洗衣機定時正反轉(zhuǎn)控制課程設(shè)計報告

1、<p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計報告</p><p>　　洗衣機定時正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計報告</p><p><b>　　一 內(nèi)容提要:</b></p><p>　　洗衣機完成洗滌過程，關(guān)鍵是對洗衣機內(nèi)的電動機的運行進行合理的控制，保證洗滌過程的有效，節(jié)約，方便等。 本題任務(wù)是：用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)洗衣機總洗滌時間、定時正反轉(zhuǎn)及洗滌強度控制。&

2、lt;/p><p>　　本課程設(shè)計實驗報告講述了洗衣機自動正反轉(zhuǎn)的工作原理以及其各個組成部分，記述了我們小組在整個設(shè)計過程中對各個部分的設(shè)計思路、對各部分電路設(shè)計方案的選擇、元器件的篩選、以及對它們的調(diào)試、對調(diào)試結(jié)果的分析，到最后得到比較滿意的實驗結(jié)果等個個方面。</p><p><b>　　二：設(shè)計內(nèi)容及要求</b></p><p>　　完成洗滌

3、電機實現(xiàn)“正轉(zhuǎn)→停止→反轉(zhuǎn)→停止→正轉(zhuǎn)→……”的工作循環(huán)。</p><p>　　用倒計時的方法，數(shù)字顯示當前狀態(tài)的剩余時間.</p><p>　　3. 洗滌強度分強、弱兩擋。</p><p>　　強檔：正轉(zhuǎn)（10秒）→停（3秒）→反轉(zhuǎn)（10秒）→停（3秒）→正轉(zhuǎn)（10秒）；</p><p>　　弱檔：正轉(zhuǎn)（7秒）→停（3秒）→反轉(zhuǎn)（5秒）→

4、停（3秒）→正轉(zhuǎn)（7秒）。</p><p>　　4.可設(shè)置總的洗滌時間，總的洗滌時間結(jié)束時，有聲光報警提示。</p><p><b>　　三 設(shè)計思路及原理</b></p><p>　　從設(shè)計的要求看，要求實現(xiàn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)暫停，實際上又沒有電機給我們接上，這可以用計數(shù)器的四個狀態(tài)來表示，同時用四個LED燈的來顯示（實際連電路時由于過于復(fù)雜而沒有接）

5、，此試驗可設(shè)置總的洗滌時間，理所當然要用分秒計數(shù)器。接下來脈沖是一定的，我們用555單穩(wěn)觸發(fā)器來作為秒脈沖，用秒的十位接到分的脈沖端，當秒的十位需要借位時表示一分鐘。還有個問題當洗滌的時間到了要報警，可用發(fā)光二極管或燈來顯示。強弱檔可用兩片74LS153、一片雙JK觸發(fā)器74LS76和一片74LS192來實現(xiàn)，其中前兩者連為四進制計數(shù)器，每個狀態(tài)分別表示正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)、停，同時輸出端接到減法器74LS192的輸入端給以置數(shù)，當減到0時輸

6、出接到74LS153的脈沖端進入下一個狀態(tài)。如此循環(huán)?？偟南礈鞎r間另外用四片74LS192來實現(xiàn)，分別為秒的個位、十位；分的個位、十位?？稍O(shè)置最長時間為99分鐘。(真實連電路時只用了兩片作為秒的個位及十位，總時間為60秒，方便老師驗收檢查一個周期）?，F(xiàn)在大體上就是這樣，因此可得出洗衣機系統(tǒng)的框圖如下</p><p><b>　　四:設(shè)計分析</b></p><p>&

7、lt;b>　　A.分秒計時器</b></p><p><b>　　1.設(shè)計要求：</b></p><p>　　1）實現(xiàn)以秒的速度進行加計數(shù)循環(huán)，以分的速度進行減計數(shù)循環(huán)</p><p>　　2）實現(xiàn)定時功能，以秒的速度預(yù)置定時的時間，然后以分的速度進行計時，時間過后應(yīng)鎖定在零的狀態(tài)。</p><p>&

8、lt;b>　　3）實現(xiàn)報時功能</b></p><p><b>　　2.實驗原理</b></p><p>　　首先，從秒脈沖出來的信號，經(jīng)過一個控制電路后進入秒計數(shù)器進行秒計數(shù)，進行清零，這時用戶置入洗滌時間，并按開始按鈕，洗衣機開始工作。當秒計數(shù)器變?yōu)榱愕臅r去分鐘計數(shù)器上面借數(shù)；與此同時，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號進入移位寄存器后，LED燈表示出電機運

9、轉(zhuǎn)狀態(tài)；當用戶設(shè)定的洗滌時間結(jié)束后，電路報警并清零；同時電機指示燈熄滅。</p><p><b>　　3.單元電路分析</b></p><p>　　1.（分、秒計數(shù)器的設(shè)計</p><p>　　一百進制分計數(shù)器和六十秒計數(shù)器的原理是一樣的，不同的只是它們的輸入脈沖和進制不同而已，我們用兩片片74LS192來實現(xiàn)秒計數(shù)功能，我們要的只是減計數(shù)，所

10、以我們把它的UP端接到高電平上去,DOWN端接到秒脈沖上；十分秒位上的輸入端B、C端接到高電平上，即從輸入端置入0110（十進制的6），秒十位的LD端和借位端BO聯(lián)在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN聯(lián)在一起。當秒脈沖從秒位的DOWN端輸入的時候秒計數(shù)的192開始從9減到0；這時，它的借位端BO會發(fā)出一個低電平到秒十位的輸入端DOWN，秒十位的計數(shù)從6變到5，一直到變?yōu)?；當高低位全為零的時候，秒十位的BO發(fā)出一個低電平信號，DO

11、WN為零時，置數(shù)端LD等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個DOWN脈沖來到時，計數(shù)器進入下一個循環(huán)減計數(shù)工作中。</p><p>　　如果有必要，我們還可以增加兩片74LS192芯片去實現(xiàn)分計數(shù)。對于分計數(shù)來說，道理也是一樣的；只是要求，當秒計數(shù)完成了，分可以自動減少，需要把秒十位的借位端BO端接到分計數(shù)的DOWN端作為分計數(shù)的輸入信號來實現(xiàn)秒從分計數(shù)上的借位。當然，這些計數(shù)器工作，其中的清零端CR要處于低電平，置

12、數(shù)端不置數(shù)時要處于高電平。這是一個獨立工作的最高可以顯示99分鐘的計時器（實際只用了兩片74LS192，可以顯示60秒的計時）。把74LS192的QA/QB/QC/QD都接到外部的顯示電路上就可以看到時間的顯示了。作為洗衣機控制器的一個模塊，它還得有一定的接口來和其他的模塊連接在一起協(xié)調(diào)工作，分計數(shù)的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以當要從外部把它們強制清零時，可以用一個三極管（NPN）或者兩個或門就可以實現(xiàn)該功

13、能。還有我們可以利用分計數(shù)的UP端來進行外部置數(shù)，當把它們各接到一個低觸發(fā)低電平）的脈沖上就可以實現(xiàn)從0－9的數(shù)字輸入。（平時保持高電平，外從0－9的數(shù)字輸入。部給一個力就輸入一個低電平）的脈沖上就可以實現(xiàn)從0－9的數(shù)字輸入。</p><p>　　附1 74192的引腳圖及功能表：</p><p><b>　　分秒計數(shù)器電路圖：</b></p><

14、;p>　　B.強弱擋控制電路 </p><p><b>　　1）原理</b></p><p>　　當左邊開關(guān)A斷開時，秒脈沖信號送給上面的74LS192，控制強檔工作。帶預(yù)置清零端的雙J-K下降沿觸發(fā)器74LS76經(jīng)過邏輯功能轉(zhuǎn)換可以實現(xiàn)2Q1Q輸出為00，01,10,11的四循環(huán)跳轉(zhuǎn)，并將這四循環(huán)分別依次作為置數(shù)端置給雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153的BA

15、 端。當開關(guān)A斷開時，上下兩片74LS153的置數(shù)端1C0 1C1 1C2 1C3 2C0 2C1 2C2 2C3分別為：上片1010 0101 下片0000 1010。第一個信號到來時，BA為00，上片74LS153輸出端2Y 1Y輸出2C0 1C0的值為0 1，下片74LS153輸出端2Y 1Y輸出2C0 1C0的值為1 0，則可預(yù)置BCD雙時鐘可逆計數(shù)器 74LS192 的置數(shù)端DCBA 為1001，輸出端QDQCQBQA在秒脈

16、沖作用下從二進制九開始進行減計數(shù)。減計數(shù)至0時，進位輸出端BO給右邊的雙J-K下降沿觸發(fā)器74LS76信號，使之輸出端2Q1Q跳轉(zhuǎn)至01，經(jīng)過上述同類的過程轉(zhuǎn)換，到達DCBA信號為0010，此時之前BO給LOAD端的信號經(jīng)過一個延遲裝置恰好到達使74LS192置數(shù)為0010，又一輪減計數(shù)循環(huán)開始。</p><p>　　同理可知，當左邊開關(guān)A閉合時，秒脈沖信號送給上面的74LS192，控制弱檔工作。所不同的是，當開

17、關(guān)A閉合時，上下兩片74LS153的置數(shù)端1C0 1C1 1C2 1C3 2C0 2C1 2C2 2C3分別為：上片0000 1101 下片1010 0000。則弱檔時，74LS76的四循環(huán)00，01,10,11使74LS192完成0110,0010,0100,0010循環(huán)，即數(shù)碼管顯示依次為6秒，2秒，4秒，2秒的減計數(shù)四循環(huán)，對應(yīng)弱檔：正轉(zhuǎn)（7秒）→停（3秒）→反轉(zhuǎn)（5秒）→停（3秒）→正轉(zhuǎn)（7秒）的洗滌要求。</p>

18、<p><b>　　2）電路圖</b></p><p>　　附2 74LS153管腳圖及功能表</p><p>　　C 秒脈沖信號（由555觸發(fā)器和電阻電容組成）</p><p><b>　　五 總的控制電路</b></p><p>　　現(xiàn)在各單元電路完成了，最后要把他們有效的結(jié)合起來

19、聯(lián)合工作，實現(xiàn)目的功能。我們要求可以給分置數(shù)，外部還要有強制停止并清零，還有暫停功能。這也可以的，只要把秒脈沖切斷就可以了?，F(xiàn)在控制端也連起來了，這樣，一個完整的洗衣機控制電路就完成了，其電路圖如下:</p><p>　　六 安裝調(diào)試步棸 </p><p>　　操作簡述：當555觸發(fā)器接通高電平時，產(chǎn)生秒脈沖信號。秒脈沖信號分別進入計時器和強弱檔控制電路的兩片192芯片的down輸入端。

20、計時器按照之前設(shè)定的時間進行倒計時，當計時時間到時，兩個數(shù)碼管的數(shù)字為0，同時輸出端接兩個4072與門電路，通過7432與555觸發(fā)器和與門電路接通，達到時間到，鎖住秒脈沖信號，同時接顯示燈達到報警的效果。強弱檔控制電路的數(shù)碼管的數(shù)字顯示工作狀態(tài)，時間到達時，秒脈沖信號鎖住，電路停止工作。</p><p><b>　　七 使用元器件</b></p><p><b

21、>　　八 課程設(shè)計小感悟</b></p><p>　　開始時我們幾乎無從下手，就到處去查資料，于是，一點一點的我們逐漸知道該如何進行設(shè)計，我們的腦海中終于有了一個設(shè)計雛形。沿著這條還不是十分清晰的思路，我們不斷查閱，思考，討論，請教，改進，終于我們初步的電路圖誕生了。本以為大功告成，老師驗收時，我們信心十足地把自己的設(shè)計裝置演示給老師看，結(jié)果老師指出了我們設(shè)計的多個不合理的之處。帶著一絲遺憾和更

22、多的不放棄我們開始了改進之路。</p><p>　　于是我們不斷重復(fù)改進，黃天不負苦心人，我們終于得到了符合設(shè)計要求的電路，而且，老師還說，設(shè)計思路不錯，甚至比設(shè)計要求達到的還要好，這是我們心里美滋滋的。</p><p>　　雖然軟件設(shè)計好了，真實連電路的時候遇到了好多麻煩。開始老師讓測試每個芯片的功能，我們測試了一會發(fā)現(xiàn)芯片都是好的，就沒有繼續(xù)測試剩余的，按照電路連接后，發(fā)現(xiàn)不正常工作，

23、就請教老師，結(jié)果芯片是壞的，有了前車之鑒我們不敢大意，就一鼓作氣把剩余的芯片功能都測試了一遍。</p><p>　　開始連電路了，我們按照老師的要求，一個模塊一個模塊地連，一個模塊一個模塊地測試，連的時候小心翼翼力求一次成功。因為，每一根線的連接都不輕松，我們沒有那么多的時間去拆線，檢查，去返工。因為電路連線很繁瑣，連基本的排線工整都達不到，檢查起來比重新連一次還要麻煩。真正到后來都連好了，計數(shù)器部分秒的十位只出