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1、1课课程程设设计计说说明明书书课程名称：课程名称： 电子技术课程设计电子技术课程设计 专业：专业： 应用电子技术应用电子技术 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： 指导教师：指导教师： 成绩：成绩： 完成日期：完成日期： 年年 月月 日日2任任 务务 书书题目： 具有数字显示功能的洗衣机控制系统设计内容：1.基本电路：实现任意设定工作时间，并动态显示模拟洗衣机系统。2.输入电路：能够实现两位数字的定时，以分钟为单位并能正确显示。3.计数电路：能够实现时间的倒计时，以秒为单位。4.正反转控制电路：实现模拟电机的正、反、停控制，用移位寄存器实现。5.声光报警电路：能够实现显示和声音的提示.设计
2、环境：示波器、低频信号发生器、数字万用表、模拟数字实验箱设计要求：1.总体方案的设计与选择。2.单元电路的设计与选择。3.器件的选择与参数计算。4.电路的安装与调试。5.电子电路的故障分析与处理。3前前 言言电子技术课程设计是学生学习电子技术十分重要的环节之一，是对学生学习电子技术知识的综合性实践训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成的。电子技术课程设计对于巩固所学的电子技术理论知识，培养学生解决实际问题的能力，加强基本技能的训练都具有十分明显的积极作用，受到广大师生的一致好评和欢迎。实验课着眼于通过实验验证课程的基本理论，并培养学生的初步实验技能。课程设计则是针对某
3、一门课程的要求，对学生进行综合性训练，培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立解决实际问题。通过电子技术课程设计可以培养学生进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；学会电子线路的安装与调试技能；熟悉电子仪器的正确使用方法；撰写课程设计的总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，随着人们的生活水平的不断提高人们对洗衣机的要求也越来越高。为了适应人们的生活需要，为了使我们走出学校在社会上有一席之地，我们进行了洗衣机控制器的课程设计。本课题由刁云强、陈皓、王天石、胡晓轩和我 5 人共同完成，由于我们水平有限在设计过
4、程中难免出现错误，希望各位老师给予批评指正。在我们设计过程中马东、马永轩老师给了我们不少的宝贵意见和建议，谨此表示衷心的感谢。4目 录第一章 系统的概述 .31、设计内容及要求32、设计思路 43、工作过程及工作原理4第二章 单元电路设计与分析51、控制部分 52、定时部分 53、元件介绍 6第三章 电路的安装与调试 10元件名系表 11结束语 13参考文献145第一章：系统概述第一节第一节 设计内容与设计要求设计内容与设计要求一、课程设计内容：1.基本电路：实现任意设定工作时间，并动态显示模拟洗衣机系统。2.输入电路：能够实现两位数字的定时，以分钟为单位并能正确显示。3.计数电路：能够实现时
5、间的倒计时，以秒为单位。4.正反转控制电路：实现模拟电机的正、反、停控制，用移位寄存器实现。5.声光报警电路：能够实现显示和声音的提示.二、课程设计应达到如下基本要求：(1) 综合运用课程中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题；(2) 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力；(3) 进一步熟悉常用器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；(4) 学会电路的安装与调试技能；(5) 进一步熟悉仪器设备的正确使用方法；(6) 学会撰写课程设计总结报告（论文） ；(7) 培养严肃认真的工作作风和严肃的科学态度。此外，为了提高我们在某些方面的能力和水平，我们还应该做到以下几条：(1
6、) 设计题目下发后，要求学生在正式开始课程设计之前，要一个方案。这样做的目的是督促学生查阅更多的资料，培养学生自觉学习的意识和能力。6(2) 鉴于现在计算机仿真和辅助设计方法及软件的发展与广泛应用，在课程设计的第一阶段，尽可能安排仿真设计，让学生初步掌握工具软件的使用方法和技能。(3)在设计论文的撰写要求上统一格式。高标准、严要求，使学生直接获得撰写科技论文的经验和训练，为学生毕业设计及将来从事科研课题的论文写作奠定基础。2 2、设计思路：、设计思路：随着电子科学技术的飞速发展，电子技术几乎渗透到各个领域。它为人们生活，工作，学习，科研等活动带来了很大的方便。目前，我们已经体会到信息时代所具有
7、的魅力。在信息时代里，数字电子技术将有着举足轻重的地位。作为一个电子专业的初学者，我通过对现有的洗衣机控制电路的调查研究发现，在目前的中低档洗衣机控制电路一般都还采用机械式定时器。机械定时器虽然具有人们早习惯的操作方法，但是它同时具有控制精度低，洗衣时间不直观，机械部件容易出故障等缺陷。另外，在比较高档的洗衣机中，一般都采用模糊技术或者单片机技术设计的洗衣机控制器，它们使用起来当然很方便，但是由于造价高所以这些控制器一般很难应用于中低档洗衣机中。为此，我利用现有的比较常用的TTL数字集成电路设计了一个洗衣机数控电路来实现中低档洗衣机的数字控制。希望它能为人们的生活带来一定的方便。3、工作过程及
8、工作原理、工作过程及工作原理本洗衣机数控电路主要采用低功耗的数字集成电路。它具有数字定时，动态显示洗衣时间，控制电机正反转完成洗衣，洗衣完成时自动报警等功能。利用数字技术使洗衣机的洗衣过程能够更加直观，简单，方便。工作图为：定时到定时未到定时 启动反转 20S正转 20 S暂停 10 S暂停 10S停止 工作7图 1 洗衣机洗衣时电机的运转过程第二章 单元电路设计与分析1、控制部分、控制部分主要流程：555161161138194发光二极管 由 555 定时器产生整个电路所需的秒脉冲通过公式 T=0.7（R1+R2）C 选取电路所需的电阻和电容。由 555 输出两路秒脉冲一路接到第一级 74L
9、S161（四位二进制同步计数器）的脉冲输入端，为其提供所需的秒脉冲。另一路秒脉冲接到 74LS194（双向移位寄存器）的脉冲输入端，为其提供所须的秒脉冲。由两片 74LS161（四位二进制计数器）芯片组合在一起可实现十进制的计数功能。第一片 74161 的 CR！（清零端）接高电平保证清零端无效，时钟端（CP）由 555 定时器提供秒脉冲，输入端（D0D3）接低电平。控制输入端（EP）接高电平，输入端（ET）接右两片 74LS190 输出的控制脉冲，当起为低电平 0 时，计数器停止工作。输出端 Q0Q3 通过一个与非门输出脉冲。一路接本片 74LS161 的预置端（LD！） 。当 Q0Q3 都
10、输出高电平“1”时预置端（LD！）有效，使输出端（Q0Q3）与输入端（D0D3）相一致。另一路脉冲输入到第二片 74LS161 的时钟端。此后每隔 10 秒使第二片 74LS161 计一次数，次时已实现了十进制的计数，此时已实现了十进制的计数的计数功能，第二片74LS161 的输入端接低电平，输出端（Q0Q2）接 74LS138 的地址输入端（A0A2） 。预置端接 74LS138 的输出端 Y6！，即每隔 60 秒使其预置一次，74LS138 的地址输入端（A0A2）接第二片 74LS161 的输出端（Q0Q2） ，输入使能端 G2A。G2B 接低电平有效，G1 端接由两片 74LS190
11、的借位输出端通过一个与非门输出的控制脉冲。当在 G1（Y0！Y1！）通过一个与非门接 74LS194（双8向移位位寄存器）的工作方式控制端 Mo 。Y3！和 Y4！通过一个与非门接74LS194 的工作方式控制端 M1，通过 74LS194 可实现正转 20 秒停 10 秒反转 20秒听 10 秒 依次循环的显示功能，从 74LS194 的工作方式控制端 M0 M1 接继电器，使起控制洗衣机的电机实现正反转。2、定时部分、定时部分主要流程：拨码开关19047LED 数码管74LS190 的并行数据输入端（D0D3）接数码开关，由数码开关控制其定时，第 1 片 74LS190 的时钟端由 74L
12、S138 的输出端 Y6！提供脉冲。即每隔 60 秒为其提供一个脉冲。为其提供一个脉冲。实现分钟的个位计数。第一片 74LS190的借位输出接第 2 片 74LS190 的时钟脉端，使第二片 74LS190 通过 74LS47（驱动器）在 LED 数码管上显示其所计时间，当两片 74LS190 计数都减到 0 时，其进位输出端通过 1 个与非门输出一个低电平，一路接 74LS161 和 74LS138 的控制端，使 74LS161 和 74LS138 停止工作。另一路接报警电路，使蜂鸣器发出响声，提醒人们洗衣完毕，定时结束。3、元件介绍、元件介绍74LS16174LS161计数器计数器所示为集
13、成四位二进制同步加法器的逻辑功能示意图：74LS161 是四位二进制同步加法计数器。CR 是异步清零端，LD 是同步置数控制端，A，B，C，D 是并行数据输入端，QA，QB，QC，QD 是输出端，EP 和 ET是技术使能端，RCO 是进位输出端，他的设置为多片集成计数器的级联提供了9方便。74LS13874LS138 集成译码器集成译码器所示为二进制译码器CT74LS138的逻辑功能示意图：由于它有 3 个输入端、8 个输出端，因此可称此译码器为 3 线-8 线译码器。图中 A，B，C 为二进制代码输入端；Y0Y7 为输出端，低电平有效；G1，G2A，G2B 为使能端。当 G1=0，G2A+G
14、2B=1 时，EN=0，译码器不工作，输出 Y0Y7 都为高电平 1。当 G1=1，G2A+G2B=0 时，EN=1，译码器工作，输出低电平 0 有效。这时，译码器输出 Y0Y7 由输入二进制代码决定。二进制译码器的输出能将输入二进制代码的各种状态都译出来，因此，二进制译码器又称全译码器，它提供了输入变量的全部最小项的反输出，利用这一点能够方便地实现 3 变量逻辑函数。74LS19474LS194 四位双向移位寄存器四位双向移位寄存器所示为四位双向移位寄存器的逻辑功能图：10图中CR非为置零端，A，B，C，D为并行数码输入端，SR为右移串行数码输入端，SL为左移串行数码输入端，S0、S1为工作方式控制端，QA，QB，QC，QD为并行数码输出端，CLK为移位脉冲输入端。（1）置0功能。当CR非=0时，双向移位寄存器置0。QA，QB，QC，QD都为0状态。（2）保持功能。当CR非1，CP=0，或CR非=1，S1S0=00时，双向移位寄存器保持原状态不变。（3）并行送数功能。当CR非=1，S1S0=11时，在CLK上升沿作用下，使A，B，C，D端输入的数码a,b,c,d然是同步并行送数。（4）右移串行送数功能。当CR非=1，S1S0=01时，在CLK上升沿作用下，执行右移
