电子技术课程设计.docx
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电子技术课程设计
电子技术课程设计
--简易洗衣机控制器
学院：
专业：
姓名：
学号：
指导老师：
简易洗衣机控制器
一、设计任务与要求
题目：
简易洗衣机控制器
（1）设计一个电子定时器，控制洗衣机按如下洗涤模式进行工作：
（2）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用户注意。
（3）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。
（4）三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。
（5）画出电路原理图。
（6）进行电路的仿真与调试。
二、总体框图
图1总体框图
三、选择器件
器件类型
器件用途
数量
74LS04
非门
6
74LS08
2输入与门
2
74LS11
3输入与门
1
74LS192
计数器
4
74LS21
4输入与门
1
74LS266
同或门
1
74LS86
异或门
1
LM555CM
由555构成的秒脉冲发生器
1
4输入或门
4
4输入或非门
1
1、74LS192的引脚图如图2所示
图274LS192的引脚图
74LS192的功能表如表1所示
表1 74LS192功能表
2、由555定时器构成的多谐振荡器
图3555定时器的引脚图
3、74LS04的引脚图
图474LS04的引脚图
4、74LS08引脚图
图574LS08引脚图
5、74LS11引脚图
图674LS11引脚图
6、74LS21引脚图
图774LS21引脚图
7、74LS266引脚图
图874LS266引脚图
8、74LS86引脚图
图974LS86引脚图
四、功能模块
1、秒脉冲发生器
图10秒脉冲发生器
由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。
所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。
2、分秒计数器
图11分秒计数器
一百进制分计数器和六十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，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，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0110（十进制的6），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9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6变到5，一直到变为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。
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101分钟的计时器。
把四个192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，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。
还有我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上就可以实现从0－9的数字输入。
3、循环控制电路
图12循环控制电路
在此部分电路中，三个指示灯，从左至右依次代表“正转”、“反转”、“暂停”。
从60秒到40秒内第一个灯亮，从40到30秒内是第二个灯亮。
在30到10秒内是第三个灯亮，然后剩下的十秒钟是第二个灯亮，如此完成第一个循环，刚好一分钟，之后的时间依次循环。
五、总体设计电路图
1、整体思路
从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。
接下来脉冲是一定发生了，我们可以用555定时器构成的多谐振荡器来产生脉冲。
除了这些，还要求在定时结束后有一个指示灯亮来提示定时时间到，还要求电路有清零和置数的功能，这些用逻辑电平开关即可以实现。
2、基本原理
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候，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，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。
3、设计心得
本次课程设计，我花了很多时间，主要是在控制电路上，当时实在是想不到该怎样用三个灯分别表示三种状态，去图书馆查资料时也没找到相符合的资料，后来在网上找的论文也有很多问题，要求也和本次课程设计的要求出入很大。
可以说，这次课设的电路基本上是自己设计出来的。
虽然花了不少的时间，但是收获真的不小。
它使我对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解，也让我知道了，光分开是不够的，从外面学到的知识要形成一个整体，这也很好的训练了外面对开发一个项目应该有怎样的思路和准备更清晰。
在设计过程中，对设计方案进行了很多次的修改，虽然也有查阅资料，但更多的是自己的思考。
记得在设计三种状态的显示灯的控制电路时，整整花了两天的时间，试了好几个方案，在网上查的资料都很繁琐，且看不懂原理，到最后还是决定自己慢慢想，最终设计出来，虽然结果不是很完美，但还是比较满意的。
通过本次课程设计，让我对实验原理也有了更多的了解，对数电中常用的芯片功能及设计方法如利用卡诺图等有了更深刻的了解，对设计实验也有了更深切的体会，以前在做数电实验时也有部分是设计性的实验，不过基本上到最后都是老师告诉我们设计电路，自己虽然也有思考，但基本上没有想出来过，也没起到让自己真正来设计某个电路的目的，而这次有了足够的时间，基本上都是自己一点一点设计的，从某方面来说，还是很有成就感的。
除此之外，它让我对课本知识进行了融会贯通，毕竟，要设计一个完整的电路，单靠某一章节或某一部分的知识是不够的，要在整本书中找自己需要的东西，简单的说，就要做到学以致用。
在考虑问题时，不要指望一次就能把问题考虑成熟，要做好不断否定并不断修改的准备。
在没有做课设之前，我对课本知识是很模糊的学习也是为了应付一下期末考试，现在让我对课本知识有了更透彻的了解，也算是做到了理论联系实际吧。
与其临渊羡鱼，不如退而结网，这也是我这次课设最大的体会，与其苦苦思索别人那样子设计是什么原理，为何要那样做，不如自己用已有的知识，重新考虑并设计，按自己的思路，达到自己所需要的效果，我觉得，这才是课程设计真正的目的。
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