洗衣机课程设计

1、沈阳航空航天大学课 程 设 计（说明书）多功能家用洗衣机控制器的设计班级 / 学号 学 生 姓 名 指 导 教 师 沈阳航空航天大学课 程 设 计 任 务 书课 程 名 称 电子线路课程设计 院（系） 电子信息工程学院 专业 电子信息工程 班级 学号 姓名 课程设计题目 多功能家用洗衣机控制器的设计 课程设计时间: 2010 年 12 月 20 日 至 2011 年 01 月 02 日课程设计的内容及要求：一、 设计说明设计一个家用洗衣机控制系统，能够实现普通洗、短时洗、加热洗、甩干、烘干等功能。二、技术指标1.普通洗：电机正转25秒，反转25秒，停10秒；持续20分钟后，接续短时洗，再甩干。

2、2.短时洗：电机正转30秒，反转30秒，持续15分钟，再甩干。3.加热洗：洗衣机可以在任何时间启动加热装置，实现加热洗。4甩干：电机高速转动6分钟，实现甩干。5烘干：甩干后，启动加热装置10分钟，实现烘干。6每个工作过程有指示灯提示。三、设计要求1在选择器件时，应考虑成本，要求时间显示采用LED显示。2根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。3画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。四、实验要求1根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。2进行实验数据处理和分析。五、推荐参考资料1阎石著. 数字电子技术基础M. 北京：高等教育出版社，2005年2童诗白、华成英主编者. 模拟电子

3、技术基础M. 北京：高等教育出版社，2006年3赵淑范、王宪伟主编.电子技术实验与课程设计M. 北京：清华大学出版社，2006年4孙肖子、邓建国主编.电子设计指南M. 北京：高等教育出版社，2006年六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师 年 月 日负责教师 年 月 日学生签字 年 月 日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：指导教师签字： 日期：成 绩一、概述从课程设计的要求来看，要实现洗衣机的多阶段全自动工作，要实现电机的正转、反转、暂停，不同阶段的电机正转反转时间的也不同，每个阶段的定时也不同，要实现加热洗和甩干。先看普通洗过程，由于并不是对实物的仿真，所以我选用三个LED灯的状态来表示

4、电机的正转、反转和暂停状态，因为不管是普通洗还是短时洗过程正转、反转和暂停的一个周期都是60秒，理所当然的需要分钟计数器，同时也是对洗衣阶段的定时，秒计数器是一定要有的，所以脉冲是一定的了，脉冲可以用555电路实现，因为该电路线路较多，因此在仿真时我直接选用的矩形脉冲发生器来实现。对于电机的正反转，暂停则是通过各种控制门来对电路进行控制。要想实现洗衣过程的全自动需要用到一种自动的开关，使电路能在定时时间到达时自动转变，这种开关就相当于一个三极管，当其处于放大区是连通，处在饱和区时截止。第三阶段是对洗衣的甩干，要实现对电机转速的控制，使其高速脱水。最后，要实现烘干，且烘干 可以在洗衣机运转的任何

5、时候打开，则该加热电路是一较为独立的电路。而且对于每个工作过程都有指示灯提示。二、方案论证设计一个家用洗衣机控制系统，能够实现普通洗、短时洗、加热洗、甩干、烘干等功能。方案一：方案一原理框图如图1所示。洗涤时间显示脉冲发生器洗涤时间计时60进制计数器控制门继电器定时到执行电机清零 图1 洗衣机控制电路的原理框图一方案二：方案二原理框图如图2所示。秒脉冲发生器普通洗涤时间计时短时洗涤时间计时甩干时间计时加热时间计时总控制执行电机循环控制60进制计数器图2 洗衣机控制电路的原理框图二本设计采用的是方案一，因为其电路由多个循环构成，避免了重复，更省器件。三、电路设计1.分秒计数器的设计 我需要的是两

6、个60进制的分秒计数器，对于17LS161芯片来说，不论多少进制，其原理都是一样的，不同的只是其输入脉冲和进制的不同，我用4片74LS160来实现分计数和秒计数，因为需要的是60进制，所以秒个位接成十进制计数，其置数输入端A、B、C、D（3脚4脚5脚6脚）接低电平，LD、ENT、ENP（9脚10脚7脚）接高电平，秒脉冲由CP（2脚）端输入。计数器的输出端QA、QB、QC、QD（14脚13脚12脚11脚）接译码电路74LS48的输入端A、B、C、D。当秒脉冲输入时，电路状态按二进制自然序列依次递增1，QA、QB、QC、QD输出为0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110

7、、0111、1000、1001，当输出为1010也就是10时，QA、QC输出都为1，经过一个与非门后一路经反相后送入或非门的一个输入端，输出送往计数器的清零端RD使秒计数器清零，另一路经反相后作为进位脉冲送入秒十位计数器的脉冲输入端。其秒十位接法与秒个位计数器相同，秒个位计数器送来的进位脉冲送入秒使位计数器的脉冲输入端，使其按二进制自然序依次递增1，QA、QB、QC、QD端输出为0000、0001、0010、0011、0100、0101，当输出为0110也就是6时，QB、QC输出为1，QA、QD输出为0，QB、QC经过一个与非门后一路先送往秒十位计数器的清零端，然后取反接或非门的另一个输入端后

8、送入秒个位计数器的清零端，将整个秒计数器清零，另一路经反相后作为进位脉冲送入分个位计数器的脉冲输入端。 其电路图如图3所示。 图3 分秒计数器的电路图2.电机控制电路 两种洗涤状态中电机的正反转、暂停。都是由计数器进行计时，通过门电路的组合控制来完成的。 其电路图如图4所示。图4 电机控制电路图3.加热洗和烘干电路在这次仿真中我将烘干装置较为独立的设置了一个电路，使它能在洗涤的任意时刻按下开关都可实现加热洗，且由门电路的控制，当甩干过程完成后可以进行烘干。其电路图如图5所示。图5 加热洗和烘干电路电路图四、性能的测试1.普通洗过程测试在普通洗过程中，电机有正转，反转，暂停三种状态，分别用三种颜

9、色的灯进行指示，普通洗过程共持续20分钟，然后接短时洗。正转0-25秒，洗衣机正转时，在仿真中的显示是上面三个灯右边的绿灯亮，进行指示，如图6所示。图6 普通洗正转测试反转25-50秒，洗衣机反转时，在仿真中的显示是上面三个灯中间的黄灯亮，进行指示，如图7所示。图7 普通洗反转测试暂停50-60秒，洗衣机暂停时，在仿真中的显示是上面三个灯中右边的红灯亮，进行指示，如图8所示。图8 普通洗暂停测试2.快速洗电路测试在快速洗过程中，电机只有正转和反转两种过程，持续15分钟后接加热洗。正转0-30秒，洗衣机正转时，在仿真中的显示是上面三个灯左边的绿灯亮，进行指示，如图9所示。图9 快速洗正转测试反转

10、30-60秒，洗衣机反转时，在仿真中的显示是上面三个灯中间的黄灯亮，进行指示，如图10所示。图10 快速洗反转测试3.甩干电路测试短时洗结束后，甩干电路运转，持续6分钟，工作提示由下方三个指示灯右边的绿灯进行指示，如图11所示。图11 甩干电路测试4.烘干电路测试甩干过程结束后，启动加热装置10分钟，进行烘干，工作提示由下方三个灯中间的黄灯进行提示，如图12所示。图12 烘干电路测试五、结论在仿真过程中，能较好的完成了所要求的所有技术指标，对于每一个步骤基本都能够实现，总的来说还是比较完满的。不足的是在定时计数时我采用的是每当秒十位到六时分进一，但每一过程结束后的计时没有对计时器进行清零而是继

11、续进一，导致不能很好的显示但前过程所剩余的时间，而只能知道总的计时时间，在这一点上需要改进。 不过，总的来说，仿真我还是比较满意的，我觉得比较成功。六、性价比本次课设对于控制门器件的使用达到了几十个之多，而且线路较为复杂，这在实际电路中很明显是不易实现的，不论是造价还是线路的简易可行性都不是很理想，总的来说，性价比不是很高，但对于仅仅使用基本数字元器件来实现这么一个复杂的电路已实属不易，如果使用更加集成的数字化器件将会大大缩小造价，也可使线路更加简易。 七、课设体会及合理化建议经过一周的课程设计，我深有感触。这次的课程设计加强了我的动手能力，自主思考和解决问题的能力。让我明白了一次电子设计的基

12、本方法，首先要明确自己要做的是什么，想好怎么做的思路，拟订多个不同的设计方案，用可行性来确定最佳方案，根据自己选择的方案思考需要设计的电路模块，做出一块块的电路，再根据总电路的要求把模块电路连成总电路，再经过仿真调试来进行最后的修改。在整个设计过程中，会遇到这样那样的问题，有时候自己想的接法不一定是对的，这就需要翻书翻课本在网上或图书馆查资料，对课程设计的学习使我对课本上学过的知识有了一个更好的总结和理解，也让我知道了，学习课本上知识最好的方法就是自己动手实践，做完课程设计，以前的书本上一些不太明白的地方或不懂的地方都弄清楚了。而且使我记住了一些书本上没有介绍的知识。平时看课本，总是看完就忘，

13、而将课本的东西运用到课程设计上却能使我牢牢记住。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个在期末测试之前的课程设计对我的作用是非常大的，它会帮助我在期末测试中取得一个较理想的成绩。这次课程设计虽然耗费了我大量的精力和时间，但是它对我而言，这是一份知识上的收获，也是一份精神上的丰收。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课设必将成为我人生旅途上一个美好的记忆。这次课程设计可以说是顺利完成了，在设计遇到了很多的问题，在老师的指导和同学的帮助下都顺利解决了，最后对给过帮助的老师和同学表示衷心的感谢！ 参考文献1 阎石主编. 数字电子技术M. 北京：高等教育出版社，2006年2 王楚等编著. 数字逻辑电路M. 北京：高等教育出版社，2003年3 张小洁主编. Multisim2001在电力电子仿真实验中的应用J. 科技信息，2008年4 童诗白、华成英主编. 模拟电子技术基础M. 北京：高等教育出版社，2006年5 赵淑范、王宪伟主编.电子技术实验与课程设计M. 北京：清华大学出版社，2006年6 孙肖子、邓建国