具有数字显示的洗衣机时控电路

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1、 安康学院安康学院学年 论文 设计 题 目 具有数字显示的洗衣机时控电路 学生姓名 张小军 学号 2010222433 所在院 (系) 电子与信息工程 系 专业班级 指导教师 年 月 日具有数字显示的洗衣机时控电路(作者:张小军)（安康学院电子与信息工程系电子信息工程专业 10 级，陕西 安康 725000）指导教师：王磊【摘要】洗衣机作为人们日常生活常见的家用电器之一,已普遍得到人们的喜爱.为了帮助我们更好的了解洗衣机的工作原理,学会利用数字控制电路设置一些简单的电路,本文设计了一个具有时控显示功能的简单的洗衣机电路.【关键词】时控电路 洗衣机 数字显示一、一、 题目设计及其要求题目设计及其

2、要求(一)设计题目设计题目: 具有数字显示的洗衣机时控电路( (二二) )设计要求设计要求: : 1、洗衣机工作时间可在115 分钟内任意设定（整分钟数）； 2、规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转 20s，以后反复运行； 3、要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数 器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转； 4、电机正转和反转要有指示灯指示二二 、设计过程及其内容、设计过程及其内容洗衣机工作图洗衣机工作图: :（一）设计方案定时启 动器正转 20s暂停 10s反转 20s暂停 10s停止 工 作定时未到定时到1 秒脉冲发生器由 55

3、5 定时器产生整个电路的秒脉冲,通过公式 T=0.7(R1+2R2)C 选取电路所需的电阻和电容. C30.01uF C4 10uF R347.0kR4 47.0kVCCOUTU6555_TIMER_RATEDGNDDISRSTTHRCONTRI图中 R3=R4=47k,可知 T=1S.即周期为一秒,输出 1HZ 的信号.2 时钟电路时钟电路采用计数器对输入的 1HZ 振荡信号进行计数，从而实现计 时。用十进制计数器接成两个 60 进制计数器，分别用于计秒和计分。这 里我们使用的是十进制可逆计数器 74LS192。它具有双时钟输入，并具有 清除和置数等功能， 74LS192 分、秒计数器的设计

4、 用四个 74LS192 来 实现分计数和秒计数功能，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） ，十秒位的 LD 端和借 位端 BO 联在一起，再把秒位的 BO 端和十秒位 DOWN 联在一起。当 秒脉冲从秒 O 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，DOW

5、N 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 DOWN 器进入 下一个循环减计数工作中。 对于分计数来说，当秒计数完成了，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。这些计数器工作时清零端 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

6、 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 09 的数字输入。U374LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U474LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U11DCD_HEXU12DCD_HEXVCC 5VU9 74LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2

7、QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14U10 74LS192DA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7DOWN4LOAD11BO13CO12CLR14V11MHz 5 V 分秒计数器电路图 3 电机正反转控制电路把秒十位上的数作为正反转控制系统的输入信号， 把秒十位上输出的二进 制数经 74LS138 译码器 译码器译码 成 8 个输出，然后再各取两位输出经由 2 个与非门各自作用于相应的 2 个正反转指示灯（1 号灯亮表示正转，2 号亮 表反转，全灭表停止） 。正反转控制电路部分如下图：U1374LS138DY015 Y114 Y213 Y312 Y411 Y

8、510 Y69 Y77A1 B2 C3G16 G2A4 G2B5U14A74LS00DU15B74LS00DU16B74LS00DR1 1.6kR21.6kR31.6kX2LEDX3LEDX1LED原理：138 的输入为 101 或 100 即十进制的 5 或 4，此时十秒数码管也是显 示 5 或 4，即 40 秒到 59 秒之间， 正好为 20 秒）10 管脚和 11 管脚来与 非后的值为高电平，然后当作发光二极管的输入信号，就点亮了发 10 光二极 管，表示的是电机正转状态。同理，当输入为 011 时，12 管脚不接 管脚不接 不接发光二极管，两个等都灭，表示 停止；当十秒数码管显示为 1

9、 或 2 时（即 138 输入为 010 或者 001）时，取 13 和 14 管脚 输出信号与非后作用 于发光二极管，此时发光二极管亮时表示反转状态。正好符合 20s 正转 10s 停止 20s 反转的要求了。 4 分显示电路原理显示部分我们是使用译码器 4511 把二进制转化为气短七段显示码,再接 入 LED.虽然这里只需要显示分钟,但是秒这个概念我们还是要的,这里利用 把秒脉冲接到 H 管脚,即小数点处,这样有一个秒脉冲过来,个位分上的小数 点就闪一下,这样就可以表现出秒的概念了.如下图:R8300kU174LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOW

10、N4LOAD11BO13 CO12CLR14R1300kR2300kR4300kR11300kR12300kU6 4511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R3 300k R5300kR6300kR7 300kR9300k R10300k R13300kU3 4511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R14 300kU474LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14U77

11、4LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14VCC5VU16ABCDEFGCAHU19ABCDEFGCAH5 总电路图R8300kU174LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14R1300kR2300kR4300kR11300kR12300kU6 4511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R3 300k R5300kR6300kR7 300kR9300k R1

12、0300k R13300kU3 4511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R14 300kU474LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14U774LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14U874LS192DA15 B1 C10 D9UP5QA3 QB2 QC6 QD7DOWN4LOAD11BO13 CO12CLR14VCC5VR1510kR16 10kJ1A

13、Key = A J2B Key = A U10A74LS74D1D21Q51Q61CLR11CLK31PR4J3AKey = A U1174LS138DY015 Y114 Y213 Y312 Y411 Y510 Y69 Y77A1 B2 C3G16 G2A4 G2B5U12A74LS00DU17B74LS00DU18B74LS00DR22 300kR23300kR24 300kX4LEDX5LEDX6LEDU14A74LS04DU15A74LS00DC210uF R1747.0kR18 47.0kC1 10nF U13A74LS04DU16ABCDEFGCAHU19ABCDEFGCAHJ4AK

14、ey = A R19300kX1LEDVCCOUTU2555_TIMER_RATEDGNDDISRSTTHRCONTRI三、仿真结果分析仿真的过程中，结果基本符合要求，计数器的工作也很理想， “正转” “反转” “暂停”的指示灯动作也正常，定时结束时，自动清零，同时指 示灯亮，提醒时间到。所设计的计数器 在十秒位的初值是 1，时间变化是 从 15 开始变化的，因此在秒部分已存在一分钟，无法像一般情况从秒部分 00 开始向分位借位，在实际操作中会带来一定的不便，这也是本次设计中 最大的缺陷。总的来说，仿真结果还是比较令人满意的。 四、总结在设计过程中，出现了许多问题。开始是对整体思路的 把握，首

15、先是 需要考虑怎样把题意转化为我们学过的逻辑表示，需要联系好多的知识， 觉得很复杂。但后来分模块一个功能一个功能的去设计，感觉也不是太难， 就是个别的需要仔细翻阅课本,反复推敲. 在整体检查时，发现有部分电路 其实可以简化，于 是又对电路做了些相应的修整. 其次在电路仿真的过程 中也会出现一些这样那样的问 题，有的达不到预期的结果，还要重新修改 电路，有的总会 有毛刺出现，因此还要再加些门电路避免竞争冒险的电路。这次 EDA 课程设计中，我又学到了许多知识。明白了 并不是课本上学 会了就行了，还要实际动手操作一下，理论 与实践相结合。这次课程设计 也更加巩固了数电的一些知识，同时也了解了硬件的使用。在今后的学习 中可以用这些 硬件检验自己的设计。激发了对数电的兴趣。感谢学校给我 们这次实际动脑动手的机会，使我们熟悉 EDA 的一些基础 知识、理念， 培养了我们的独立思考、动手能力和创新意识。 同时为以后的学习和实践都会起到很大的帮助。 最后感谢学校以及学院为我们提供的这次锻炼机会! ! 参考文献参考文献 1杨志忠 主编 电子技术课程设计 北京