双桶洗衣机定时正反转控制教学教材.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。双桶洗衣机定时正反转控制-湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称双桶洗衣机定时正反转控制专业电子科学与技术班级学号姓名指导教师刘建2014年6月26日-湖南工程学院课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:双桶洗衣机定时正反转控制专业班级:电子科学与技术1201班学生姓名:吴超学号:201201180108指导老师:刘健审批:任务书下达日期2014年6月16日星期一设计完成日期2014年6月29日星期五设计内容与设计要求一 设计内容：1要求如下：（1.完成洗涤电机正反转控制，实现“正转停止反转停止正转”的工作循环。（2.用可预置的倒计时计数器控制总的洗涤时间，并对总洗涤时间54秒作倒计时显示。总的洗涤时间结束时，有光提示。（3.正转的时间为7秒，反转的时间为5秒，正转、反转之间的停止时间为3秒，用一位的计数器倒计时显示，并用三盏灯来指示。2 用EWB进行仿真3 在实验室组装实际电路并调试通过4 写出设计报告二、设计要求：1、思路清晰，给出整体设计框图和总电路图；2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路；3、写出设计报告；主要设计条件1 提供调试用实验室；2 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片；说明书格式1 课程设计封面；2 任务书；3 说明书目录；4 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5 单元电路设计（各单元电路图）；6 安装、调试步骤；7 故障分析与电路改进；8 总结与体会；9 附录（元器件清单）；10 参考文献11、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一上午布置任务、讲解星期一下午-星期二下午查资料进行设计第二周星期一上午领元件（实验楼四楼电子实习实验室）星期一下午-星期四下午调试电路（实验楼四楼电子实习实验室）星期五答辩参考文献«数字电子技术基础»周良权编«电子技术课程设计指导»彭介华编«电子技术基础实验»陈大钦编三设计思路和原理从设计的要求看，要求实现正转反转暂停，这可以用计数器的四个状态来表示，此试验可设置总的洗涤时间，理所当然要用分秒计数器。接下来脉冲是一定的，我们用单稳触发器来作为秒脉冲，用秒的十位接到分的脉冲端，当秒的十位需要借位时表示一分钟。还有个问题当洗涤的时间到了要亮灯，可用灯来显示。每个状态分别表示正转、停、反转、停，同时输出端接到减法器74LS192的输入端给以置数，当减到0时输出接到74LS138的脉冲端进入下一个状态。如此循环。总的洗涤时间另外用四片74LS192来实现，分别为秒的个位、十位；分的个位、十位。可设置最长时间为99分钟。(真实连电路时只用了两片作为秒的个位及十位，总时间为54秒，）。现在大体上就是这样，因此可得出洗衣机系统的框图如下四:设计分析A.分秒计时器1.设计要求：1）实现以秒的速度进行加计数循环，以分的速度进行减计数循环2）实现定时功能，以秒的速度预置定时的时间，然后以分的速度进行计时，时间过后应锁定在零的状态。3）实现报时功能2.实验原理首先，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，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路小灯亮并清零。3.单元电路分析Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given.分、秒计数器的设计）一百进制分计数器和五十四秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用两片片74LS192来实现秒计数功能，我们要的只是减计数，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B、C端接到高电平上，即从输入端置入0101（十进制的5），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从4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5变到4，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，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。如果有必要，我们还可以增加两片74LS192芯片去实现分计数。对于分计数来说，道理也是一样的；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，这些计数器工作，其中的清零端CR要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示99分钟的计时器（实际只用了两片74LS192，可以显示54秒的计时）。把74LS192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，利用分计数的UP端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发低电平）的脉冲上就可以实现从09的数字输入。（平时保持高电平，外从09的数字输入。部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上就可以实现从09的数字输入。附174192的引脚图及功能表：进位端借位端CLRLOADUPDOWN功能H*复位LL*预置LHH加计数LHH减计数1.分秒计数器电路图：2.正反转电路图附274ls138引脚及功能表3.总电路图五安装·调试步骤仿真弄出来了后，接下来就是按图接线了，接线要注意先检查芯片的好坏，不能将芯片乱接，不然你线接完了后，与设想的不符合，就得花大量时间去纠错。先领好试验箱和元器件检查器件是否完善，仪器是否完好，先熟悉他的构造以便接线的方便。检查芯片的管脚是否良好，这些检查完后就可以开始安装芯片，芯片要布局合理，这样才能方便接线，之后接线，按照模块一块一块来，这样合理接线才能方便自己，即使你错了，也能方便你排除故障。1.故障分析本次课程设计中遇到了故障不能正确的正确置数，解决方法;1. 置数模块电路接触不良。解决方法一个个排插导线和插槽2. 被置数的芯片192芯片没收到信号。重新接线确保接触良好3. 置数模块线接错了，与仿真不同，与逻辑不同。按顺序排查置数端接线组合，仔细排查逻辑连接关系是否真确。192的置数模块芯片与138芯片没连对。2.实物接线图六总结通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和仿真连接图，和芯片上的选择。我们也发现设计中主要的困难就是逻辑关系。虽然表面洗衣机程序简单，但是其实其逻辑关系还是有一定的复杂度的。对利用十进制计数器连接各种进制计数器的方法也要十分熟练。还要分清楚信号的类型，信号有低电平，高电平，上升沿，下降沿，这些信号如果混淆了很容易导致电路出错。还要更重要的是要抓住各个二进制数值变化时的特征变化。这样在数据转化和比较中才会找到捷径。两周的课程设计让我对数电又有了更深认识，在接线中开动我们脑筋去设计电路，并用实物得出结果。附录3元器件清单：原件名称数量(片）74l138174l192474LS00274ls04174ls08174ls201参考文献:«数字电子技术基础»周良权编«电子技术课程设计指导»彭介华«电子技术基础实验»陈大钦编电气与信息工程系课程设计评分表项目评价优良中及格差设计方案的合理性与创造性(10%)硬件设计或软件编程完成情况(10%)硬件测试或软件调试结果*(10%)设计说明书质量(10%)设计图纸质量(10%)答辩汇报的条理性和独特见解(10%)答辩中对所提问题的回答情况(10%)完成任务情况(10%)独立工作能力(10%)出勤情况（10%）综合评分指导教师签名：_日期：_注：表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。