洗衣機的時間控制系統(tǒng)設(shè)計書(已修改)
2025-08-16 02:19 本頁面
【正文】 洗衣機的時間控制系統(tǒng)設(shè)計書1 設(shè)計要求分析與方案選擇 設(shè)計要求分析 本設(shè)計要求完成洗衣機時間控制電路的設(shè)計?？刂葡匆聶C按定時啟動、正轉(zhuǎn)20秒、暫停10秒、反轉(zhuǎn)20秒、暫停10秒的洗滌模式不停的循環(huán)，到達定時時間后停止。并要求有數(shù)碼管顯示時間，LED顯示狀態(tài)，聲音報警。 通過以上要求，洗衣機洗滌模式是以60秒鐘即一分鐘作為循環(huán)。計時方式是通過預(yù)置時間定時，因而初步設(shè)想使用一個六十進制倒計時電路作為核心控制。預(yù)置時間以分為單位，則還需要分計時器，并且要能預(yù)置時間。同時，時間的計時按秒來進行，則需要用一個秒信號發(fā)生器。最后，用兩位數(shù)碼管作為時間顯示電路，三個LED燈作為狀態(tài)顯示電路，蜂鳴器作為報警電路。根據(jù)以上分析，設(shè)計電路基本框圖如下：60進制定時電路LED顯示電路洗滌模式控制電路分鐘定時電路數(shù)碼管顯示電路蜂鳴器報警電路秒信號發(fā)生電路定時預(yù)置電路啟動 電路框圖 方案選擇 洗衣機控制電路整體思路簡單，成型產(chǎn)品眾多，參考電路也十分普遍。在獨自設(shè)計過程中，通過小組討論，決定采取數(shù)字電路方案設(shè)計。數(shù)字電路方案：數(shù)字電路并沒有因為可編程邏輯器件的出現(xiàn)而退出市場，而且大有繼續(xù)發(fā)展的勢頭，數(shù)字電路之所以能應(yīng)用廣泛，是因為它有獨特的優(yōu)點。電路的各個模塊清晰，運算速度高，而且不用編程，在許多功能實現(xiàn)上有軟件可望不可及的優(yōu)勢。本設(shè)計要求中，均可運用中規(guī)模集成邏輯電路實現(xiàn)，而且成本不高，穩(wěn)定性很好，使用數(shù)字電路直接進行設(shè)計，在我們知識能力范圍之內(nèi)，可行性十分高，因而采用數(shù)字電路方案實現(xiàn)。2 方案總體框圖設(shè)計 方案總體設(shè)計思路 各模塊器件選擇1 .秒信號發(fā)生器選擇根據(jù)要求，信號發(fā)生器須由555時基電路構(gòu)成，故采取由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器組成秒脈沖信號發(fā)生器；由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅(qū)動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小。所以由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率穩(wěn)定，不易受干擾。并且555定時器使用成熟，參考資料頗多，因此采用此方案。2 .計時器芯片選擇采用74LS192芯片實現(xiàn)中規(guī)模集成電路74LS192進行設(shè)計較為簡便，74LS192是十進制可編程同步加減計數(shù)器，它采用8421碼二十進制編碼，并具有直接清零、置數(shù)。加/減計數(shù)功能，為雙時鐘芯片，計數(shù)采用DOWN時鐘，而置數(shù)可以采用UP時鐘，因而置數(shù)顯得十分簡單，是很好的選擇。3 .顯示電路選擇 顯示電路用單位的數(shù)碼管和相適應(yīng)的顯示譯碼器，這兒采用共陰極的單位數(shù)碼管和74LS48作為顯示電路，應(yīng)用十分簡單。4 .狀態(tài)顯示電路 使用三個不同顏色的數(shù)碼管來表示不同的洗滌狀態(tài)，通過74LS138作為譯碼器，來實現(xiàn)該功能。5 .洗衣機控制電路 通過不同的門電路進行組合，實現(xiàn)各種狀態(tài)的不同組合輸出。6 蜂鳴器控制電路 定時時間到，用高電平觸發(fā)蜂鳴器，實現(xiàn)報警功能。 模塊總體電路實現(xiàn) 經(jīng)過以上分析，采用555定時器組成的多諧振蕩器來實現(xiàn)秒脈沖信號的發(fā)生，為其它的芯片提供工作脈沖信號；計時電路采用四片74LS192芯片實現(xiàn)，兩片組成六十進制計數(shù)器實現(xiàn)秒信號計數(shù)，當(dāng)計滿六十秒后向前借位。另外兩片構(gòu)成一百進制計數(shù)器，來計數(shù)秒的借位信號，同時實現(xiàn)預(yù)置數(shù)功能。數(shù)碼管、報警電路和LED燈分別與邏輯電路進行組合，接到74LS192的輸出，以完成時間顯示、報警和狀態(tài)顯示功能，洗衣機控制則使用74LS138作為譯碼輸出進行不同的組合，完成控制。 方案總體電路圖3 電路各模塊設(shè)計與參數(shù)選擇 秒脈沖電路秒信號發(fā)生器采用555定時器，555 定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。其性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器。555定時器的外引腳排列圖和內(nèi)部電路框圖分別如圖 和圖 所示。它內(nèi)部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 。 555定時器引腳排列 555定時器內(nèi)部電路框圖555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時，則電壓
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