then                  if（start'0')      

46、0;               ten                      wahtime:=0；          &#

47、160;           wit_tme:=;                      state:=0'            

48、60;         out_1<='0'out_2<='0;                  else               

49、60;      if(imeove='1)                          then              

50、            i（whme=2)                              then      

51、;                        i(wittime=10）                       

52、0;          thn                                  was_time:0;   &#

53、160;                              at：=n tae;                 

54、;             e                                  aite:wait_ti+1；&

55、#160;                             end i;                  &#

56、160;       ls                              wh_im:=wsh_time1;         &

57、#160;                    wait_time:=;                          end

58、0;f;                      d f；                      if (wash_tm20）

59、0;                         then                        

60、  ou1<=0'；ut<0'                      els                     

61、     if(se='')                              then           

62、60;                  out_1<'1'ut_2<='0'；                        

63、0; le                              out_<='0'；ou_2<='1'；           &#

64、160;              d ；                      end if;          

65、        end if;              e f；          nd procs; d analys;图5时序电路模块仿真：(5）译码器模块：接收电机运行状态信号,译码后实时控制电机的正传、反转和暂停。ibr

66、ay ； se eeestd_loi_114al;  entiy move is     prt     (       out_1,ot2:in std_logic;       RE,RU，USE:bufr t_logic