洗衣機(jī)控制器課程設(shè)計

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1、　　課程設(shè) 計　　2012年 3 月2日　　課程設(shè)計任務(wù)書　　課程 EDA技術(shù)課程設(shè)計　　題目洗衣機(jī)控制器　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等</p&

2、gt;　　主要內(nèi)容：　　設(shè)計一個洗衣機(jī)控制器，要求洗衣機(jī)有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停三種狀態(tài)。設(shè)定洗衣機(jī)的工作時間，要洗衣機(jī)在工作時間內(nèi)完成：定時啟動(正轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(反轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(定時未到回到“正轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(……”，定時到則停止，同時發(fā)出提示音。　　基本要求

3、：　　1、設(shè)計一個電子定時器，控制洗衣機(jī)作如下運轉(zhuǎn)：定時啟動(正轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(反轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(定時未到回到“正轉(zhuǎn)20秒(暫停10秒(……”，定時到則停止；　　2、若定時到，則停機(jī)發(fā)出音響信號；　　3、用兩個數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時間（分鐘數(shù)），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直

4、到時間到停機(jī)；洗滌過程由“開始”信號開始；　　4、三只LED燈表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫?！比齻€狀態(tài)。　　[1] 潘松著.EDA技術(shù)實用教程(第二版). 北京：科學(xué)出版社,2005.　　[2] 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分. 北京：高教出版社,2006.　　[3]

5、閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高教出版社,2003.　　完成期限 2012.3.12 　　指導(dǎo)教師 　　專業(yè)負(fù)責(zé)人 　　2012年 2月27日<

6、;p>　　一、總體設(shè)計思想　　1.基本原理　　首先用電路控制三只LED顯示洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停三種狀態(tài)。然后用電子定時器控制洗衣機(jī)設(shè)定的工作時間，以及正傳和反轉(zhuǎn)運行時間的控制。同時用兩個數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時間（按分鐘計數(shù)），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直到時間到停

7、機(jī)；洗滌過程由“開始”信號開始；最后定時到則停止，同時用蜂鳴器發(fā)出提示音。通過各種開關(guān)組成控制電路，使洗衣機(jī)實現(xiàn)程序運轉(zhuǎn)。直至結(jié)束為止。　　2.設(shè)計框圖　　洗衣機(jī)控制電路由定時輸入模塊，電機(jī)輸出模塊，電機(jī)時間控制模塊，數(shù)字顯示電路，倒計時模塊以及報警器模塊組成。<b&

8、gt;　　圖一 　　二、設(shè)計步驟和調(diào)試過程　　1、總體設(shè)計電路　　電路圖如下所示：　　圖二　　2

9、、模塊設(shè)計和相應(yīng)模塊程序　?。?）定時輸入模塊：　　此模塊是為了實現(xiàn)洗衣機(jī)能夠定時輸入的功能，保證洗衣機(jī)能夠正常運行。　　library IEEE;　　use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;　　use IEEE.

10、STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity shuru is　　Port ( shu : in std_logic; 　　hshu: in std_logic;<

11、;p>　　din : in std_logic; 　　dout:out std_logic_vector(3 downto 0);　　dout1:out std_logic_vector(3 downto 0)); 　　end shuru;　　architect

12、ure Behavioral of shuru is　　signal count: std_logic_vector(3 downto 0);　　signal count1: std_logic_vector(3 downto 0);　　signal count2: std_logic_vector(3 down

13、to 0);　　signal count3: std_logic_vector(3 downto 0);　　begin　　process(shu,hshu,din)　　begin

14、;　　dout<=count;　　dout1<=count1;　　if din='1' then　　dout<="1111";dout1<="1111";　　elsif

15、rising_edge(shu) then　　if count="1001" then　　count<="0000";　　else　　count<=count+1;

16、;　　end if;　　end if;　　if rising_edge(hshu) then　　if count1="0110" then　　count1

17、<="0000";　　else　　count1<=count1+1;　　end if;　　end if;

18、　　end process;　　end Behavioral;　?。?）電機(jī)時間控制模塊：　　此模塊由一個累加器和一個命令控制器組成，用來實現(xiàn)預(yù)置洗滌時間的功能，洗滌時間以分鐘數(shù)為單位，用戶可根據(jù)自己的需求來設(shè)定洗滌時間的長短。　　library IE

19、EE;　　use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity washmachine is<

20、;p>　　Port ( clk : in std_logic;　　c :out std_logic;　　d :out std_logic);　　end washmachine;　　architecture miao20 of washmachine is</p

21、>　　signal count: std_logic_vector(2 downto 0); 　　signal shi: integer range 0 to 60;　　begin　　process(clk)

22、;　　begin　　if rising_edge(clk) then　　if shi=60 then　　shi<=0;c<='1';　　else shi<=shi+1;c<='0

23、9;;　　end if;　　if count="101" then　　count<="000";　　d<='1';</p&

24、gt;　　else　　count<=count+1;　　d<='0';　　end if;

25、　end if;　　end process;　　end miao20;　?。?）電機(jī)輸出模塊　　此模塊是為了實現(xiàn)能夠控制洗衣機(jī)電機(jī)時間達(dá)到正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停的功能。　　lib

26、rary IEEE;　　use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity dianji is&

27、lt;p>　　Port ( 　　cc :in std_logic;　　dd :out std_logic_vector(1 downto 0);　　deng : out std_logic_vector(2 downto 0));

28、;　　end dianji;　　architecture di of dianji is　　signal count : std_logic_vector(2 downto 0);　　signal dian : std_logic_vector(1 downto 0);

29、　signal deng1 : std_logic_vector(2 downto 0);　　begin　　dd <= dian;　　deng<=deng1;　　process(cc)<p&g

30、t;　　begin　　if rising_edge(cc) then　　if count = "101" then　　count <= "000";　　else <

31、/b>　　count <= count+1; 　　end if;　　if count="000" then　　dian<="01";deng1<="100&

32、quot;;　　elsif count="010" then　　dian<="00";deng1<="010";　　elsif count="011" then　　dian<

33、="11" ;deng1<="001";　　end if; 　　end if;　　end process;　　end di ;

34、;　　（4）數(shù)碼管顯示模塊：　　根據(jù)課程設(shè)計要求，必須將洗衣機(jī)的工作狀態(tài)及工作時間在數(shù)碼管和指示燈上顯示出來，此模塊是用來控制洗衣機(jī)的工作狀態(tài)及工作的頻率，并把工作狀態(tài)及工作時間顯示出來。　　library IEEE;　　use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p&

35、gt;　　use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity shuma is　　Port (din:in std_logic_vector(3 downto 0 ); &

36、lt;p>　　dout:out std_logic_vector(6 downto 0) ); 　　end shuma;　　architecture Behavioral of shuma is　　begin　　process

37、(din)　　begin　　case din is　　when "0000" => dout<="0000001";--0　　when "0001" =>

38、dout<="1001111";--1　　when "0010" => dout<="0010010";--2　　when "0011" => dout<="0000110";--3

39、　when "0100" => dout<="1001100"; --4　　when "0101" => dout<="0100100";--5　　when "0110" => dout<="0100000&q

40、uot;;--6　　when "0111" => dout<="0001111";--7　　when "1000" => dout<="0000000";--8　　when "1001" =

41、> dout<="0000100";--9　　when others => dout<="1111111";　　end case;　　end process;　　end

42、Behavioral;　?。?）倒計時模塊：　　由于洗衣機(jī)有工作時間，必須要一模塊來控制它的工作時間范圍，當(dāng)洗衣機(jī)開始工作后，減法計數(shù)器即會實現(xiàn)減數(shù)功能，直到時間減到零，洗衣機(jī)便停止工作。　　library IEEE;　　use IE

43、EE.STD_LOGIC_1164.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity hui is　　Port ( jian : in std_logic;</

44、p>　　reset : in std_logic;　　din : in std_logic_vector(3 downto 0);　　dout : out std_logic_vector(3 downto 0);　　c:out std_logic);<p

45、>　　end hui;　　architecture Behavioral of hui is　　signal count : std_logic_vector(3 downto 0);　　begin<p

46、>　　dout <= count;　　process(jian,reset,din)　　begin　　if reset='1'then　　count <= din ;<p

47、>　　c<='0';　　elsif rising_edge(jian) then　　if count = "0000" then　　count <= "1001";<p&g

48、t;　　c<='1';　　else 　　count <= count-1;　　c<='0';

49、;　　end if;　　end if;　　end process;　　end Behavioral;　　library IEEE;　　use IEEE.STD_LOGIC_

50、1164.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;　　use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;　　entity hui1 is　　Port ( jian : in std_logic;<p

51、>　　reset : in std_logic;　　din : in std_logic_vector(3 downto 0);　　dout : out std_logic_vector(3 downto 0);　　c:out std_logic);

52、;　　end hui1;　　architecture Behavioral of hui1 is　　signal count : std_logic_vector(3 downto 0);　　begin　　dout

53、 <= count;　　process(jian,reset,din)　　begin　　if reset='1'then　　count <= din ;<b&

54、gt;　　c<='0';　　elsif rising_edge(jian) then　　if count = "0000" then　　c<='1';

55、　　else 　　count <= count-1;　　c<='0';　　end if;　　end if;<

56、;/b>　　end process;　　end Behavioral;　　報警器模塊：　　當(dāng)洗滌時間結(jié)束時，洗衣機(jī)就會自動發(fā)出警報聲，以此提醒用戶洗滌工作完成，此模塊就是實現(xiàn)此功能。

57、library ieee;　　use ieee.std_logic_1164.all;　　use ieee.std_logic_undigned.all;　　entity warming is　　port(clk:in std_logic;<

58、p>　　finishc: in std_logic;　　warn:out std_logic);　　end warming;　　Architecture six of warming is　　begin

59、　　process(clk)　　Begin　　If finishc=’1’then warn<=clk;　　Else warn<=’0’;　　end if;</

60、p>　　end process;　　end;　　3、仿真及仿真結(jié)果分析　　EDA工具在EDA技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)極其重要的位置，EDA的核心是利用計算機(jī)完成電子設(shè)計全程自動化，因此基于計算機(jī)環(huán)境的EDA軟件的支持是必不可少的。此次設(shè)計所用EDA工具是由著

61、名的Alter公司生產(chǎn)的MAX＋plusⅡ工具軟件，它是一種集成的開發(fā)環(huán)境，支持原理圖、VHDL和Verilog語言文本文件，以及波形文件作為設(shè)計輸入，并支持這些文件的人以混合設(shè)計。　?。?）定時輸入仿真：　　（2）電機(jī)時間控制模塊：　?。?）電機(jī)仿真：

62、　?。?）數(shù)碼顯示仿真：　?。?）倒計時仿真：　　（6）總體仿真：　　4、實驗調(diào)試結(jié)果　　通過幾天的調(diào)試，調(diào)試結(jié)果達(dá)到了設(shè)計要求。實現(xiàn)功能

63、如下：定時啟動正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒反轉(zhuǎn)20秒暫停10秒定時未到回到“正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒……”，時間控制正常。三只LED管也能顯示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫停”三個狀態(tài)。運轉(zhuǎn)時，數(shù)碼管也能顯示倒計時間。最后當(dāng)定時達(dá)到時，蜂鳴器發(fā)出響聲報警。　　三、結(jié)論及心得體會　　通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，

64、只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正地更好去理解知識，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。從查閱相關(guān)的資料到自己設(shè)計總體方案，每一個環(huán)節(jié)都是在對以往知識學(xué)習(xí)掌握的復(fù)習(xí)，歸納總結(jié)以及提升，EDA以硬件描述語言VHDL為系統(tǒng)描述手段完成的設(shè)計文件，自動的完成邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合。結(jié)構(gòu)綜合，以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。在設(shè)計過程中，我意

65、識到了自己對專業(yè)知識的不足之處。這就要求我不斷的去復(fù)習(xí)課本，以便更好的來完成本次課程設(shè)計。但是，在進(jìn)行編譯運行時，就出現(xiàn)了諸多錯誤。使得整個程序無法繼續(xù)運行。這時自己就得有充足的耐心，一點點的調(diào)試，檢查。　　參考資料　　[1] 潘松著.EDA技術(shù)實用教程(第二版). 北京：科學(xué)出版社,2005.

66、　　[2] 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分. 北京：高教出版社,2006.　　[3] 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高教出版社,2003.　　[4] 譚會生，張昌凡.EDA技術(shù)及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.　　[5] 潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)實用教程.北京：科學(xué)出

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