1、<p><b>　　簡易洗衣機(jī)控制器</b></p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)是基于數(shù)字電路定時(shí)器的洗衣機(jī)簡易控制電路。通過預(yù)置洗衣機(jī)的洗滌時(shí)間來自動(dòng)的正反轉(zhuǎn)和暫停，并且用不同的指示燈來表示洗衣機(jī)的正反暫停三狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)定時(shí)時(shí)間后，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，發(fā)出蜂鳴聲。同時(shí)，用兩位數(shù)碼管來顯示預(yù)置時(shí)間和洗滌剩余時(shí)間。</p><p>　　電路主要分為顯示電路、秒脈沖發(fā)生電

2、路、計(jì)時(shí)電路、報(bào)警狀態(tài)電路和洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。顯示電路使用的是兩個(gè)單位的共陰極八段數(shù)碼管，使用兩片CD4511作為數(shù)碼管譯碼芯片。秒脈沖發(fā)生電路采用了使用成熟廣泛的555定時(shí)器芯片，產(chǎn)生秒信號(hào)，作為各芯片的時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)時(shí)電路使用的是四片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192芯片，分別設(shè)計(jì)為十進(jìn)制和六進(jìn)制電路，用于完成時(shí)間的定時(shí)、計(jì)時(shí)功能。報(bào)警電路和狀態(tài)顯示電路使用的是簡單的非門和與非門74LS04、74LS00組成的邏輯組合電路，分別控制蜂

3、鳴器和發(fā)光二極管，來實(shí)現(xiàn)報(bào)警和狀態(tài)顯示。電機(jī)控制電路采用了3-8譯碼器74LS138和與非門電路的組合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反暫停狀態(tài)。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)通過電腦軟件仿真和實(shí)物驗(yàn)證，具有良好的可行性，能夠稍加修改后用于洗衣機(jī)控制電路中，能滿足一般的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ：洗衣機(jī)控制 ；數(shù)字電子控制；定時(shí)器</p><p>　　Abstracts：The

4、design is based on the simple digital circuit timer of washing machine. The washing machine is to be positive negative and suspension by preset time, and expressed in different light to suspend three washing state. After

5、 the time run over, will automatically alarm, beeping. At the same time, with two digital tubes to display the preset time and washing time remaining.</p><p>　　Circuit consists of display circuit, pulse gene

6、rator and timing circuits, alarm circuit and washing machine positive negative state control circuit. Display circuit is two units of digital pipe, use of catholic erection CD4511 pieces as digital tube decoding chips. S

7、econd pulse generator adopted widely used mature 555 timing, as the signal, the clock signal chip. Timing circuits using four decimal reversible counter 74ls192 chip design, respectively for the decimal system and six fo

8、r completion </p><p>　　Computer software simulation and experiment through physical test, has the good feasibility, a washing machine, used for the control circuit of the general requirement can meet.</p&

9、gt;<p>　　Keywords: washing machine control, Digital electronic control, The timer</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.前言1</b></p><p>　　2.總體方案設(shè)計(jì)2</p&

10、gt;<p>　　2.1 方案比較2</p><p>　　2.11 設(shè)計(jì)要求分析與方案比較2</p><p>　　2.2 方案論證4</p><p>　　2.3 方案選擇4</p><p>　　3.單元模塊設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇5</p>

11、<p>　　3.11秒信號(hào)發(fā)生器選擇5</p><p>　　3.12 分秒計(jì)數(shù)器選擇5</p><p>　　3.13 顯示電路5</p><p>　　3.15 狀態(tài)顯示電路6</p><p>　　3.16 洗衣機(jī)控制電路6</p><p>　　3.17 報(bào)警電路及延時(shí)電路6</p>

12、<p>　　3.2各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.21 秒信號(hào)發(fā)生器電路7</p><p>　　3.22 分秒計(jì)數(shù)器7</p><p>　　3.23 顯示電路8</p><p>　　3.24 狀態(tài)顯示電路8</p><p>　　3.25 洗衣機(jī)控制電路9</p>

13、<p>　　3.26 報(bào)警電路9</p><p>　　3.3 特殊器件介紹10</p><p>　　3.31 555定時(shí)器10</p><p>　　3.32 74LS192 計(jì)數(shù)器11</p><p>　　3.33 CD4511譯碼器13</p><p>　　3.34 74LS138譯碼器1

14、3</p><p>　　3.4 各單元模塊的聯(lián)接14</p><p>　　3.41 工作原理14</p><p>　　3.42 總原理圖15</p><p>　　3.43 元件清單16</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計(jì)16</b></p><p>　　4.

15、1 設(shè)計(jì)所用工具16</p><p>　　4.2 設(shè)計(jì)流程16</p><p>　　4.3 工作流程17</p><p>　　5.系統(tǒng)功能及調(diào)試18</p><p>　　5.1 系統(tǒng)功能18</p><p>　　5.2 調(diào)試方法18</p><p>　　5.3 調(diào)試內(nèi)容18<

16、/p><p>　　5.31 預(yù)設(shè)時(shí)間輸入調(diào)試18</p><p>　　5.32 指示燈調(diào)試20</p><p>　　5.33 報(bào)警器調(diào)試21</p><p><b>　　6．設(shè)計(jì)總結(jié)22</b></p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)23</b></p>

17、<p><b>　　8.附錄23</b></p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　現(xiàn)代社會(huì)人們的生活水平越來越高，洗衣機(jī)作為一種方便人們洗滌的設(shè)備進(jìn)入了千家萬戶。洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)也變的越來越重要。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，人們的日常生活越來越數(shù)字化和集成化，洗衣機(jī)控制器的發(fā)展也在不斷的前進(jìn)。</

18、p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求，本次課程設(shè)計(jì)用到了我們熟悉的555定時(shí)器，74LS192芯片,74LS138，CD4511芯片，數(shù)碼管等電路器件。通過一些基本的電路元件（電阻、電容）和門電路（非門、或非門、與門、與非門）將各個(gè)電路器件連接起來，實(shí)現(xiàn)我們所要實(shí)現(xiàn)的功能。</p><p><b>　　2.總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>&

19、lt;b>　　2.1 方案比較</b></p><p>　　2.11 設(shè)計(jì)要求分析與方案比較</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求完成洗衣機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一個(gè)電子定時(shí)器，控制洗衣機(jī)作如下運(yùn)轉(zhuǎn)：</p><p>　　圖2.1 洗衣機(jī)洗滌過程圖</p><p>　　（1）、定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒反轉(zhuǎn)20秒暫停10秒定時(shí)未到

20、回到“正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒……”，定時(shí)到則停止；</p><p>　　（2）、用兩個(gè)數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（分鐘數(shù)），按倒計(jì)時(shí)方式對洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停機(jī)；</p><p>　?。?）、三只LED燈表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫停”三個(gè)狀態(tài)。</p><p>　　通過以上要求，洗滌模式是以60秒鐘作為循環(huán)。首先，從秒脈沖出來的信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)控制電路后進(jìn)入

21、秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行秒計(jì)數(shù)，進(jìn)行清零，這時(shí)用戶置入洗滌時(shí)間，并按開始按鈕，洗衣機(jī)開始工作。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器變?yōu)榱愕臅r(shí)候，去分鐘計(jì)數(shù)器上面借數(shù)；與此同時(shí)，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號(hào)進(jìn)入移位寄存器后，LED燈表示出電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)用戶設(shè)定的洗滌時(shí)間結(jié)束后，電路報(bào)警并清零；同時(shí)電機(jī)指示燈熄滅。</p><p>　　根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)電路基本框圖如下：</p><p><b>　　方案一：</b&g

22、t;</p><p>　　圖2.2 方案一框圖</p><p><b>　　方案二 ：</b></p><p>　　圖2.3 方案二框圖</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p>　　本定時(shí)器實(shí)際上包含兩級(jí)定時(shí)的概念，一是總洗滌過程的定時(shí)，而是在總

23、洗滌過程中又包含電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和暫停三種定時(shí)，并且這三種定時(shí)是反復(fù)循環(huán)直至所設(shè)定的總定時(shí)時(shí)間到位置?？奢斎肟偠〞r(shí)時(shí)間在0~99min以內(nèi)。后用倒計(jì)時(shí)的方法每分鐘減1直至?xí)r間變?yōu)?。在此期間，要控制電路實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、暫停、反轉(zhuǎn)三個(gè)功能。實(shí)現(xiàn)定時(shí)的方法很多，比如采用555定時(shí)器構(gòu)成諧振電路實(shí)現(xiàn)定時(shí)，又如將定時(shí)初值預(yù)置到計(jì)數(shù)器中，使計(jì)數(shù)器運(yùn)行在減計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)減到全零時(shí)，則定時(shí)時(shí)間到。方案二的電路原理框圖就是采用這種方法實(shí)現(xiàn)的。由秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生

24、的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)60分頻后，得到分脈沖信號(hào)。洗滌定時(shí)的時(shí)間的初值先通過撥盤或數(shù)碼開關(guān)設(shè)置到洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器中，每當(dāng)分脈沖到來計(jì)數(shù)器減1，直至減到定時(shí)時(shí)間到為止。運(yùn)行中間，剩余時(shí)間經(jīng)譯碼后在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示。運(yùn)行時(shí)間結(jié)束后，報(bào)警電路報(bào)警。</p><p><b>　　2.3 方案選擇</b></p><p>　　因采用單穩(wěn)電路實(shí)現(xiàn)定時(shí)，可以用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)。555定時(shí)器集

25、成度高、性能好，運(yùn)用比較廣泛。它的功耗低、輸入阻抗高，并且比較容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。經(jīng)比較后，采用第二種方案。</p><p><b>　　3.單元模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇</p><p>　　3.11秒信號(hào)發(fā)生器選擇</p><p>　　方案一：石英晶體振蕩器</p>

26、<p>　　此電路的震蕩頻率僅取決于石英晶體串聯(lián)諧振頻率fs，與電路中的R、C的只無關(guān)，所以此電路能夠得到頻率穩(wěn)定性高的脈沖波形。但是它的頻率不能調(diào)節(jié)，而且頻帶窄，不能用于寬頻濾波，此電路非常適合秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)，但是由于洗衣機(jī)電路對秒信號(hào)精度要求不高，因此不采用此方案。</p><p>　　方案二：由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器</p><p>　　由于555定時(shí)器內(nèi)部的比

27、較器靈敏度比較高，輸出驅(qū)動(dòng)電流大，功能靈活，且采用差分電路形式，它的頻率受電源電壓和溫度的影響很小，所以由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器振蕩頻率穩(wěn)定，不易受干擾。并且555定時(shí)器使用成熟，因此采用此方案。</p><p>　　3.12 分秒計(jì)數(shù)器選擇</p><p>　　方案一：采用74LS190芯片實(shí)現(xiàn)</p><p>　　74ls190為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)芯片，為異步置

28、數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的置數(shù)和計(jì)數(shù)，但是用該芯片實(shí)現(xiàn)分鐘置數(shù)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，不采用此方案。</p><p>　　方案二：采用74LS192芯片實(shí)現(xiàn)</p><p>　　74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能。置數(shù)比較簡單，因此采用此方案。</p><p><b>　　3.13 顯示電路</b></p&g

29、t;<p>　　顯示電路用單位的譯碼管和相適應(yīng)的顯示譯碼器構(gòu)成，此處采用四個(gè)共陰極單位數(shù)碼管和四塊CD4511譯碼芯片組成，應(yīng)用十分簡單。</p><p>　　3.15 狀態(tài)顯示電路</p><p>　　采用三個(gè)不同顏色的數(shù)碼管來顯示不同的洗滌狀態(tài)，通過74ls138作為譯碼器，來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)顯示功能。洗衣機(jī)洗滌共三中狀態(tài)，分別為暫停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，用三種不同顏色的LED燈來表示，

30、在三個(gè)狀態(tài)中，40-60秒為正轉(zhuǎn)、30-40秒為暫停、10-30秒為反轉(zhuǎn)、0-10秒為暫停。分別用紅綠黃來表示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和暫停三種狀態(tài)。</p><p>　　三個(gè)狀態(tài)區(qū)的區(qū)分標(biāo)志位為秒信號(hào)的十分位，當(dāng)74LS192輸出為0000-0001為暫停；當(dāng)輸出為0001-0011為反轉(zhuǎn)；當(dāng)輸出為0011-0100為暫停；當(dāng)輸出為0011-0100為正轉(zhuǎn)。有效區(qū)狀態(tài)為三位，為了容易實(shí)現(xiàn)，此處采用74LS138譯碼器，進(jìn)過譯

31、碼后有八位，容易進(jìn)行分區(qū)。</p><p>　　3.16 洗衣機(jī)控制電路</p><p>　　通過不同的門電路74LS00、74LS04進(jìn)行組合，配合使用輕觸按鈕和單擲開關(guān)，控制電路實(shí)現(xiàn)清零、置數(shù)、開始、關(guān)閉等各種功能，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的效果。</p><p>　　洗衣機(jī)控制電路要完成功能有時(shí)間預(yù)置，定時(shí)報(bào)警，正反暫停狀態(tài)控制，定時(shí)時(shí)間到后停止洗衣機(jī)運(yùn)行。 因此使用三個(gè)按鍵

32、，分別實(shí)現(xiàn)時(shí)間的分個(gè)位、分十位和開始工作功能。按鍵接到門電路的輸入，經(jīng)過上拉電阻，未按下時(shí)，是高電平狀態(tài)，當(dāng)按下時(shí)，為低電平，按鍵兩邊并聯(lián)一個(gè)0.1uf的磁片電容消除尖脈沖。</p><p>　　時(shí)間預(yù)置是通過按鍵經(jīng)過一個(gè)非門，在接入二輸入與非門電路的一個(gè)輸入，另一個(gè)接與非門輸入端接入秒脈沖信號(hào)，當(dāng)按鍵按下時(shí)，門電路打開，秒信號(hào)能夠進(jìn)入74LS192的UP端進(jìn)行計(jì)數(shù)。起到時(shí)間預(yù)置功能。狀態(tài)的控制可以使用上面的狀態(tài)

33、LED燈的輸入作為繼電器的輸入，當(dāng)紅燈亮?xí)r，信號(hào)同時(shí)到達(dá)繼電器，是電機(jī)接正的5V電源，當(dāng)綠燈亮的時(shí)候，信號(hào)到達(dá)另一個(gè)繼電器，電機(jī)接到-5V,電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)為黃燈的時(shí)候，亮電平都為低電平，繼電器不工作，電機(jī)暫停。</p><p>　　電路的啟動(dòng)與停止時(shí)本設(shè)計(jì)的獨(dú)特點(diǎn)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了之后，高位74LS192的BO輸出端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，把這個(gè)信號(hào)送給RS觸發(fā)器的R端，并把RS觸發(fā)器的Q輸出作為一個(gè)二輸入與非門的輸入

34、端，另一個(gè)輸入一個(gè)秒信號(hào)，與非門的輸出接入到低位的74LS192的DOWN端作為信號(hào)輸入。這時(shí)，RS觸發(fā)器會(huì)置0，封鎖了與非門，是秒信號(hào)不能進(jìn)入74LS192，電路停止。同時(shí)，用一個(gè)按鍵來控制RS觸發(fā)器的S端，在設(shè)置時(shí)間過程中，BO信號(hào)會(huì)消失，但是RS此時(shí)輸入為1 1 ，為保持狀態(tài)，即RS輸出為低電平，電路仍然不能計(jì)時(shí)。當(dāng)時(shí)設(shè)置好時(shí)間后，按下按鍵，RS置1，與非門打開，秒信號(hào)進(jìn)去。</p><p>　　3.17

35、報(bào)警電路及延時(shí)電路</p><p>　　報(bào)警電路采用蜂鳴器，蜂鳴器的正極接到RS觸發(fā)器的反相輸出端,在到達(dá)定時(shí)的時(shí)間后，方向輸出為高電平，蜂鳴器報(bào)警。但因蜂鳴器鳴叫時(shí)間太短，不能達(dá)到提示效果，所以必須聯(lián)接一個(gè)延時(shí)電路。本設(shè)計(jì)用555定時(shí)器構(gòu)成延時(shí)電路，延長報(bào)警時(shí)間，達(dá)到較好的報(bào)警效果。</p><p>　　3.2各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.

36、21 秒信號(hào)發(fā)生器電路</p><p>　　由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器：</p><p>　　圖3.2 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器</p><p>　　功能：產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的振蕩電流，振蕩時(shí)間間隔為1s，可實(shí)現(xiàn)電路按秒計(jì)數(shù)的功能。</p><p>　　3.22 分秒計(jì)數(shù)器</p><p>　　74LS192構(gòu)成分秒計(jì)數(shù)

37、器：</p><p>　　圖3.3 74LS192構(gòu)成分秒計(jì)數(shù)器</p><p>　　功能：實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)時(shí)間輸入，清零端可對分計(jì)時(shí)器清零，在秒脈沖信號(hào)的作用下，可實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)功能，電路實(shí)現(xiàn)預(yù)定計(jì)時(shí)效果。</p><p><b>　　3.23 顯示電路</b></p><p>　　CD4511與七段譯碼管構(gòu)成顯示電路：</

38、p><p>　　圖3.4 CD4511與七段譯碼管構(gòu)成顯示電路</p><p>　　功能：顯示洗衣機(jī)工作時(shí)剩余及當(dāng)前工作時(shí)間，前兩個(gè)譯碼管顯示分鐘和后兩個(gè)譯碼管顯示秒鐘。完成預(yù)置時(shí)間和工作時(shí)間的顯示功能。</p><p>　　3.24 狀態(tài)顯示電路</p><p>　　圖 3.5 與非門與78LS138顯示電路</p><p

39、>　　功能：由78LS138芯片實(shí)現(xiàn)譯碼，把現(xiàn)實(shí)狀態(tài)分為三個(gè)區(qū)，74LS00與非門電路與三個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，分別顯示洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停三個(gè)狀態(tài)。三個(gè)指示燈，從依左到右次代表“正轉(zhuǎn)”、“暫?！薄ⅰ胺崔D(zhuǎn)”。從60秒到40秒內(nèi)第一個(gè)燈亮，從40到30秒內(nèi)是第二個(gè)燈亮。在30到10秒內(nèi)是第三個(gè)燈亮，然后剩下的十秒鐘是第二個(gè)燈亮，如此完成第一個(gè)循環(huán)，剛好一分鐘，之后的時(shí)間依次循環(huán)。</p><p>　　3.25

40、洗衣機(jī)控制電路</p><p>　　圖3.6洗衣機(jī)控制電路</p><p>　　功能：通過調(diào)節(jié)按鈕可對預(yù)設(shè)洗滌時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。左邊按鈕為分鐘十位調(diào)節(jié)，中間按鍵為分鐘個(gè)位調(diào)節(jié)，右邊按鍵為開始按鈕，左上角單擲開關(guān)為清零復(fù)位開關(guān)。</p><p><b>　　3.26 報(bào)警電路</b></p><p><b>　　圖3

41、.7報(bào)警電路圖</b></p><p>　　功能：當(dāng)用戶預(yù)設(shè)洗滌時(shí)間運(yùn)行完時(shí)報(bào)警，提示用戶。</p><p>　　3.3 特殊器件介紹</p><p>　　3.31 555定時(shí)器</p><p>　　555定時(shí)器是一種模擬與數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，它的成本低，性能可靠，只需外接幾個(gè)電阻、電容就可實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器。555引腳圖

42、和電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖如下圖所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出極。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3。</p><p>　　圖3.8 555引腳圖和電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖</p><p>　　555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5

43、腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。</p><p

44、>　　由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器電路及波形圖：</p><p>　　圖3.9 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器電路及波形圖</p><p>　　振蕩電路中，接通電源后，電容C被充電，當(dāng)Vc上升到2Vcc/3時(shí)，使V0為低電平，同時(shí)放電三極管T導(dǎo)通，此時(shí)電容通過R2和T放電，VC下降。當(dāng)VC下降到Vcc/3時(shí)，V0翻轉(zhuǎn)為高電平。電容C的放電所需時(shí)間為</p><p&g

45、t;　　tPL=R2C1n2≈0.7R2C</p><p>　　放電結(jié)束時(shí)，T截止，VCC將通過R1、R2向電容充電，VC由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的時(shí)間為</p><p>　　tpH = (R1+R2)C1n2≈0.7(R1+R2)C</p><p>　　當(dāng)VC上升到2Vcc/3時(shí)，V0翻轉(zhuǎn)為低電平。由此得到一個(gè)周期性的矩形波。</p>&l

46、t;p>　　改變電容R1、R2或C的值可以改變矩形波的周期和頻率。</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要秒信號(hào)，則令 T=1s，C=10uf，可得R1=15k，R2 =68k為常用電阻值，可得到秒信號(hào)。</p><p>　　3.32 74LS192 計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　引腳及功能表：</b></p><p&g

47、t;　　圖3.10 74LS192引腳圖</p><p>　　圖中：為置數(shù)端，為加計(jì)數(shù)端，為減計(jì)數(shù)端，為清除端，為非同步進(jìn)位輸出端， 為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計(jì)數(shù)器輸入端， Q0、Q1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。</p><p>　　表3.1 74LS192功能表</p><p><b>　　計(jì)數(shù)器聯(lián)接：</b></p&

48、gt;<p>　　圖3.11 74LS192計(jì)數(shù)器聯(lián)接圖</p><p>　　百進(jìn)制分計(jì)數(shù)器和六十秒計(jì)數(shù)器的原理一樣，只是它們的輸入脈沖和進(jìn)制不同，本設(shè)計(jì)用四片74LS192來實(shí)現(xiàn)分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)功能，因只要減計(jì)數(shù)，所以把芯片的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(jìn)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

49、和十秒位的DOWN聯(lián)在一起。當(dāng)秒脈沖從秒位的DOWN端輸入的時(shí)候秒計(jì)數(shù)的192開始從9減到0；這時(shí)，它的借位端BO 會(huì)發(fā)出一個(gè)低電平到秒十位的輸入端DOWN，秒十位的計(jì)數(shù)從6變到5，一直到變?yōu)?；當(dāng)高低位全為零的時(shí)候，秒十位的BO發(fā)出一個(gè)低電平信號(hào)，DOWN為零時(shí)，置數(shù)端LD等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個(gè)DOWN脈沖來到時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)減計(jì)數(shù)工作中。</p><p>　　對于分計(jì)數(shù)來說，同樣的道理。當(dāng)

50、秒計(jì)數(shù)完成了，分可以自動(dòng)減少，需要把秒十位的借位端BO端接到分計(jì)數(shù)的DOWN端作為分計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)來實(shí)現(xiàn)秒從分計(jì)數(shù)上的借位。其中的清零端CR要處于低電平，置數(shù)端不置數(shù)時(shí)要處于高電平。這是一個(gè)獨(dú)立工作的最高可以顯示100分鐘的計(jì)時(shí)器。把四個(gè)192的QA/QB/QC/QD都接到外部的顯示電路上就可以看到時(shí)間的顯示了。作為洗衣機(jī)控制器的一個(gè)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(jì)數(shù)的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD

51、又是接在一起的，所以當(dāng)要從外部把它們強(qiáng)制清零時(shí)，可以用一個(gè)三極管（NPN）或者兩個(gè)或門就可以實(shí)現(xiàn)該功能。利用分計(jì)數(shù)的UP端來進(jìn)行外部置數(shù)，當(dāng)把它們各接到一個(gè)低觸發(fā)（平時(shí)保持高電平，外部給一個(gè)力就輸入一個(gè)低電平）的脈沖上就可以實(shí)現(xiàn)從0－9的數(shù)字輸入，完成置數(shù)。</p><p>　　3.33 CD4511譯碼器</p><p>　　圖3.12 CD4511譯碼器引腳圖</p>&

52、lt;p><b>　　各引腳功能如下： </b></p><p>　　BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于消隱狀態(tài)。</p><p>　　LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。</p>&l

53、t;p>　　LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。</p><p>　　A、B、C、D為8421BCD碼輸入端。</p><p>　　QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。</p><p>　　3.34 74LS138譯碼器</p>

54、<p>　　74LS138譯碼器引腳圖、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能表：</p><p>　　圖3.13 74LS138譯碼器引腳圖、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　表3.2 74LS138譯碼器功能表</p><p>　　74LS138作為譯碼電路，G1接高電平，G2接低電平。ABC譯碼器輸入端分別接到74LS192的低三位。Y0—Y7作為輸出，低電平有效則通過門

55、電路，將Y4和Y5與非后作為紅燈輸入，表示正轉(zhuǎn)狀態(tài)。Y0和Y3與非后作為黃燈輸入，表示暫停狀態(tài)。Y1和Y2與非后作為綠燈輸入，表示反轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p>　　3.4 各單元模塊的聯(lián)接</p><p><b>　　3.41 工作原理</b></p><p>　　首先，從秒脈沖出來的信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)控制電路后進(jìn)入秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行秒計(jì)數(shù)，進(jìn)行清零，這時(shí)

56、用戶置入洗滌時(shí)間，并按開始按鈕，洗衣機(jī)開始工作。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器變?yōu)榱愕臅r(shí)候，去分鐘計(jì)數(shù)器上面借數(shù)；與此同時(shí)，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號(hào)進(jìn)入移位寄存器后，LED燈表示出電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)用戶設(shè)定的洗滌時(shí)間結(jié)束后，電路報(bào)警并清零；同時(shí)電機(jī)指示燈熄滅。</p><p><b>　　3.42 總原理圖</b></p><p>　　圖3.14 總原理圖</p><p

57、><b>　　3.43 元件清單</b></p><p>　　表3.3 元件清單表</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)所用工具</p><p>　　操作系統(tǒng)：window 7 </p><p>　　軟件：

58、proteus ISIS</p><p><b>　　4.2 設(shè)計(jì)流程</b></p><p><b>　　圖4.1設(shè)計(jì)流程圖</b></p><p><b>　　4.3 工作流程</b></p><p>　　圖4.2 工作流程圖</p><p><

59、;b>　　5.系統(tǒng)功能及調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)功能</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是一個(gè)電子定時(shí)器，控制洗衣機(jī)作如下運(yùn)轉(zhuǎn)：定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒反轉(zhuǎn)20秒暫停10秒定時(shí)未到回到“正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒……”，定時(shí)到則停止；兩個(gè)數(shù)碼管可以顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（分鐘數(shù)），按倒計(jì)時(shí)方式對洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停

60、機(jī)；三只LED燈表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫?！比齻€(gè)狀態(tài)；時(shí)間停止以后蜂鳴器報(bào)警，提示用戶。</p><p><b>　　5.2 調(diào)試方法</b></p><p>　　電子電路調(diào)試方法有兩種：分塊調(diào)試法和整體調(diào)試法。</p><p>　　通過對電路進(jìn)行仿真，本課程設(shè)計(jì)采用整體調(diào)試法。</p><p><b>　

61、　5.3 調(diào)試內(nèi)容</b></p><p>　　5.31 預(yù)設(shè)時(shí)間輸入調(diào)試</p><p><b>　　開始狀態(tài)：</b></p><p><b>　　圖5.1</b></p><p><b>　　開關(guān)閉合：</b></p><p><

62、b>　　圖5.2</b></p><p><b>　　開關(guān)斷開：</b></p><p><b>　　圖5.3</b></p><p><b>　　分鐘數(shù)十位置數(shù)：</b></p><p><b>　　圖5.4</b></p>

63、<p><b>　　分鐘數(shù)個(gè)位置數(shù)：</b></p><p><b>　　圖5.5</b></p><p>　　5.32 指示燈調(diào)試</p><p>　　40-60秒為正轉(zhuǎn)（紅燈亮）：</p><p><b>　　圖5.6</b></p><p

64、>　　30-40秒為暫停（黃燈亮）：</p><p><b>　　圖5.7</b></p><p>　　10-30秒為反轉(zhuǎn)（綠燈亮）：</p><p><b>　　圖5. 8</b></p><p>　　0-10秒為暫停（黃燈亮）：</p><p><b>　

65、　圖5.9</b></p><p>　　5.33 報(bào)警器調(diào)試</p><p>　　顯示時(shí)間為零時(shí)（清零時(shí)），報(bào)警器報(bào)警，一旦時(shí)間變化，報(bào)警聲就停止。</p><p><b>　　6．設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，我花了很多時(shí)間，學(xué)了數(shù)電以后很少有機(jī)會(huì)去實(shí)踐，對各個(gè)芯片的功能了解不到位，不

66、知道怎么去用，在網(wǎng)上找資料也遇到很多問題，要求也和本次課程設(shè)計(jì)的要求出入很大?？梢哉f，這次課設(shè)的電路基本上是自己設(shè)計(jì)出來的。雖然花了不少的時(shí)間，但是收獲真的不小。它使我對課本以及以前學(xué)過的知識(shí)有了一個(gè)更好的總結(jié)與理解，也讓我知道了，光分開學(xué)是不夠的，學(xué)到的知識(shí)要形成一個(gè)整體。</p><p>　　在計(jì)過程中，我對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了很多次的修改，雖然也有查閱資料，但更多的是自己的思考。記得在設(shè)計(jì)三種狀態(tài)的顯示燈的控制電

67、路時(shí)，整整花了兩天半的時(shí)間，試了好幾個(gè)方案，在網(wǎng)上查的資料都很繁瑣，且看不懂原理，到最后還是決定自己慢慢想，最終設(shè)計(jì)出來，雖然結(jié)果尚有缺陷，但還是比較滿意的。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，讓我對實(shí)驗(yàn)原理也有了更多的了解，對數(shù)電中常用的芯片功能及設(shè)計(jì)方法如利用卡諾圖等有了更深刻的了解，對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也有了更深切的體會(huì)，以前在做數(shù)電實(shí)驗(yàn)時(shí)也有部分是設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，不過基本上到最后都是老師告訴我們設(shè)計(jì)電路，自己雖然也有

68、思考，但基本上沒有想出來過，也沒起到讓自己真正來設(shè)計(jì)某個(gè)電路的目的，而這次有了足夠的時(shí)間，基本上都是自己一點(diǎn)一點(diǎn)設(shè)計(jì)的，從某方面來說，還是很有成就感的。</p><p>　　此外，它讓我對課本知識(shí)進(jìn)行了融會(huì)貫通，畢竟，要設(shè)計(jì)一個(gè)完整的電路，單靠某一章節(jié)或某一部分的知識(shí)是不夠的，要在整本書中找自己需要的東西，簡單的說，就要做到學(xué)以致用。在考慮問題時(shí)，不要指望一次就能把問題考慮成熟，要做好不斷否定并不斷修改的準(zhǔn)備。&

69、lt;/p><p>　　有做課程設(shè)計(jì)之前，我對課本知識(shí)掌握得很模糊，學(xué)習(xí)就是為了應(yīng)付一下期末考試，現(xiàn)在讓我對課本知識(shí)有了更透徹的了解，也算是做到了理論聯(lián)系實(shí)際吧。</p><p>　　不管什么問題只要肯努力就會(huì)有解決的辦法，這也是我這次課設(shè)最大的體會(huì)，與其苦苦思索別人那樣子設(shè)計(jì)是什么原理，為何要那樣做，不如自己用已有的知識(shí)，重新考慮并設(shè)計(jì)，按自己的思路，達(dá)到自己所需要的效果，我認(rèn)為這才是課程設(shè)

70、計(jì)真正的目的。</p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　康華光主編.《電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分》.高等教育出版社.2005.</p><p>　　閻石主編.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.高等教育出版社.2005.</p><p>　　彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社</

71、p><p>　　李繼凱，楊艷.數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社</p><p>　　陳明義主編.《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)用教程》.中南大學(xué)出版社.第3版</p><p>　　謝龍漢 莫衍編著.《Proteus電子電路設(shè)計(jì)及仿真》.電子工業(yè)出版社</p><p><b>　　8.附錄</b></p><