課程設(shè)計(jì)---簡易洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　課 程 數(shù)字電子技術(shù) </p><p>　　題 目 簡易洗衣機(jī)控制器 </p><p

2、>　　學(xué) 號 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　年 月</b></p><p&

3、gt;<b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職 稱 教研室 </p><p>　　課 程 《數(shù)

4、字電子技術(shù)》 </p><p><b>　　題目</b></p><p>　　簡易洗衣機(jī)控制器 </p><p><b>　　任務(wù)與要求&l

5、t;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制器，并實(shí)現(xiàn)以下功能：</p><p>　　用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（以分鐘為單位），按倒計(jì)時(shí)方式對洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到而停機(jī)。初始狀態(tài)顯示時(shí)間為“00”。使用五個(gè)按鍵分別代表：“啟動”、“暫?！?、“停止”、“+”和“－”。使用三個(gè)LED發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫?！?個(gè)狀態(tài)。</p><p&

6、gt;　　當(dāng)“啟動”鍵第一次被按下，利用設(shè)定“+”和“－”按鍵洗滌時(shí)間。當(dāng)“啟動”鍵第二次被按下，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，電機(jī)停機(jī)，蜂鳴器發(fā)出5次間斷聲響。</p><p>　　當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，“暫停”鍵被按下，洗衣機(jī)暫停工作；若暫停狀態(tài)下“暫?！辨I再次被按下，洗衣機(jī)繼續(xù)洗滌。當(dāng)“停止”鍵被按下，洗衣機(jī)立即斷電。</p><p><b>　　撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。</b>&

7、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)目的…………………………………………… 1</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)和要求…………………………………… 1</p><p>　　總體設(shè)計(jì)方案……………………………………… 2</p><p>　　功能模塊設(shè)計(jì)與分析…………………

8、…………… 2</p><p>　　電路的安裝與調(diào)試…………………………………7</p><p>　　實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單…………………………… 8</p><p>　　心得體會………………………………………….... 8</p><p>　　附錄一 系統(tǒng)電路圖……………………………….. 10</p><p><

9、;b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1．掌握數(shù)字電路中選擇器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示等單元電路的綜合應(yīng)用。</p><p>　　2．熟悉洗衣機(jī)控制器的工作原理及相應(yīng)的組合邏輯電路和時(shí)序電路。</p><p>　　3．掌握數(shù)字電路各部分電路與總體電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試、模擬仿真、故障排除及安裝的方法。</p><p>&l

10、t;b>　　二、設(shè)計(jì)要求和任務(wù)</b></p><p>　　1．設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制器，并按如下洗滌模式進(jìn)行工作：</p><p>　　2．用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（以分鐘為單位），按倒計(jì)時(shí)方式對洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到而停機(jī)。初始狀態(tài)顯示時(shí)間為“00”。</p><p>　　3．使用五個(gè)按鍵分別代表：“啟動”、“暫?！?、“停止”、“+”

11、和“－”。使用三個(gè)LED發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫?！?個(gè)狀態(tài)。</p><p>　　4．當(dāng)“啟動”鍵第一次被按下，開始設(shè)定洗滌時(shí)間。通過“+”和“－”按鍵，設(shè)置洗滌時(shí)間（0～20分鐘內(nèi)），并在數(shù)碼管上顯示出對應(yīng)的時(shí)間。在預(yù)置定時(shí)時(shí)間后，按“啟動”鍵開始機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，一方面使電機(jī)停機(jī)，同時(shí)利用蜂鳴器發(fā)出響1秒停1秒的5次聲響提示用戶。</p><p>　　5．若洗

12、衣機(jī)洗滌時(shí)“暫?！辨I被按下，洗衣機(jī)暫停工作；若暫停狀態(tài)下“暫停”鍵再次被按下，洗衣機(jī)繼續(xù)洗滌。按下“停止”鍵，洗衣機(jī)斷電。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路：信號經(jīng)過一個(gè)控制電路后進(jìn)入分秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行分秒計(jì)數(shù)，首先進(jìn)行開機(jī)清零，用戶利用“＋”“－”按鈕以分為單位置入洗滌時(shí)間，并按 開始按鈕，洗衣機(jī)開始工作。當(dāng)秒計(jì)數(shù)

13、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>　　圖1 原理框圖</b></p><p>　　四、功能模塊分析及設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．總電路圖的設(shè)計(jì)</b

14、></p><p>　　總電路圖的設(shè)計(jì)如附錄一所示。</p><p>　　本電路分為可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器、電機(jī)控制顯示器、報(bào)警器、時(shí)鐘控制器四個(gè)模塊。信號經(jīng)過控制電路后進(jìn)入分秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行分秒計(jì)數(shù)，利用按鈕以分為單位置入洗滌時(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)

15、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>　　2．可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2 可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器</p><p>　　分可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)如圖2所示。</p><p>　　分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)是用四片74LS192來實(shí)現(xiàn)功能的，由于電路需要的只是減計(jì)數(shù)，所以可將它的UP端接到高電平上去，DOW

16、N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，DOWN為零時(shí)，置數(shù)端LD等于零，秒十位完成

17、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，道理也是一樣的；只是要求，當(dāng)秒計(jì)數(shù)完成了，分可以自動減少，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)的輸入信號來實(shí)現(xiàn)秒從分計(jì)數(shù)上的借位。當(dāng)然，這些計(jì)數(shù)器工作，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99分鐘的計(jì)時(shí)器。把四個(gè)192的QA、QB、Q

18、C、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和秒的清零端LD又是接在一起的。還有我們可以利用分計(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。</p><p>　　表1 74LS192功能表</p>&l

19、t;p>　　3．電機(jī)控制顯示器的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3 電機(jī)控制電路</p><p>　　電機(jī)控制顯示器的設(shè)計(jì)如圖3所示。</p><p>　　在此部分電路中，三個(gè)指示燈，從上至下依次代表“正轉(zhuǎn)”、“暫?！?、“反轉(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)

20、循環(huán)，剛好一分鐘，之后的時(shí)間依次循環(huán)。</p><p><b>　　4．報(bào)警器的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圖4 報(bào)警電路</b></p><p>　　報(bào)警器的設(shè)計(jì)如圖4所示。</p><p>　　當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，電機(jī)停機(jī)，報(bào)警器報(bào)警，蜂鳴器發(fā)出5次間斷聲響。</p>&l

21、t;p><b>　　時(shí)鐘控制器的設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　圖5時(shí)鐘控制器</b></p><p>　　時(shí)鐘控制器的設(shè)計(jì)如圖5所示。</p><p>　　用555集成電路組成多諧振蕩電路為系統(tǒng)提供時(shí)鐘秒脈沖。555定時(shí)器應(yīng)用為多諧振蕩電路時(shí)，當(dāng)電源接通Vcc通過電阻R1、R2向電容C充電，其上電壓按指

22、數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)u上升至2/3Vcc，會使比較器C1輸出翻轉(zhuǎn)，輸出電壓為零，同時(shí)放電管T導(dǎo)通，電容C通過R2放電；當(dāng)電容電壓下降到1/3Vcc，比較器C2工作輸出電壓變?yōu)楦唠娖剑珻放電終止，Vcc通過R1、R2又開始充電；周而復(fù)始，形成振蕩。則其振蕩周期與充放電時(shí)間有關(guān)，也就是與外接元件有關(guān)，不受電源電壓變化影響。</p><p><b>　　公式計(jì)算：</b></p><

23、p>　　T1=(R1+R2)Cln2;</p><p>　　T2=R2Cln2;</p><p>　　振蕩周期T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =1 (s) </p><p>　　若取C=10μF，結(jié)合實(shí)際選取電阻為R1 75K,R2 34K。</p><p>　　五、電路的安裝與調(diào)試</p><

24、;p>　　調(diào)試與設(shè)計(jì)是不同的兩個(gè)過程，調(diào)試比設(shè)計(jì)難得多。在整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試過程中，調(diào)試要注意模塊化，要從最底層開始，逐級通過后才能進(jìn)行下一步的工作。 按照設(shè)計(jì)電路圖連接實(shí)物元器件，連接完成后測試電路，發(fā)現(xiàn)并解決了下列問題：</p><p>　　1．在第一次把譯碼顯示電路的連出來的時(shí)候，出現(xiàn)了分秒計(jì)數(shù)器中一個(gè)LED無法顯示的狀況。</p><p>　　

25、初步以為是電路圖的問題，可是經(jīng)過電路仿真發(fā)現(xiàn)電路圖并沒有問題；之后將74LS48譯碼器的D、C、B、A四個(gè)輸入端分別接四個(gè)高低邏輯電平，測試發(fā)現(xiàn)LED數(shù)碼管可以顯示相對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字，排除74LS48譯碼器壞損；最后測試了所有的接地和電源，發(fā)現(xiàn)是由于74LS192芯片未接入電源，連接電源后，LED數(shù)碼顯示管正常工作。</p><p>　　2．在調(diào)試報(bào)警裝置的時(shí)候，出現(xiàn)了報(bào)警器無法報(bào)警的問題。</p>

26、<p>　　通過檢查所有芯片的連接，發(fā)現(xiàn)反饋線連接錯(cuò)誤，之后改動反饋線解決了此問題。</p><p>　　3．連接好所有模塊后，進(jìn)行整體調(diào)試時(shí)又出現(xiàn)了計(jì)數(shù)器無法正常置零復(fù)位的狀況。</p><p>　　通過檢查電路連接情況，發(fā)現(xiàn)有些地方接觸不好，最后將所有接觸有問題的地方重新連接，并且重新檢查多次后進(jìn)行檢測調(diào)試，最終才實(shí)現(xiàn)了理想的結(jié)果。</p><p>

27、　　六、實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單</p><p>　　元器件清單如表3所示：</p><p><b>　　表3</b></p><p><b>　　七、心得體會</b></p><p>　　短短兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，通過這次的課程設(shè)計(jì)鍛煉了我的實(shí)踐能力，也是對我以后的實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程

28、?，F(xiàn)在是一個(gè)高科技的時(shí)代，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)域中最基礎(chǔ)的學(xué)術(shù)，在生活中可以說是無處不在的。因此，對于學(xué)電信專業(yè)的我來說，學(xué)好數(shù)字電子技術(shù)，并正確應(yīng)用它是非常重要的。</p><p>　　此次數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，從理論到實(shí)踐，在整整兩個(gè)星期里，我學(xué)到了很多的東西。不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且還學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是

29、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。這次的課程設(shè)計(jì)還讓我學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會了堅(jiān)持不懈，不輕言放棄。</p><p>　　設(shè)計(jì)過程，好比是人類成長的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是第一次做，難免會遇到各種各樣的問題。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的

30、不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)互相討論、交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，若遇到實(shí)在搞不明白的問題就會及時(shí)請教老師，使自己學(xué)到了不少知識，雖然也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲卻巨大。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)還提高了我的動手能力，使我充分體會到了在