2022年电子技术基础课程设计智能洗衣机控制器 .pdf

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1、电子技术基础课程设计智能洗衣机控制器院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 23 页 - - - - - - - - - 目录一、课程设计的目的二、课程设计的课题与要求1. 课程设计的课题2. 课程设计的要求三、设计思路与过程1. 设计前提概述2. ASM 图3. 状态图4. 输入输出设计四、程序内容五、仿真波形图1. 模式一的仿真2. 模式二的仿真3. 模式三的仿真4. 模式四的仿真5. 模式五的仿真六、课设感想与收获名师

2、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - 一、课程设计的目的1了解数字系统的组成，学习数字系统的设计方法。2学习数字系统由上向下设计法的工具ASM 图3熟悉现代数字系统的实现方法：用PLD 器件取代传统的中规模集成器件实现数字电路与系统。4. 学习分层次化实现数字电路与系统的方法。5学习使用硬件描述语言（Hardware Description Language ）对数字电路与系统进行建模、仿真与实现的方法。二、课程设计的课

3、题与要求1. 课程设计的课题设计一个智能洗衣机（全自动洗衣机）控制器，能够实现洗衣，漂洗和脱水的功能。2. 课程设计的要求能够使用按键模拟对洗衣机的控制，能够设置工作模式， 为了便于观察，将洗衣机的工作模式和所剩的工作时间用数码管显示出来，能够将洗衣机当前所处的状态用发光管或者数码管显示出来。【模式 1】 ：洗特别脏的衣服（洗衣 30 秒钟）【模式 2】 ：洗脏的衣服（洗衣 20 秒钟）【模式 3】 ：洗一般的衣服（洗衣10 秒钟）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3

4、页，共 23 页 - - - - - - - - - 【模式 4】 ：漂洗（每次漂洗5 秒钟）【模式 5】 ：脱水（每次脱水3 秒钟）【洗衣全过程】：洗衣脱水漂洗脱水漂洗脱水，注水完成使用外部传感器S=1表示。【漂洗模式】：漂洗脱水漂洗脱水，注水完成使用外部传感器S=1 表示。【脱水模式】：脱水。【注】 ：操作完毕使用蜂鸣器鸣叫两秒提示。三、设计思路与过程1. 设计前提概述本设计任务主要是实现各个模式之间的切换以及各个状态之间的转变。课题已经要求有模式一到五这五个模式，故按照这五个模式来思考。另外，课题也明确要求了三个状态：洗衣，漂洗与脱水。但是，注水是洗衣机必须进行的操作，也占有整个模式中的

5、部分时间，所以也将注水当作一种状态，而且洗衣和漂洗之前都必须注水。综上，设计的模式有五个：模式一，模式二，模式三，模式四和模式五。设计的状态有四个： 注水，洗衣，漂洗与脱水，分别对应 s1，s2，s3，s4。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - 2. ASM 图每个状态都有规定的具体时间，时间到了，发生转换。图中T1，T2，T3，T4，T5，T6，TT 表示用时间来控制状态的转换。在程序中，有具体的 T1，T2，T3

6、，T4，T5，T6，TT 的表示，为作图简便，图中不作具体说明。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 23 页 - - - - - - - - - 3. 状态图图中 S1，S2，S3，S4分别对应状态注水，洗衣，漂洗，脱水。而图中的 T1，T2，T3，T4，T5，T6，TT 同 ASM 图中的符号，在ASM 图中已说明，详情见程序，这里不重复说明。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名

7、师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - 4. 输入输出设计本程序共有 5 个模式：模式一，模式二，模式三，模式四，模式五。4 个状态：注水，洗衣，漂洗，脱水。设计 6 个输入按键，分别为K1，K2，K3，K4，K5，K6。K1为控制模式一的按键； K2 为控制模式二的按键； K3 为控制模式三的按键； K4 为控制模式四的按键；K5 为控制模式五的按键； K6 为控制洗衣机工作的按键。输出设备有一个发光二极管，四个数码管。 发光二极管亮表示注水完成，发光二极管灭表示正在注水。一个数码管用来显示当前的模式，1,2,3,4,5分别表示模

8、式一，模式二，模式三，模式四，模式五；一个数码管用来表示当前的状态，1,2,3,4分别表示注水，洗衣，漂洗，脱水状态； 两个数码管用来显示当前模式所剩下的时间，时间以 1 递减至 0。四、程序内容module washclother(clk,clkk,k1,k2,k3,k4,k5,k6,state,mode,ttime,alarm,zhushui); input clk; /整个程序的时钟信号input clkk; /扬声器的时钟信号input k1; /模式一的控制按键input k2; /模式二的控制按键名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

9、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 23 页 - - - - - - - - - input k3; /模式三的控制按键input k4; /模式四的控制按键input k5; /模式五的控制按键input k6; /工作使能按键output 3:0 state; /状态数码管显示信号output 3:0 mode; /模式数码管显示信号output 7:0 ttime; /模式的总时间output alarm,zhushui; reg zhushui; /注水信号reg alarm; /扬声器信号reg 3:0 jiao; /扬声器响的时间计

10、时reg 7:0 ttime; reg 3:0 mode; reg 3:0 state; reg work; /开始工作信号reg over; /结束信号always (posedge clk or posedge k6) begin if(k6=1) /k6 按下， work 为 1，开始工作work=1; else /k6 未按，模式初始化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - begin over=1; jiao

11、=4b0000; work=0; if(k1=1) /初始化为模式一begin ttime=8h55; mode=4b0001; end else if(k2=1) /初始化为模式二begin ttime=8h45; mode=4b0010; end else if(k3=1) /初始化为模式三begin ttime=8h35; mode=4b0011; end else if(k4=1) /初始化为模式四begin ttime=8h20; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

12、 第 9 页，共 23 页 - - - - - - - - - mode=4b0100; end else if(k5=1) /初始化为模式五begin ttime=8h5; mode=4b0101; end else /初始化为 0 begin mode=4b0000; state=4b0000; ttime8h53)&(ttime8h56)|(ttime8h18)|(ttime8h8) begin /注水状态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 23 页

13、- - - - - - - - - zhushui=1b0; state=4b0001; end else zhushui8h23)&(ttime8h54) state8h13)&(ttime8h19)|(ttime8h3) state8h20)&(ttime8h24)|(ttime8h10)|(ttime8h0) state8h0) begin /时间递减到 0 if(ttime3:0=4b0000) begin ttime3:0=4b1001; ttime7:4=ttime7:4-1b1; end else ttime3:08h43)&(ttime8h46)|(ttime8h18)|(tt

14、ime8h8) begin zhushui=1b0; state=4b0001; end else zhushui8h23)&(ttime8h44) state8h13)&(ttime8h19)|(ttime8h3) state8h20)&(ttime8h24)|(ttime8h10)|(ttime8h0) state0) begin if(ttime3:0=4b0000) begin ttime3:0=4b1001; ttime7:4=ttime7:4-1b1; end else ttime3:033)&(ttime36)|(ttime18)|(ttime8) begin zhushui=1

15、b0; state=4b0001; end else zhushui8h23)&(ttime8h34) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - state8h13)&(ttime8h19)|(ttime8h3) state8h20)&(ttime8h24)|(ttime8h10)|(ttime8h0) state8h0) begin if(ttime3:0=4b0000) begin ttime3:0=4b1001;

16、 ttime7:4=ttime7:4-1b1; end else ttime3:08h18)&(ttime8h21)|(ttime8h8) begin 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 23 页 - - - - - - - - - zhushui=1b0; state=4b0001; end else zhushui8h13)&(ttime8h19)|(ttime8h3) state8h10)&(ttime8h14)|(ttime8h0) state8h0

17、) begin if(ttime3:0=4b0000) begin ttime3:0=4b1001; ttime7:4=ttime7:4-1b1; end else ttime3:08h3)&(ttime8h6) begin zhushui=1b0; state=4b0001; end else zhushui=1b1; if(ttime8h0) state8h0) begin if(ttime3:0=4b0000) begin ttime3:0=4b1001; ttime7:4=ttime7:4-1b1; end else ttime3:0=ttime3:0-1b1; end end 4b0

18、000:begin /停止工作state=4b0000; ttime=8h0; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 23 页 - - - - - - - - - zhushui=1b1; alarm=1b0; end endcase if(over=1)&(ttime7:0=8h1) begin over=0; jiao4b0000) begin alarm=clkk; /扬声器鸣叫jiao=jiao-1b1; /鸣叫时间递减到 0 end else ala

19、rm=0; end end endmodule 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 23 页 - - - - - - - - - 五、仿真波形图1. 模式一的仿真名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 23 页 - - - - - - - - - 2. 模式二的仿真名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

20、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 23 页 - - - - - - - - - 3. 模式三的仿真4. 模式四的仿真名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 23 页 - - - - - - - - - 5. 模式五的仿真六、课设感想与收获每次课程设计都有些让我们即恐惧又兴奋，因为它充满挑战。 本次课程设计亦是如此，趣味性强，同时也可以学到很多东西。在这次课设中，在收获知识的同时，还收获

21、了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 23 页 - - - - - - - - - 都有了提高。更重要的是，在课设过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。我不仅了解了数字系统的组成， 学会了数字系统的设计方法及数字系统由上向下设计法的工具ASM

22、图，而且熟悉了现代数字系统的实现方法：用 PLD器件取代传统的中规模集成器件实现数字电路与系统。我还掌握了分层次化实现数字电路与系统的方法，了解了使用硬件描述语言（ Hardware Description Language）对数字电路与系统进行建模、仿真与实现的方法。课设的过程永远是那么的纠结，那么的刺激，那么的值得回味，在某种意义上说，这是一种锻炼，一种知识的积累，能力的提高。完全可以把这个当作基础东西，只有掌握了这些最基础的，才可以更进一步，取得更好的成绩。很少有人会一步登天吧。永不言弃才是最重要的。而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的

23、事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。虽然大二学过数电， 对 Verilog语言有一定的涉猎， 但是并不熟悉，未掌握其核心内容， 这次课程设计，不仅复习了数电知识的内容，而且使我对 Verilog语言有了更进一步的了解， 不管是从结构上， 还是从语法上。 Verilog语言是一门很实用的语言，应该说是一门很精确的语言。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 23 页 - - - - - - - - - 我很高兴能顺利做完这门课程设计，迎接下一个挑战吧。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 23 页 - - - - - - - - -