洗衣机自动控制电路 数字逻辑课程设计.docx

1、洗衣机自动控制电路 数字逻辑课程设计数字逻辑课 程 设 计 报 告题目： 洗衣机自动控制电路 目 录1 设计任务书2 总体方案设计2.1 功能和逻辑需求分析2.2 总体方案设计3 单元模块设计3.1分倒数单元电路设计3.2 秒倒数单元电路设计3.4 计数器单元电路设计3.2 状态译码器单元电路设计3.5总体电路设计（画出总体电路图）4 电路调试与测试4.1分倒数单元模块4.2秒倒数单元模块4.3计数器单元模块4.4状态译码器单元模块4.5全部器件5 总结1 设计任务书洗衣机自动控制电路为洗衣机设计一控制电路，当洗衣机控制开关打开后，电动机先正转20S，然后暂停10S，随后反转20S，再然后暂停

2、10S；如果定时时间没到，则开始循环，若定时时间到，则停机断电。定时时间设定范围为060分，显示分秒的倒计时。用LED指示灯表示电机的正转、反转和暂停状态。2 总体方案设计（1）、计时器：由两片芯片来分别完成分、秒的倒计时功能，分芯片提供预 置功能，两片芯片的模均为60.（2）、计数器：通过计数来完成输出洗衣机四种状态（正转 暂停 反转 暂停 正转）的切换（3）、状态译码器：将输入的四种状态转换为三种状态（正转、暂停、反转）（4）、所有芯片都使用每秒一脉冲的统一脉冲，实现同步。2.1 功能和逻辑需求分析1）、计时器：由于平常用的基础器件无法简单做到倒数功能，所以决定用GAL器件，通过编写ABE

3、L-HEL并在GAL器件上实现。计数器的分和秒分别需要8位输出（4位作为十位，另外4位作为个位，每4位二进制数在数码管上显示为一个十进制的数。）所以计数器的分和秒必须分为两个GAL器件，但同时秒需要有一个退位输出信号，分需要一个抑制秒继续倒数的输出信号，所以每个芯片需要9个输出端。总结：计数器需要两个GAL22v10分别实现分和秒的倒数。 2）、按周期显示正、反灯和暂停灯： 该功能仍然需要GAL器件来实现，首先需要内部能自己计数，电动机先正转20S，然后暂停10S，随后反转20S，再然后暂停10S，按20+10+20+10=60秒为一周期，所以需要6个输出来计数（作为内部计数，可以不必显示）。

4、正、反灯和暂停灯一共需要3个输出，加上上面内部的计数功能所需要的输出，一共需要9个输出，但由于一个TDS-4试验箱只有两个放置GAL22V10的位置，所以放弃用第三个GAL22V10的想法，而改用两个GAL16V8来实现。两个GAL16V8功能分为一个控制器，另外一个为译码器。前一个GAL16V8作为控制器，仍利用6个输出端来计数60秒，剩下两个输出口输出00,01,10,11（4种情况）。另一个GAL16V8作为译码器，根据前一个控制器输出的4种情况来实现输出正转灯、暂停灯、反转灯的功能。总结：需要两个GAL16V8，一个作为控制器，另一个作为译码器。2.2 总体方案设计 3 单元模块设计3

5、.1 计数器秒倒数（号器件）芯片信号：GAL22V10ABEL-HEL码：MODULE JSQ1TITLE JI SHU QI 1DECLARATIONSclock PIN 1;Y2 PIN 2;ps PIN 3;zt PIN 23 ISTYPEREG;b4,b3,b2,b1 PIN 22,21,20,19 ISTYPEREG;a4,a3,a2,a1 PIN 18,17,16,15 ISTYPEREG;Y1 PIN 14 ISTYPEREG;S2=b4,b3,b2,b1;S1=a4,a3,a2,a1;EQUATIONSS2.clk=clock;S1.clk=clock;Y1.clk=clock

6、;WHEN (Y2) THEN S1:=0;S2:=0;Y1:=1;ELSE WHEN (ps) THEN S1:=S1;S2:=S2;Y1:=0;zt:=1;ELSE WHEN (S1=0) THEN WHEN(S2=0) THEN S1:=9;S2:=5;ELSE S1:=9;S2:=S2-1;ELSE S2:=S2;S1:=S1-1;Y1:=0;WHEN (S1=1)&(S2=0) THEN S2:=0;Y1:=1;END3.2 计数器分倒数（号器件）芯片信号：GAL22V10ABEL-HEL码：MODULE JSQ2TITLE JI SHU QI2DECLARATIONSclock P

7、IN 1;Y1 PIN 2; b4,b3,b2,b1 PIN 3,4,5,6;a4,a3,a2,a1 PIN 7,8,9,10;ps PIN 11; Y2 PIN 14; d4,d3,d2,d1 PIN 22,21,20,19 ISTYPEREG; c4,c3,c2,c1 PIN 18,17,16,15 ISTYPEREG;S4=d4,d3,d2,d1;S3=c4,c3,c2,c1;S2=b4,b3,b2,b1;S1=a4,a3,a2,a1;EQUATIONSS3.clk=clock;S4.clk=clock;WHEN(ps) THENS4:=S2;S3:=S1;Y2=1;ELSE WHEN

8、(Y1) THEN WHEN(S4=0)&(S3=0) THEN S4:=0;S3:=0; ELSE WHEN(S3=0) THENS3:=9;S4:=S4-1; ELSE S3:=S3-1;S4:=S4;ELSES3:=S3;S4:=S4;WHEN (S4=0)&(S3=0)&(Y1=1) THEN Y2=1;END3.3 控制器（号器件）芯片信号：GAL16V8ABEL-HEL码：MODULE ZYD1TITLE ZUO YOU DENG1DECLARATIONSclock PIN 1;Y1,Y2 PIN 19,18 ISTYPEREG;q5,q4,q3,q2,q1,q0 PIN 17,1

9、6,15,14,13,12 ISTYPEREG;D1,bc PIN 2,3;count=q5,q4,q3,q2,q1,q0;count2=Y1,Y2;EQUATIONScount.clk=clock;count2.clk=clock;WHEN (D1) THEN count2:=0;count:=0;ELSE WHEN (bc) THEN count2:=2;count:=count;ELSE WHEN (count20) THEN count2:=1;count:=count+1;ELSE WHEN (count30) THEN count2:=2;count:=count+1;ELSE W

10、HEN (count50) THEN count2:=3;count:=count+1;ELSE WHEN (count60) THEN count2:=2;count:=count+1;ELSE WHEN (count63) THEN count2:=1;count:=0;END3.4 译码器（号器件）芯片信号：GAL16V8ABEL-HEL码：MODULE yimaTITLE yimaDECLARATIONSY2,Y1,Y0 PIN 19,18,17;D2,D1,D0 PIN 4,3,2;count=D1,D0;count2=Y2,Y1,Y0;EQUATIONSWHEN (D2) THEN

11、 count2=2;ELSE WHEN (count=1) THEN count2=1;ELSE WHEN (count=2) THEN count2=2;ELSE WHEN (count=3) THEN count2=4;END3.5总体电路注：上下两个GAL22V10,上面的为计数器倒数“分”，下面为计数器倒数“秒”。 各有8个输出分别接两个数码管，前四位（绿色线）为十位而后四位（蓝色线）为个位。下面的GAL22V10的8个输入端接开关键（用于预置），另外一个接开关键用于预置信号。右边两个GAL16V8，下面为控制器，上面为译码器，输出三个灯：正转灯（绿色）、暂停灯（红色），反转灯（蓝色）

12、。而图上每个器件的红色线为时钟源输入（时钟源可利用实验箱左上端可调脉冲）。4 电路调试与测试4.1计数器秒倒数（号器件单独调试） 2引脚接一个开关，14引脚接一个LED灯，其他照常接（数码管和时钟源）。观察是当2引脚开关为低电平时，利用手动单脉冲是否会从00变成59并一直倒数到00,同时LED灯亮起来，并循环循环。当2引脚开关为高电平，数码管持续是00状态。4.2计数器分倒数（号器件单独调试）2引脚接一个开关，14引脚接一个LED灯，其他照常接（数码管和时钟源还有下面的输入开关）。当11为高电平，并在前8个开关预置分的十位和个位，利用单脉冲，数码管的十位将跳至你所预置的书，当2引脚为高电平11

13、为低电平时，利用手动单脉冲数码管会从你预置的数开始倒数到00，并且LED灯亮。4.3 控制器（号器件单独调试）2、3引脚分别接一个开关，19,18引脚分别接一个LED灯，1引脚接时钟源，可以同时把器件的17-11引脚接到另外的LED灯。当两个开关为低电平时，持续按单脉冲，17-11的五个LED灯会按二进制数数，数前20时19、18引脚输出为01，数到20-30时19、18引脚输出为10，数到30-50时19、18引脚输出为11，数到50-60时19、18引脚输出为10。数到60后自动跳为0.过程中如果3引脚为高电平则暂停数数，如果2引脚为高电平时17-11引脚的数数置零。4.4 译码器（号器件

14、单独调试） 2、3引脚分别接一个开关，19,18，17引脚分别接一个LED灯，1引脚接时钟源，当2、3引脚都为低电平时，三个LED灯都不亮，当2引脚低电平3引脚高电平时，17引脚LED灯亮，其他灭。当2为高电平3为低电平时，18引脚LED灯亮，其他灭。当2、3皆为高电平时19引脚灯亮，其他灭。4.5 全部器件一起工作当所有四个器件都系统的接好了（时钟源利用实验箱左上端可调脉冲），器件的14引脚的开关为高电平时，预置分的个位和十位，数码管的分会置位到设置的数上。把14引脚关为低电平，数码管秒开始倒数带动分倒数，并且三个LED灯开始按规律亮灭（电动机先正转20S，然后暂停10S，随后反转20S，再然后暂停10S），当数码管倒数完毕，三个LED灯同时灭灯。