洗衣机数电课程设计.docx

1目 录1 设计任务与要求 ..................................................................................................................31．1 基本设计任务 ........................................................................................................32 方案论证 ..............................................................................................................................33 电路设计 ..............................................................................................................................33.1 总体方框图 ..............................................................................................................33.2 工作原理 ..................................................................................................................34 各主要电路及部件工作原理 ..............................................................................................34.1 555 单稳态触发电路 ...............................................................................................34.2 递减计数器与时间显示 ..........................................................................................34.3 74LS192 的简要说明 ...............................................................................................54.4 洗衣机工作状态显示电路 ......................................................................................65 原理总图 ..............................................................................................................................76 元器件清单 ..........................................................................................................................77 调试过程及测试数据（或者仿真结果） ..........................................................................87.1 通电前检查 ..............................................................................................................87.2 通电检查 ..................................................................................................................87.2.1 外接的两个 CD4511 与 74LS192 及数码管之间的连接工作状态 .............87.2.2 四大 74LS192 的工作状况 ...........................................................................87.2.3 接入 555 电路的工作状况 ..........................................................................827.2.4 控制洗衣机三大状态的 74LS138 的工作状态 ...........................................97.3 结果分析 ..................................................................................................................98 小结 ......................................................................................................................................99 设计体会及今后的改进意见 ..............................................................................................99.1 体会 ..........................................................................................................................99.2 本方案特点及存在的问题 ....................................................................................109.3 改进意见 ................................................................................................................10参考文献 ................................................................................................................................10正 文1 设计任务与要求1．1 基本设计任务设计并制作一个洗衣机定时控制器，定时器工作模式如下：(1)洗涤时间在 0-99 分钟内由用户自行设定，单位为每分钟。

2)用两位数码管对洗涤过程作计时显示（以分钟为单位），直到时间到而停机3)当定时时间到时，在洗衣机停止工作的同时发出音频信号提醒用户注意提示：可用三个发光二极管表示洗衣机工作状态3参考元器件：74HC190/192，CD4511，74HC160/161 ，74HC138/139，74HC00/02/082 方案论证方案一：1.对于洗衣机电机的工作顺序:“启动——>正转 20s——>暂停 10s——>反转 20s——>暂停 10s——>正转 20s——>……——>时间到停止 ”设计一个定时器控制洗衣机的电机的运转，由其正传反转及暂停时间分析知道洗衣机运转的周期为 60s，并且呈现周期循环，知道时间到停止为止我们可以利用计数器的功能进行 60s 的计数，及需要一个秒计数器，并且利用洗衣机的电机工作状态转换的时间来设置正转暂停反转2.如此则需要为计数器设置一个合适的脉冲，设计中的秒计数器所需的脉冲必为 1HZ脉冲，因此可以考虑 555 定时器，利用其构成多谐振荡器产生矩形脉冲信号3.对于用数码管显示洗涤时间，按倒计数方式对洗涤对洗涤过程作倒计时显示，并且洗涤时间在 20 分钟内可由用户任意设定，并设置启动键，在预置定时时间后，按启动键开始机器运转。

分析知道我们还需要设置一个分钟计数器，可以利用秒计数器的借位端BO 端连接到分计数器的 DOWN 端作为分计数器的输入信号来实现秒从分计数器上的借位从而构成分计数器的工作脉冲在要求中要求倒计时，显然我们需要递减计数器，和利用开关控制计数器的清零端 CR 的电平或 555 电源输入以控制电路工作4.对于用 LED 模拟洗衣机的工作状态： LED1 点亮表示正转， LED2 点亮表示暂停，LED3 点亮表示反转显然可以利用 74LS138 译码器，将秒十位的 Qa、Qb 、Qc 分别接至A、B、 C 端进行译码，将输出 4、5，0、3，1、2 分别接至与非门输出分别接至LED1、LED2、LED3，从而实现洗衣机工作状态的指示方案二：（采用什么方法，特点等）综合考虑，采用哪种方案43 电路设计3.1 总体方框图图 3-1 总体方框图3.2 工作原理首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作利用秒计时器十位上的数值变换表示出电机的运转状态，同时利用译码器和门电路设计出适合的电路使 LED 工作达到设计要求；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警。

4 各主要电路及部件工作原理4.1 555 单稳态触发电路利用 555 定时器构成多谐振荡器如图 3-1，产生 1HZ 矩形脉冲信号555 定时器构成多谐振荡器所属出的矩形脉冲信号的频率计算式为：f=1.43/[(R1+2R2)C1]故选定原件参数，R1=43K，R2=50K，C1=10μF， C2=0.01μF 其中电容 C2 的作用是抗干扰4.2 递减计数器与时间显示六十进制分计数器和六十进制秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲的进制不同而已，我们利用四片 74ls192 来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是递减计数，所以我们把它的 UP 端接到高电平上去，DOWN 端接到秒脉冲上十分秒位上的输入端 D2、D3 端接到高电平上，即从输入端置入 0110(十进制的 6)，秒十位的置数端LOAD 端和借位端 BO 连接在一起，再把秒位的 BO 端和十秒位的 DOWN 接在一起当秒脉冲从 DOWN 端输入的时候秒计数的 74ls192 开始从 9 减到 0；这时，它的借位端 BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端 DOWN，秒十位的计数从 6 变到 5，一直减到 0；当高低位全为0 的时候，秒十位的 BO 发出一个低电平信号，DOWN 位 0 时，置数端 LOAD 等于 0，秒十位完成并行置数，下一个 DOWN 脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。

5对于分计数来说，道理当然也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端 BO 端接到分计数的 DOWN 端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位当然，这些计数起工作，其中清零端 CLR 要处于低电平，置数端LOAD 不置数时要处于高电平。