洗衣機(jī)控制器課程設(shè)計(jì)

1、東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課 程 eda技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目 洗衣機(jī)控制器 院 系 電子科學(xué)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電子信息工程 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2012年 3 月2日東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程 eda技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目 洗衣機(jī)控制器專(zhuān)業(yè) 電子信息工程 姓名 姜長(zhǎng)劍 學(xué)號(hào)080901140922主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)間，要洗衣機(jī)在工作時(shí)間內(nèi)完成：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，同時(shí)發(fā)出提示音?；疽螅?、設(shè)計(jì)

2、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；2、若定時(shí)到，則停機(jī)發(fā)出音響信號(hào)；3、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(duì)洗滌過(guò)程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停機(jī)；洗滌過(guò)程由“開(kāi)始”信號(hào)開(kāi)始；4、三只led燈表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫?！比齻€(gè)狀態(tài)。1 潘松著.eda技術(shù)實(shí)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 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(zhuān)

3、業(yè)負(fù)責(zé)人 2012年 2月27日一、總體設(shè)計(jì)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(shí)器控制洗衣機(jī)設(shè)定的工作時(shí)間，以及正傳和反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間的控制。同時(shí)用兩個(gè)數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（按分鐘計(jì)數(shù)），按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過(guò)程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到停機(jī)；洗滌過(guò)程由“開(kāi)始”信號(hào)開(kāi)始；最后定時(shí)到則停止，同時(shí)用蜂鳴器發(fā)出提示音。通過(guò)各種開(kāi)關(guān)組成控制電路，使洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)轉(zhuǎn)。 直至結(jié)束為止。2.設(shè)計(jì)框圖洗衣機(jī)控制電路由定時(shí)輸入模塊，電機(jī)輸出模塊，電機(jī)時(shí)間控制模塊，數(shù)字顯示電路，倒計(jì)時(shí)模塊以及報(bào)警器模塊組成。 核心控制電路按鍵控制模塊電機(jī)控制模塊數(shù)字顯示模塊 報(bào)警

4、電路定時(shí)輸入模塊 倒計(jì)時(shí)模塊 圖一 二、設(shè)計(jì)步驟和調(diào)試過(guò)程1、總體設(shè)計(jì)電路 電路圖如下所示： 圖二2、模塊設(shè)計(jì)和相應(yīng)模塊程序（1）定時(shí)輸入模塊：此模塊是為了實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)能夠定時(shí)輸入的功能，保證洗衣機(jī)能夠正常運(yùn)行。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity shuru isport ( shu : in std_logic; hshu: in std_logic; din : in std_logic; dout:out st

5、d_logic_vector(3 downto 0); dout1:out std_logic_vector(3 downto 0); end shuru;architecture behavioral of shuru issignal count: std_logic_vector(3 downto 0);signal count1: std_logic_vector(3 downto 0);signal count2: std_logic_vector(3 downto 0);signal count3: std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess

6、(shu,hshu,din)begindout=count;dout1=count1; if din=1 then dout=1111;dout1=1111; elsif rising_edge(shu) then if count=1001 then count=0000; else count=count+1; end if; end if; if rising_edge(hshu) then if count1=0110 then count1=0000; else count1=count1+1; end if; end if;end process;end behavioral;（2

7、）電機(jī)時(shí)間控制模塊： 此模塊由一個(gè)累加器和一個(gè)命令控制器組成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)置洗滌時(shí)間的功能，洗滌時(shí)間以分鐘數(shù)為單位，用戶(hù)可根據(jù)自己的需求來(lái)設(shè)定洗滌時(shí)間的長(zhǎng)短。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity washmachine is port ( clk : in std_logic; c :out std_logic; d :out std_logic);end washmachine;architecture miao20

8、 of washmachine issignal count: std_logic_vector(2 downto 0); signal shi: integer range 0 to 60;beginprocess(clk)begin if rising_edge(clk) then if shi=60 then shi=0;c=1; else shi=shi+1;c=0; end if; if count=101 then count=000; d=1; else count=count+1; d=0; end if; end if; end process;end miao20;（3）電

9、機(jī)輸出模塊 此模塊是為了實(shí)現(xiàn)能夠控制洗衣機(jī)電機(jī)時(shí)間達(dá)到正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停的功能。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity dianji is port ( cc :in std_logic; dd :out std_logic_vector(1 downto 0); deng : out std_logic_vector(2 downto 0);end dianji;architecture di of dianji is

10、 signal count : std_logic_vector(2 downto 0); signal dian : std_logic_vector(1 downto 0); signal deng1 : std_logic_vector(2 downto 0);begin dd = dian; deng=deng1;process(cc)begin if rising_edge(cc) then if count = 101 then count = 000; else count = count+1; end if; if count=000 then dian=01;deng1=10

11、0; elsif count=010 then dian=00;deng1=010; elsif count=011 then dian=11 ;deng1 dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout dout=1111111;end case;end process;end behavioral;（5）倒計(jì)時(shí)模塊： 由于洗衣機(jī)有工作時(shí)間，必須要一模塊來(lái)控制它的工作時(shí)間范圍，當(dāng)洗衣機(jī)開(kāi)始工作后，減法計(jì)數(shù)器即會(huì)實(shí)現(xiàn)減數(shù)功能，直到時(shí)間減到零，洗衣機(jī)便停止工作。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;u

12、se ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity hui is port ( jian : in std_logic; reset : in std_logic; din : in std_logic_vector(3 downto 0); dout : out std_logic_vector(3 downto 0); c:out std_logic);end hui;architecture behavioral of hui is signal count : std_logic_vector(3 dow

13、nto 0);begin dout = count;process(jian,reset,din)begin if reset=1then count = din ; c=0; elsif rising_edge(jian) then if count = 0000 then count = 1001; c=1; else count = count-1; c=0; end if; end if; end process;end behavioral;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;us

14、e ieee.std_logic_unsigned.all;entity hui1 is port ( jian : in std_logic; reset : in std_logic; din : in std_logic_vector(3 downto 0); dout : out std_logic_vector(3 downto 0); c:out std_logic);end hui1;architecture behavioral of hui1 is signal count : std_logic_vector(3 downto 0);begin dout = count;p

15、rocess(jian,reset,din)begin if reset=1then count = din ; c=0; elsif rising_edge(jian) then if count = 0000 then c=1; else count = count-1; c=0; end if; end if; end process;end behavioral;（6） 報(bào)警器模塊： 當(dāng)洗滌時(shí)間結(jié)束時(shí)，洗衣機(jī)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)聲，以此提醒用戶(hù)洗滌工作完成，此模塊就是實(shí)現(xiàn)此功能。 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_

16、logic_undigned.all;entity warming isport(clk:in std_logic; finishc: in std_logic; warn:out std_logic); end warming; architecture six of warming is begin process(clk)beginif finishc=1then warn=clk;else warn=0;end if;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(jì)算機(jī)完成電子設(shè)計(jì)全程自動(dòng)化，因此基于計(jì)算機(jī)環(huán)境

17、的eda軟件的支持是必不可少的。此次設(shè)計(jì)所用eda工具是由著名的alter公司生產(chǎn)的maxplus工具軟件，它是一種集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持原理圖、vhdl和verilog語(yǔ)言文本文件，以及波形文件作為設(shè)計(jì)輸入，并支持這些文件的人以混合設(shè)計(jì)。（1）定時(shí)輸入仿真：（2）電機(jī)時(shí)間控制模塊：（3）電機(jī)仿真：（4）數(shù)碼顯示仿真：（5）倒計(jì)時(shí)仿真：（6）總體仿真：4、實(shí)驗(yàn)調(diào)試結(jié)果 通過(guò)幾天的調(diào)試，調(diào)試結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。實(shí)現(xiàn)功能如下：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”，時(shí)間控制正常。三只led管也能顯示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫?！比齻€(gè)狀態(tài)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，數(shù)碼管也能

18、顯示倒計(jì)時(shí)間。最后當(dāng)定時(shí)達(dá)到時(shí)，蜂鳴器發(fā)出響聲報(bào)警。三、結(jié)論及心得體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正地更好去理解知識(shí)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。從查閱相關(guān)的資料到自己設(shè)計(jì)總體方案，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是在對(duì)以往知識(shí)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(yǔ)言vhdl為系統(tǒng)描述手段完成的設(shè)計(jì)文件，自動(dòng)的完成邏輯編譯，邏輯化簡(jiǎn)，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(cè)試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子線(xiàn)路系統(tǒng)功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我意識(shí)到了自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(lái)完成本次課程設(shè)計(jì)。但是，在進(jìn)行編譯運(yùn)行時(shí)，就出現(xiàn)了諸多錯(cuò)誤。使得整個(gè)程序無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。這時(shí)自己就得有充足的耐心，一點(diǎn)點(diǎn)的調(diào)試，檢查。參考資料1 潘松著.eda技術(shù)實(shí)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 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(huì)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(shí)用教程.北京：科學(xué)出