《課程設(shè)計(jì)簡易洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課程設(shè)計(jì)簡易洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)（13頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)班級課程數(shù)字電子技術(shù)題目簡易洗衣機(jī)控制器學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師年月西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)班級學(xué)號指導(dǎo)教師孫職稱教研室課程數(shù)字電子技術(shù)題目簡易洗衣機(jī)控制器任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制器，并實(shí)現(xiàn)以下功能：1 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(dòng)”、“暫?！?、“停止”、“+”和“”。使用三個(gè) LED 發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫停”3 個(gè)狀態(tài)。2 當(dāng)“啟動(dòng)”鍵第一次被按下，利用設(shè)定“+”和“”按鍵洗滌時(shí)間
2、。當(dāng)“啟動(dòng)”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。3 當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，“暫?！辨I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。4撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。開始日期完成日期年月日定時(shí)啟動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)2020秒秒暫停暫停1010秒秒反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2020秒秒暫停暫停1010秒秒定時(shí)未到定時(shí)未到定時(shí)到定時(shí)到停機(jī)停機(jī)目錄目錄設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 1設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 1總體設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案 2功能模塊設(shè)計(jì)與分析功能模塊設(shè)計(jì)與分析 2電路的安裝與調(diào)試電路的安裝與調(diào)試7實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單實(shí)驗(yàn)儀器及元器件
3、清單 8心得體會(huì)心得體會(huì). 8附錄一附錄一 系統(tǒng)電路圖系統(tǒng)電路圖. 10第 1頁一、設(shè)計(jì)目的一、設(shè)計(jì)目的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。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。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。二、設(shè)計(jì)要求和任務(wù)二、設(shè)計(jì)要求和任務(wù)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：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”。3 使用五個(gè)按鍵分別代表： “啟動(dòng)”、 “暫?！?、 “停止”、 “+”和“”
4、。使用三個(gè) LED 發(fā)光管表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”和“暫停”3 個(gè)狀態(tài)。4 當(dāng)“啟動(dòng)”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（020 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(dòng)”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。5若洗衣機(jī)洗滌時(shí)“暫停”鍵被按下，洗衣機(jī)暫停工作；若暫停定時(shí)啟動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)2020秒秒暫停暫停1010秒秒反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)2020秒秒暫停暫停1010秒秒定時(shí)未到定時(shí)未到定時(shí)到定時(shí)到停機(jī)停機(jī)第 2頁狀態(tài)下“暫?！辨I再次被按下，洗衣機(jī)繼續(xù)洗滌。按下“停
5、止”鍵，洗衣機(jī)斷電。三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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)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。圖圖 1 原理框圖原理框圖四、功能模塊分析及設(shè)計(jì)四、功能模塊分析及設(shè)計(jì)1總電路圖的設(shè)計(jì)可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器電機(jī)控制顯示器報(bào)警器洗滌定時(shí)控制時(shí)鐘控制電路第 3頁總電路圖的設(shè)計(jì)如附錄一所示。本電路分為可預(yù)
6、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)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。2可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)第 4頁圖圖 2 可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器分可預(yù)置分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)如圖 2 所示。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
7、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(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)?0；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。對于分計(jì)數(shù)來說，道理
8、也是一樣的；只是要求，當(dāng)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、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 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
9、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 09 的數(shù)字輸入。表表 1 74LS192 功能表功能表輸入輸出MPPLCPDCPCP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01000000dcbadcba011加計(jì)數(shù)011減計(jì)數(shù)3電機(jī)控制顯示器的設(shè)計(jì)第 5頁D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U774LS192A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U974154456U3:B74LS00D7LED-GREEND8LED-REDD9LED-
10、YELLOW圖圖 3電機(jī)控制電路電機(jī)控制電路電機(jī)控制顯示器的設(shè)計(jì)如圖 3 所示。在此部分電路中，三個(gè)指示燈，從上至下依次代表“正轉(zhuǎn)”、“暫停”、“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)循環(huán)，剛好一分鐘，之后的時(shí)間依次循環(huán)。4報(bào)警器的設(shè)計(jì)U8:B(A)A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U1374154D12Q9CLK11Q8S10R13U4:B74LS741098U3:C74
11、LS00D11LED-YELLOWD03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1274LS1613456U8:B74LS10圖圖 4 報(bào)警電路報(bào)警電路報(bào)警器的設(shè)計(jì)如圖 4 所示。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。第 6頁5時(shí)鐘控制器的設(shè)計(jì)：第 7頁圖圖 5 時(shí)鐘控制器時(shí)鐘控制器時(shí)鐘控制器的設(shè)計(jì)如圖 5 所示。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，其上電壓按指數(shù)規(guī)律上升， 當(dāng) u 上升至
12、 2/3Vcc， 會(huì)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?，C 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。公式計(jì)算：T1=(R1+R2)Cln2;T2=R2Cln2;振蕩周期 T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =1 (s)若取 C=10F，結(jié)合實(shí)際選取電阻為 R1 75K,R2 34K。五、電路的安裝與調(diào)試五、電路的安裝與調(diào)試調(diào)試與設(shè)計(jì)是不同的兩個(gè)過程，調(diào)
13、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：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。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，排第 8頁除 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
14、管正常工作。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。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(dòng)反饋線解決了此問題。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。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。六、實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單六、實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單元器件清單如表 3 所示：表 3器件型號數(shù) 量器件型號數(shù) 量器件型號數(shù) 量74LS192574LS161174LS04374LS136174154175K 電阻174LS00374LS138274LS1017
15、4LS74110A02574092LED-RED1LED-GREEN1LED-BLUE1七、心得體會(huì)七、心得體會(huì)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?，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。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
16、要的，只有理論知識是遠(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，從理論中第 9頁得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)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(huì)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(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕言放棄。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(huì)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(huì)及時(shí)請教老師，使自己學(xué)到了不少
17、知識，雖然也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲卻巨大。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(dòng)手能力， 使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。課程設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了，但通過設(shè)計(jì)所學(xué)到的東西將長久存在。相信通過這次設(shè)計(jì)，使我懂得科學(xué)研究需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)，這會(huì)為我未來的工作和學(xué)習(xí)打下一個(gè)更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第 10頁附錄一附錄一 系統(tǒng)電路圖系統(tǒng)電路圖D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U174LS192D0
18、15Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR1474LS192D2Q5CLK3Q6S4R1U4:A74LS74D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR1474LS192D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR1474LS192D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U774LS192A23B22C21D20E118E2190112233445566778899101011111
19、31214131514161517U974154456U3:B74LS00D7LED-GREEND8LED-REDD9LED-YELLOWJ3Q5CLK1K2Q6S4R15U10:A74LS112123U11:A74LS136U8:B(A)A23B22C21D20E118E219011223344556677889910101111131214131514161517U1374154D12Q9CLK11Q8S10R13U4:B74LS741098U3:C74LS00D11LED-YELLOWD03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U1274LS161123456131211109812345613121110981234561312111012456U17:A74LS1391012138U17:B74LS1312456U18:A74LS1391012138U18:B74LS1312456U19:A74LS1398U16:F74LS04D161N914121312U8:A74LS103456U8:B74LS10123456R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5R1100kC10.01uFR2100kD10001N914D201N914C27uF
課程設(shè)計(jì)簡易洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)
