數字邏輯課程設計報告---洗衣機控制電路設計

1、<p>　　06年數字邏輯課程設計報告</p><p>　　題目：全自動洗衣機控制系統(tǒng)的實現</p><p>　　專業(yè)： </p><p>　　班級： </p><p>　　姓名：

2、 同組隊員： </p><p>　　學號: </p><p>　　成績： </p><p>　　完成日期： 2006年 9月 </p><p><

3、b>　　設計目的</b></p><p>　　為了鞏固課本所學知識，培養(yǎng)動手能力和實際解決問題的能力，加深對課堂知識的理解和運用，進一步學習和熟悉各種常用芯片的規(guī)格和使用，能掌握電路的組裝和基本問題的排除。</p><p><b>　　設計內容</b></p><p>　　制作一個全自動洗衣機的程序部分，實現功能有：洗，漂，脫

4、，同時包括顯示燈的指示和蜂鳴器的鳴叫。還有水位和啟動暫停和總開關的設計。</p><p><b>　　設計器材</b></p><p>　　實驗室常見芯片，包括：LS7432,LS74193,LS74194,LS7408,LS7404,LS7490,以及NE555和若干燈，一個蜂鳴器，幾卷導線！</p><p><b>　　設計時間&

5、lt;/b></p><p><b>　　9月初一個星期</b></p><p><b>　　電路設計和原理</b></p><p><b>　　模塊介紹</b></p><p>　　a.啟動暫停模塊 </p><p>　　啟動暫停采用了一

6、個D觸發(fā)器，降手動脈沖轉換成電平信號。同時用總開關(power)作為RD端輸入，用來控制開關斷開的時候，輸出置零。輸入端Q再和NE555產生的自動脈沖相與，這樣直到按下啟動后相與后才會存在脈沖，否則則沒脈沖，即暫停工作。</p><p><b>　　b.洗漂脫的實驗</b></p><p>　　本模塊采用三個193累加計算器，實現分別對洗漂脫時間的預定，原理如下：首先

7、對3個193分別預定時間，同時每個對應一個顯示器，用戶可以從顯示器上看到自己預定的時間。開始工作后，首先第一個193即洗先開始，當預置時間減為零后，四個輸出相或產生一個零信號非后觸發(fā)第二個193開始工作，同理再完成第三個193的工作。一次全過程完成后，最后個193四輸出相或非后將3個193的LD端都置零，這樣又回到了開始洗的狀態(tài)，按下開始后進行第二輪洗滌。圖中第一個193輸出經過一系列與非門轉換，目的在于顯示兩位數字。這個過程中按下啟動

8、暫停鍵就會停止Q端輸出，即193無CP輸入，整個裝置都會暫停下來。最上面那根線是接總開關，用來實現開關關是193清零。</p><p><b>　　c.閃燈模塊</b></p><p>　　燈的要求是等待狀態(tài)為長亮，運行中為閃爍，運行完畢燈熄滅。為實現這個目的，表達式如下：</p><p>　　洗燈=w*!start(!表示非)+start*w

9、*s</p><p>　　漂燈=f*!start+start*w+start*f*s</p><p>　　脫燈=d*!start+start*w+start*f+start*d*s</p><p>　　實際接線就如上如顯示，原理很簡單，在這里就不在累贅。</p><p>　　注：上面通下來的3根線是w,f,d。分別是3個193輸出的4個或！&

10、lt;/p><p><b>　　d.水位控制</b></p><p>　　水位控制通過一個193實現，首先給預置1，利用水位按鈕實現脈沖輸入，當輸出達到九的時候，Qa和Qd相與產生個信號非之后LD端置零，這樣193又回到了初始狀態(tài)，即重新顯示為1。</p><p><b>　　e.蜂鳴器</b></p><

11、p>　　喇叭的設計有2類，一是暫停 水位按鈕按下響一次，二是一次全部完成后長鳴。上圖昨天兩條線分別對應暫停鍵和水位按鍵，右邊的線是一個D觸發(fā)器的輸出，觸發(fā)器作用是把完成后產生的信號d非下后給觸發(fā)器作為脈沖，通過觸發(fā)器作用輸出電平信號以實現蜂鳴器長鳴。中間從上下來的線是將觸發(fā)器輸出清零，以便停止響鈴。</p><p><b>　　f．指示燈</b></p><p>

12、;　　上面的指示燈表示總開關的開與關，下面的指示燈表示按下啟動暫停后長亮，再按下后就會熄滅，用電平信號來實現。</p><p><b>　　程序大體說明</b></p><p>　　首先要打開總開關，即power。然后要先預置3個過程分別需要的時間，預置完成后按下確定鍵。然后再按下啟動/暫停鍵，洗衣機就開始工作，按照剛才用戶預置的時間，分別進行洗漂脫。直到脫完成后洗衣

13、機會重新回到剛才預定完時間的狀態(tài)，直到再按下啟動/暫停，洗衣機開始第二輪洗滌。</p><p><b>　　實驗內容</b></p><p>　　本程序經過實際測試，全部功能都已經通過。</p><p><b>　　八．附加功能</b></p><p>　　本程序最大的特點是可以對洗、漂、脫的時間分

14、別進行事先預置，用戶可以在開始前根據自己的要求將時間先設定好，然后開始全自動洗滌。同時程序可以應用戶要求只脫水而不進行洗滌，用戶只要將3個步驟中的任何一個時間置0，該步驟在洗衣機進行過程中就不會被執(zhí)行，這樣用戶可以自定義洗滌過程，更加方便靈活。</p><p>　　九．其他說明和注意事項</p><p>　　i.關于確定鍵的說明：</p><p>　　本程序由于設計

15、成用戶可以完全自定義洗滌當中3個過程每個步驟的時間和任意選擇洗滌過程，所以設置了一個確定鍵。這個鍵的作用可以說用戶在設定時間后需要按下確定鍵以告訴洗衣機準備完畢可以開始了，這個鍵并不是多余的，我們在設計過程中考慮的是否減免這個鍵的設置，但是由于功能的更多實現，要設定時間這個鍵是不能省的。</p><p>　　ii.關于漂和脫不能設置兩位數的問題</p><p>　　其實實現漂和脫的時間能設

16、定兩位數一點都不麻煩，原理和洗的時間能設置成12分鐘是一樣的，因為考慮到我們實驗中芯片有限，板上插槽也有限，而且沒有必要完成實現全部功能，一個做成功了就已經達到目的了，所以這個問題其實是小問題。</p><p><b>　　十．實驗改進建議</b></p><p>　　1．程序一個很顯而易見且比較容易實現的功能可以說是對最后完成洗滌后響鈴的定時關閉功能的改進。甚至我們

17、可以讓用戶自定義響鈴的時間，我們需要一個193芯片，讓用戶預先設定好響鈴時間長度，當洗滌完成后，d(即脫中4個輸出相或)產生個信號驅動193開始工作，當達到時間后給個反饋卡斷脈沖，響鈴就停止，這個功能實現并不復雜。</p><p>　　2．由于我們添加了幾項其他功能，導致試驗中導線和芯片很多，導線纏繞在一起，芯片埋在導線當中，給后來差錯造成了很大阻力，同時由于沒有詳細的規(guī)劃，往往一個模塊接好后，以后回頭甚至有忘記

18、如何接線的問題，希望以后養(yǎng)成好習慣，詳細具體畫好電路圖，然后接線有條不紊，注明解釋，這樣做到井井有條。</p><p>　　3．程序設計中總開關設計成清零開關，其實這是不合理的，現實中開關應該控制整個洗衣機的電源，其實開關做成電源反倒容易的很多，按老師的解釋是應該是給我們加點難度。但其實結合實際我想可以把power做成電源開關，可以另外加個清零按鈕。</p><p><b>　　

19、十一.感想和心得</b></p><p>　　這次數電程序設計實驗可以說獲益非淺，首先最深的感受是：哇，我們學的知識終于可以做出點東西來了！我們都已經大三了，說實話一直感覺課本知識按照老師說都是基礎，一定要好好掌握，我們也照做了，我們考了個80，90多分。可是我們還是感到一種心虛，其實個人覺得好的學習應該在不斷的有成就當中進行，當用自己所學的知道完成了任務的時候，那是一種成就感，是對自己學習的肯定，就

20、會給自己帶來無限的信心和繼續(xù)學習的熱情，我覺得不斷地去實踐并取得一定成果，這樣學習是最好的。這次數電實驗給了我們一次真正展現自己能力的機會，我通過自己的不斷努力，我也終于成功了！</p><p>　　第二點感受頗深的是自己發(fā)現課本上學的東西真的是紙上談兵。我們只能從書本上的字里行間看到說電路中會存在競爭存在險象，可是我們根本就沒有辦法真正體會到其重要性和如何預防等措施。這次數電實驗，通過自己動手，自己發(fā)現問題，我

21、看到了競爭并解決了競爭。我通過加長導線的辦法成功避免了一處競爭，當我成功的時候，我發(fā)現實驗的重要性。還有個問題是越到后來，接線和芯片使用多起來，電路就難免變的不穩(wěn)定，查起問題來又不方便，何況不是錯誤是不穩(wěn)定問題，這些問題在課堂上只聽老師講講是完全體會不到的。但我知道我都做到這個地步了，我不能放棄，好多次我自己很是煩躁，直接去吃飯或者不去做實驗來逃避問題，但我清醒的知道問題還是要解決的，我鼓起勇氣，耐著性子，面對強大的困難，我不再退縮，我

22、從檢查線路開始，到檢查芯片，到檢查導線（有一次導線壞了的問題還真是存在），和我的搭檔不懈的努力，終于問題還是迎刃而解，老師曾一直指責我們的電路總開關清零作用有錯誤，偶爾會出現0。我就直接拔線重新設計電路。我知道沒有解決不了的問題，只有有信心，只有有勇氣，只要有耐心，沒有戰(zhàn)勝不了的攔路虎!!!!我衷心的感謝這次數電實驗，給我的啟發(fā)是巨大的，給我</p><p><b>　　十二.附完整電路圖</b&