洗衣機控制電路設(shè)計電子電路設(shè)計課程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(已改無錯字)
2023-07-17 03:53:22 本頁面
【正文】 脈沖和進制不同而已 。 我們用四片 74LS192 來實現(xiàn)分計數(shù)和秒計數(shù)功能， 對于秒信號， 我們要的只是減計數(shù)，所以我們把 兩片秒計數(shù)的 74LS192 芯片的 UP 端接到高電平上去 ,DOWN 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。 由圖 可知， LD 低電平有效，產(chǎn)生借位信號時，BO 也是低電平有效。 當(dāng)秒脈沖從秒位的 DOWN 端輸入的時候秒計數(shù)的 74LS192 開始從 9 減到 0；這時，它的借位端 BO 會發(fā)出一個低電平到秒十位的輸入端 DOWN，秒十位的計數(shù)從6變到 5，一直到變?yōu)?0；當(dāng)高低位全為零的時候，秒十位的 BO發(fā)出一個低電平信號， DOWN為零時，置數(shù)端 LD等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個 DOWN 脈沖來到時，計數(shù)器進入下一個循環(huán)減計數(shù)工作中。 對于分計數(shù)來說，道理也是一樣的；只是要求，當(dāng)秒計數(shù)完成了，分可以自動減少，需要把秒十位的借位端 BO 端接到分計數(shù)的 DOWN 端作為分計數(shù)的輸入信號來實現(xiàn)秒從分計數(shù)上的借位。當(dāng)然，這些計數(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)時要處于高電平。這是一個獨立工作的最高可以顯示 99 分鐘的計時器。把四個 74LS192 的QA/QB/QC/QD 都接到外部的顯示電路上就可以看到時間的顯示了。作為洗衣機控制器的一個模塊，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，我們可以利用分計數(shù)的 UP 端來進行外部置數(shù)，當(dāng)把它們各接到一個 與非門的輸出上，與非門的輸入一端接脈沖信號，一端接低電平，當(dāng)要置數(shù)時，將與非門的輸入端從低變?yōu)楦?，打開與非門，另一輸入端的 的脈沖上就可以實現(xiàn)從 0－ 9 的數(shù)字輸入。 如圖 所示，為計時電路電路原理 圖。 圖 四片 74LS192組成的計時電路 顯示電路 顯示電路采用了兩片一位的共陰極七段數(shù)碼管 （如圖 所示） ，來分別顯示分鐘計時的十位和各位，完成預(yù)置和顯示功能。數(shù)碼管的驅(qū)動電路采用的共陰極的七段譯碼器74LS48，它 內(nèi)部有上拉電阻 ，可以直接與共陰極的數(shù)碼管相連接。 其管腳圖和真值表分別如圖 、圖 所示： 圖 74LS48引腳圖 圖 八段數(shù)碼管圖 圖 74LS48 真值表 由于數(shù)碼管 只用顯示 0— 9的數(shù)字，則 LT、 LBI、 BI/RBO 三個腳都接高電平， A B C D 四個輸入端連接 74LS192 的輸出，就能顯示出預(yù)置的時間和定時的剩余時間。其連接電路圖如圖 所示： 圖 數(shù)碼管顯示電路連接 狀態(tài)顯示電路 洗衣機洗滌共有三個狀態(tài)，分別為暫停，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，用三個不同的顏色的 LED 燈來表示。在三個狀態(tài)中， 59—— 52 秒為正轉(zhuǎn)、 51—— 50秒鐘為暫停、 49— 42 秒為反轉(zhuǎn)、 4140秒為暫停。分別有紅綠黃來表示正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)和暫停三個狀態(tài)。 秒 個位數(shù)碼管顯示 D C B A 狀態(tài) 1 0 0 0 1 暫停 0 0 0 0 0 秒十位數(shù)碼管顯示 6 0 1 1 0 5 0 1 0 1 正轉(zhuǎn) 4 0 1 0 0 反轉(zhuǎn) 3 0 0 1 1 正轉(zhuǎn) 2 0 0 1 0 反轉(zhuǎn) 1 0 0 0 1 正轉(zhuǎn) 0 0 0 0 0 反轉(zhuǎn) 所有數(shù)碼管顯示 0 0 0 0 蜂鳴器響 圖 狀態(tài)電路 數(shù)碼管顯示表 圖 通過 74LS21雙 4輸入與門， 74LS125三態(tài)門來實現(xiàn)該功能。 狀態(tài)顯示電路 正轉(zhuǎn) 圖 洗衣機正 轉(zhuǎn)時仿真 暫停 圖 洗衣機暫停時仿真 反轉(zhuǎn) 圖 洗衣機反轉(zhuǎn)時仿真 定時時間到 圖 洗衣機 定時 時仿真 4 仿真調(diào)試分析 仿真軟件介紹 這個課程設(shè)計采用的 是 美國國家儀器（ NI）有限公司推出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真工具 。 NI Multisim 軟件結(jié)合了直觀的 捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設(shè)計和驗證。憑借 NI Multisim，您可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標準 SPICE 模擬器模仿電路行為。借助專業(yè)的高級SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計流程中提早對電路設(shè)計進行的迅速驗證，從而縮短建模循環(huán)。與 NI LabVIEW 和 SignalExpress 軟件的集成，完善了具有強大技術(shù)的設(shè)計流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實現(xiàn)建模測量。 Multisim 易學(xué)易用，便于電子信息、通信工程、自動化、電氣控制類專業(yè)學(xué)生自學(xué)、便于開展綜合 性的設(shè)計和實驗，有利于培養(yǎng)綜合分析能力、開發(fā)和創(chuàng)新的能力。 完全能夠適應(yīng)這次課程設(shè)計的要求。因而采用這款軟件。 仿真總體電路圖分析 整體仿真圖如圖 所示： 圖 仿真整體電路分析圖 根據(jù)之前的各模塊論證，用 multisim 進行仿真畫圖，得到了圖 。由于電機 模塊 和蜂鳴器模塊 仿真結(jié)果不容易表示，因此省略了。為了節(jié)約空間，將數(shù)碼管電路簡化。而 multisim 的仿真時間是以毫秒為單位的，十分的緩慢，在此， 為了觀察出電路的結(jié)果，將 555定時器設(shè)計的秒信號發(fā)生器放在了另一 個文件中如圖 所示： 低位 借位 信號 圖 555定時器構(gòu)成的秒信號發(fā)生器 仿真結(jié)果分析 設(shè)計的每一個模塊的功能都能實現(xiàn)，但是由于 multisim 的蜂鳴和電機模難得實現(xiàn)，因而存在缺陷。 5 電路實物驗證結(jié)果 實物總體圖片和介紹 實物 功能演示 6 方案的分析與總結(jié)體會 方案選擇總結(jié)與分析 在選擇方案過程中，定時電路經(jīng)過了一番分析，當(dāng)初考慮 74LS192 時，其成本較高，在加上配置各種譯碼電路，顯示電路，實際使用費用上已經(jīng)超過了單片機的金額了，不過用單片機控制這種 電路比較浪費，而用 2051 單片機控制有顯得不夠，而且硬件電路 過于簡單，編程過于復(fù)雜，不利于自己的學(xué)習(xí)與提高。因而采用了數(shù)字電路進行設(shè)計。 在整個設(shè)計過程中， 時鐘芯片比較簡單，一方面 555 定時器應(yīng)用很成熟，資料很多。另一方面，用過 555定時
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