EDA课程设计洗衣机控制器
基于EDA的洗衣机控制器设计
本设计实现 了对洗衣机整个 过程的控制 , 主要研究 内容 如下 : 1上 电复位后 的初始化 , () 初始化 的洗涤模式是标准模
式 b 定时 间为 1 , 5分钟 ;2 启, () 停控制 , 每按 一次启/ 键 , 停 状 态转换一次 ;3 控制器正/ 向输出信号 , () 反 工作控制 过程 如图
原理 以及状 态机的设计 , 利用 Q ats I .进行 时序仿真 , ur 0 u I6 并下载到 G 8系 ̄/O CE A实验 开发 系统箱进行硬 件验 证。 W4 ] P /D S
【 关键词 】D ; E A 洗衣机控制 器;ur sI .; 态机 Q au I6 状 t 0
w la tem c i ei teQ a u I . f mn i l i , n o nodt G 8sr s| O C | D xe m na e ss t ahn ds n h ur sI 60 o t igs ao ad dw l W4 e e S P E A epr etl l a e g t ri mu t n a o i i
S in e& Te h oo yVi o ce c c n lg s n i
机械 与 电子
科 技 视 界
21 年0 月第 l期 02 6 6
基于 E A的洗衣机控制器设计 D
姚 毅 陈艳风
( 南人 文科 技学 院通信 与控 制 工程 系 湖
【 摘
湖南
娄底
4 70 ) 10 0
d v lp n y t m o o a d a e v r c t n e eo me t se b xf rh r w r e f ai . s i i o
【 e od]D ; si a i noe Q au I6 ;te ah e K y rsE A Wa n m c n c tlr ur sI . S tm ci w h g h e o rl; t 0 a n
EDA技术大作业 全自动洗衣机控制器
《EDA技术》大作业电子钟电路设计要求:1、准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;2、小时为24进制,分与秒的计时要求为60进制;3、具有校时功能;、整点报时。
4:姓名:学号武启明1893130125:班级科学:专业与光电信息131 工程安徽科技学院数理与信息工程学院物电系EDA全自动洗衣机控制器1设计目的《EDA技术与应用》课程是电子信息工程、自动控制、计算机科学与工程等专业的技术课之一,具有很强的工程实践性。
通过本次课程设计来掌握现代硬件数字电路的软件化设计的基本方法、掌握应用VHDL及EDA 工具开发设计各种电路的基本方法,以及对现代电子设计自动化技术有一定的了解,会把所学的专业知识更好的用到实践中去。
2设计的主要内容和要求(1)设计一简易全自动洗衣机控制器。
该控制器由两大状态A和B组成,每个状态分三个子状态,每个状态分别由选择A和选择B控制。
其中A为步进选择按纽,每步跳转一个子状态、B也为步进选择按纽,但每步选择B中的所有组合中的一种。
(2)过程启动由启动/暂停键控制(暂停键在过程启动后任意时间可暂停/恢复过程)。
(3)过程启动后洗衣机盖开启能任意控制。
(4)能设置实现多次洗衣的功能。
3整体设计方案本次设计大致可以分成两个模块来看待:控制端和工作端。
控制部分使用了三个进程来处理,进程一控制状态COUNT_M,进程二控制状态:当连顺出现一个,两个,COUNT_M,进程三控制开始和暂停。
其中,COUNT_N.三个高电平时分别表示强洗,标准,弱洗三种状态的洗衣过程。
再者,COUNT_N:当出现一个,两个,三个高电平时分别表示洗涤,漂洗与甩干,甩干。
其次,信号START控制洗衣机的暂停和重新启动。
工作部分使用了一个进程来处理,在该进程中主要处理强制开盖,洗衣的各个状态。
控制端中,中间变量SG是工作结束标志信号, DT是状态的中间变量。
COOK为强开洗衣机盖子信号端,DCP输入状态中间信号。
LOOK为时间到输出停机,当其输出为高电平时所有数据为0。
EDA-洗衣机控制器设计
2010年12月21日
主要内容:
设计一个洗衣机控制器,要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间,要洗衣机在工作时间内完成:定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到回到“正转20秒暂停10秒……”,定时到则停止,同时发出提示音。
基本要求:
1、设计一个电子定时器,控制洗衣机作如下运转:定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到回到“正转20秒暂停10秒……”,定时到则停止;
2、设计框图
定时时间未到
二、设计步骤和调试过程
1、总体设计电路
洗衣机控制器电路主要有五大部分组成,包括:减法计数器、时序控制电路、预置时间和编码电路、数码管显示、译码器组成。
具体电路如下图所示:
2、模块设计和相应模块程序
⑴数码管显示
实现数码管显示
Library iee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
"1000"=> "1111111"
"1001"=> "1111011"
End table;
a<=temp(6);b<=temp(5);c<=temp(4);d<=temp(3);e<=temp(2);f<=temp(1);
g<=temp(0);
end rtl
⑵时序电路
Library ieee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
End if;
End if;
End if;
End process;
End rtl;
⑶预置时间和编码电路
Library ieee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
基于EDA的洗衣机控制器设计
2012年06月第16期科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界Science &Technology Vision0前言当代,快节奏高质量的生活,使洗衣机越来越受到人们的青睐。
洗衣机在市场发展中备受欢迎,日渐成为人们生活中的必备品,因此革新洗涤技术成为业界人士非常关注的问题,越来越多的人投身于研究洗衣机[1],探索各种新的技术。
现代的电子设计技术的核心已趋转向基于计算机的电子设计自动化技术[2],即EDA(Electronic Design automation)技术,它以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,可以大大降低设计成本,缩短设计周期。
EDA 工具软件大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类,包括Protel、multiSIM10、OrCAD、Quartus II [3]、Matlab 等等,E⁃DA 设计方法分为图形输入和硬件描述文本输入[4]。
此次设计的基于EDA 的洗衣机控制器,以杭州康芯电子有限公司生产的GW48系列/SOPC/EDA 实验开发系统箱为硬件平台,Quartus II 6.0为软件平台,选择的目标芯片是Cyclone 系列EP1C6Q240C8,采用VHDL 语言输入法进行设计。
实验结果显示,系统运行良好,实现了全自动洗衣机的基本功能。
1研究内容本设计实现了对洗衣机整个过程的控制,主要研究内容如下:(1)上电复位后的初始化,初始化的洗涤模式是标准模式b,定时间为15分钟;(2)启/停控制,每按一次启/停键,状态转换一次;(3)控制器正/反向输出信号,工作控制过程如图1所示;(4)洗涤定时精确度0.1,选择的洗衣模式不同,正反基于EDA 的洗衣机控制器设计姚毅陈艳风(湖南人文科技学院通信与控制工程系湖南娄底417000)【摘要】EDA 技术融合了大规模集成电路制造技术、FPGA/CPLD 编程下载和自动检测等技术,利用EDA 技术设计系统可以大大的降低设计成本,缩短设计周期。
数字逻辑系统课程设计--洗衣机控制器
数字逻辑系统课程设计题目:洗衣机控制器摘要此次的课程设计的题目是简易洗衣机控制器设计,这次的EDA课程设计主要就是掌握EDA技术在一些方面的运用。
掌握EDA技术及CPLD/FPGA的开发流程、自顶向下的设计思想和系统设计的分析方法,以及洗衣机控制器的工作原理。
本次的设计已基本完成要求,待机5s →正转10s →待机5s →反转10s →,如此循环。
并用3个LED灯和7段数码管分别表示其工作状态和显示相应工作状态下的时间,能够自行设定洗衣机的循环次数,利用循环语句来实现。
到达所设定的循环次数后报警提示,报警就是将敏感变量赋给报警输出量。
虽然对于设计的东西不是很了解,不过,大致的思路已经了解。
此篇课程设计报告大致包括对于此次设计的总体的原理和思路,以及设计的每个模块分析,电路图,源程序的描述,仿真结果的展示。
能够将所学知识运用到此次的课程设计当中,对于之前的一些理论知识也是一种深刻认识。
绪论随着电子技术获得了飞快的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
EDA,这个以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的可开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术在现代生活中也越发的重要。
面对当今飞速发展的电子产品市场,电子设计人员需要更加实用、快捷的EDA工具,实用统一的集成设计环境,改变传统设计思路,即优先考虑具体物理实现方式,而将精力集中到设计构思、方案比较和寻找最优化设计等方面,以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品。
课程设计---洗衣机控制器的设计
电子技术课程设计报告书课题名称洗衣机控制器的设计姓名学号院、系、部专业电子信息工程指导教师2010年 11 月 25日洗衣机控制器的设计1 设计目的(1) 熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解洗衣机控制器的组成及工作原理。
(5)熟悉洗衣机控制器的设计与制作。
(6)运用HVDL 语言完成洗衣机控制器的编程。
2 设计思路(1)设计洗衣机控制器电路。
(2)设计可预置时间(10-30分钟)的定时模块。
(3)设计洗衣机运作模块,控制洗衣机的进水,洗衣,放水,脱水运转。
(4)设计分频模块,为洗衣机提供‘秒’时钟。
(5)设计译码模块,完成对时间(分)的二进制译码和LED 管的动态扫描。
(6)设计电源电路和按键判别电路。
(7)设计显示电路,完成对剩余时间和工作状态的显示3 设计过程3.1 方案论证洗衣机控制器的整体框图如下(图一)所示:图 一(洗衣机控制器原理框图)FPGA 芯片 电源总控制键盘电路 译码模块洗衣机运作模块 显示电路 分频模块 时钟(1K )工作原理:1、开启电源后,洗衣机进入总控模块的时间设定模式,由7段LED 灯显示所设定时间;2、时间设定后,启动洗衣机,进入洗衣机运转模式,即启动洗衣机运转模块,同时屏蔽总控模块总时间(Time_all )信号。
每次自动洗衣时间由总控模块自动分配。
七段LED 灯轮换显示工作模式(进水=1,洗衣=2,放水=3,脱水=4)和剩余时间。
3、3次自动洗衣完成后,洗衣机进入待机模式,七段LED 灯灭,再次等待时间设定。
电路设计洗衣机控制器主要电路如图所示:ULN2803是高电压大电流达林顿晶体管阵列,用于高电压大电流负载。
74LS138为动态扫描译码电路,可基于该电路扩展LED 显示为最高8位动态。
增加了VCC 所接上拉电阻,为LED 显示提供足够的驱动电流。
KEY 为机械开关,只针对单个按键进行合键判别,无对应行列扫描。
EDA课程设计洗衣机控制器
优化建议:根据评估结果,提出优化建议,如改进算法、优化硬件配置、提高软件效率 等
测试报告:编写测试报告,详细记录测试过程、结果和优化建议,以便于后续改进和维 护。
单击此处添加标题
智能化:随着人工智能技术的发展,洗衣机控制器将更加智能化,能够自动识别 衣物类型、数量、脏污程度等,实现更加精准的洗涤控制。
控制器芯片类型:微控制器(MCU)
控制器芯片品牌:STM32系列
控制器芯片型号:STM32F103C8T6
控制器芯片功能:控制洗衣机的电机、水位、温度等参数,实现洗衣机的洗涤、脱水等 功能。
控制器接口:用于连接洗衣 机控制器和外部设备的接口
接口类型:包括数字接口和 模拟接口
数字接口:用于传输数字信 号,如开关信号、传感器信 号等
意义:通过设计洗衣机控制器,可以加深对电子设计自动化课程的理解,提高实 践能力和创新能力,为未来的工作打下坚实的基础
提高学生实践能力:通过设计洗衣机控制器,提高学生的实践操作能力和创新能力。
掌握专业知识:通过设计洗衣机控制器,让学生更好地掌握电子设计自动化(EDA)的相 关专业知识。
培养团队协作能力:设计洗衣机控制器需要团队合作,可以培养学生的团队协作能力和 沟通能力。
测试报告:详细记录测试过程、结果和 结论,为改进设计提供依据
测试环境:模拟家庭 环境,包括温度、湿 度、电压等
测试设备:洗衣机、 测试仪器、数据记录 仪等
测试项目:洗涤性能、 能耗、噪音、振动等
数据分析:使用统计方 法,如方差分析、回归 分析等,对测试数据进 行处理和分析,得出结 论。
性能测试:包括功能测试、性能测试、稳定性测试等
EDA课程设计洗衣机控制器要点
东北石油大学课程设计技术课程设 ED洗衣机控制电子科学学电子信息工专业班学生姓学生学号指导教师2014年 3 月7日东北石油大学课程设计任务书课程EDA技术课程设计洗衣机控制器题目专业姓名电子信息工程学号主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容:设计一个洗衣机控制器,要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。
设定洗衣机的工作时间,要洗2010秒?定时未到回到“正转秒正转20?暂停10秒?反转20秒?暂停衣机在工作时间内完成:定时启动? 10秒?……”,定时到则停止,同时发出提示音。
秒?暂停基本要求:暂?反转20秒?1、设计一个电子定时器,控制洗衣机作如下运转:定时启动正转20秒?暂停10秒?,定时到则停止;?……”定时未到回到“正转20秒?暂停10秒秒停10?、若定时到,则停机发出音响信号;2,按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到3、用两个数码管显示洗涤的预置时间(分钟数)”信号开始;停机;洗涤过程由“开始三个状态。
“反转”、“暂停”正转4、三只LED灯表示“”、主要参考资料:,2005. .EDA技术实用教程(第二版). 北京:科学出版社潘松著[1],2006. 电子技术基础模拟部分. 北京:高教出版社[2] 康华光主编.,2003.北京:高教出版社.数字电子技术基础. [3] 阎石主编2014.3.7 完成期限指导教师专业负责人日年2014 33月一、设计思想1.基本原理洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。
由一片FPGA和外围电路构成了电器控制部分。
FPGA接收键盘的控制命令,控制洗衣机的进水、排水、水位和洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、制动控制、起停控制和运动状态控制。
对芯片的编程采用模块化的VHDL (硬件描述语言)进行设计,设计分为三层实现,顶层实现整个芯片的功能。
顶层和中间层多数是由VHDL 的元件例化语句实现。
中间层由无刷直流电机控制、运行模式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成,它们分别调用底层模块。
(完整word版)洗衣机控制器课程设计(word文档良心出品)
九江学院课程设计课程 EDA技术课程设计题目洗衣机控制器院系电子信息学院专业班级电子信息工程技术学生姓名张翁生学生学号 37 指导教师高玉宝一、设计要求与原理设计一个洗衣机控制器,要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。
设定洗衣机的工作时间,要洗衣机在工作时间内完成:定时启动 正转20秒 暂停10秒 反转20秒 暂停10秒 定时未到回到“正转20秒 暂停10秒 ……”,定时到则停止,同时发出提示音。
基本要求:1、设计一个电子定时器,控制洗衣机作如下运转:定时启动 正转20秒 暂停10秒 反转20秒 暂停10秒 定时未到回到“正转20秒 暂停10秒 ……”,定时到则停止;2、若定时到,则停机发出音响信号;3、用两个数码管显示洗涤的预置时间(分钟数),按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到停机;洗涤过程由“开始”信号开始;4、三只LED 灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。
二、洗衣机的工作过程 首先用电路控制三只LED 显示洗衣机正转、反转、暂停三种状态。
然后用电子定时器控制洗衣机设定的工作时间,以及正传和反转运行时间的控制。
同时用两个数码管显示洗涤的预置时间(按分钟计数),按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到停机;洗涤过程由“开始”信号开始;最后定时到则停止,同时用蜂鸣器发出提示音。
通过各种开关组成控制电路,使洗衣机实现程序运转。
直至结束为止。
三、各模块图洗衣机控制电路由定时输入模块,电机输出模块,电机时间控制模块,数字显示电路,倒计时模块以及报警器模块组成。
图一四、各模块的VHDL 代码与仿真结果循环控制电路,使其在三个状态转换按键控制模块 控制循环时间 数字显示模块 报警电路 定时输入模块 倒计时模块1、输入定时模块,此模块是为了实现希望让洗衣机工作多少个分钟,有两个数码管显示工作时间,所以可以不同要求输入要洗衣的时间,可以输入1~59分钟不等时间,人性化控制,与实际的洗衣机工作是一样的。
EDA全自动洗衣机控制器的设计与仿真
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 全自动洗衣机控制器的设计与仿真初始条件:设计一个全自动洗衣机控制器,功能为:1.具备水位设定开关一个:①普通(进水阀开启3分钟)②脏(进水阀开启4分钟)③极脏(进水阀开启5分钟);2.具备模式设定开关一个:①轻柔(电机单次正反转时间均为10秒)②标准(电机单次正反转时间均为20秒)③增强(电机单次正反转时间均为30秒);3.洗衣流程为;(电机的暂停时间均为2秒)①浸泡:进水→浸泡(5分钟)②清洗:正转→暂停→反转(前三个步骤循环5次)→排水③漂洗:进水→正转→暂停→反转(后三个步骤循环3次)→排水(整个漂洗过程循环2次)④脱水:电机正转同时排水(5分钟),完成后停止并发出报警信号。
过程由“开始”按钮启动,按下该钮后,自动按4个流程执行,无需人工干预。
要求完成的主要任务:1.以XX方式显示运行时间,以指示灯方式表示进水阀、排水阀、电机的正反转、结束报警等信号。
电机和阀门的驱动电路另行设计(本次省略)2.广泛调研,提出几种可行的方案,多方论证,确定设计方案,用EDA软件仿真;3. 按格式要求撰写课程设计说明书一份;4.提供程序代码一份;5. 参考文献不少于5篇,其中期刊文献不少于2篇。
时间安排:1.06月28日布置设计任务;2.07月02日收集资料并确定设计方案;3.07月03~04日系统设计、仿真和调试;4.07月05日撰写课程设计报告;5.07月06日答辩;课设答疑/答辩地点:鉴主15楼实验室指导教师签名: 2012年 6 月 25 日系主任(或责任教师)签名: 2012年 6 月 25 日1绪论2.设计任务及完成的功能2.1设计任务:设计一个全自动洗衣机。
2. 2功能:2.2.1具备水位设定开关一个:①普通(进水阀开启3分钟)②脏(进水阀开启4分钟)③极脏(进水阀开启5分钟);2.2.2具备模式设定开关一个:①轻柔(电机单次正反转时间均为10秒)②标准(电机单次正反转时间均为20秒)③增强(电机单次正反转时间均为30秒);2.2.3洗衣流程为;(电机的暂停时间均为2秒)① 浸泡:进水→浸泡(5分钟)② 清洗:正转→暂停→反转(前三个步骤循环5次)→排水③ 漂洗:进水→正转→暂停→反转(后三个步骤循环3次)→排水(整个漂洗过程循环2次)④ 脱水:电机正转同时排水(5分钟),完成后停止并发出报警信号。
洗衣机控制器课程设计
洗衣机控制器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握洗衣机控制器的基本原理,理解其电路构成及功能。
2. 使学生了解洗衣机控制器的编程方法,学会编写简单的控制程序。
3. 帮助学生了解洗衣机控制器与其他家电的互联互通,拓展智能家电的知识领域。
技能目标:1. 培养学生运用控制器进行家电控制的能力,提高实际操作技能。
2. 培养学生独立思考和解决问题的能力,通过编写程序实现洗衣机的智能化控制。
3. 提高学生的团队协作能力,通过小组合作完成控制器的设计与调试。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对家电控制技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注智能家居领域的发展,增强社会责任感和时代使命感。
3. 引导学生树立正确的消费观念,提倡环保、节能的生活方式。
课程性质:本课程为实用技术类课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:本年级学生具有较强的求知欲,动手能力较强,但对洗衣机控制器相关知识了解较少。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实践操作环节,提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够掌握洗衣机控制器的基本原理和操作方法,培养其编程思维和团队协作能力。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使其在学习过程中形成正确的价值观和消费观念。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 洗衣机控制器原理:讲解洗衣机控制器的电路构成、工作原理及各部分功能,结合课本第三章第一节内容。
2. 编程方法:介绍洗衣机控制器的编程语言和编程方法,以课本第四章为基础,通过案例教学使学生掌握基本编程技巧。
3. 控制器操作与调试:讲解控制器的基本操作方法,组织学生进行实践操作,学会调试控制器程序,参考课本第五章内容。
4. 智能家电互联互通:分析洗衣机控制器与其他家电的互联互通原理,结合课本第六章,拓展学生智能家电的知识领域。
5. 实践项目:分组进行洗衣机控制器的编程与调试,完成一个简单的智能家居控制系统设计,涵盖课本第三至六章的主要内容。
EDA课程设计洗衣机控制器
北京印刷学院EDA课程设计报告课程题目:基于FPGA的洗衣机控制器的设计课程名称:EDA技术课程设计院(系):信息与机电工程学院专业:电子信息工程姓名:薛大神学号:098888888指导老师:xxx实习日期:2012年6月28日-6月30日目录1.系统设计 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 总体设计方案 (3)1.2.1 设计思路 (3)1.2.2 系统组成 (3)2. 单元硬件电路设计 (4)2.1 键盘模块 (4)2.2 显示模块 (4)2.3 中心控制模块 (4)3. 软件设计 (4)3.1 控制模块程序设计 (5)3.2 显示译码程序设计 (5)3.3 按键去抖程序设计 (5)3.4 分频模块程序设计 (6)4. 系统仿真测试 (6)4.1 控制模块仿真 (6)4.2 按键去抖模块仿真 (7)4.3 分频模块仿真 (7)4.4 控制器操作演示 (8)附录一使用说明 (9)附录二电路原理图 (9)附录三管脚分配图 (9)附录四程序清单 (10)摘要:洗衣机控制电路由一片altera公司的cyclone2系列EP2C35F672C6的FPGA 作为中心控制器加上必要的外围电路组成,实现对洗衣机工作状态的控制。
芯片编程采用Quartus2作为开发工具,由控制模块,分频模块,按键去抖模块,显示译码模块组成,顶层使用原理图实现,底层由Verilog HDL语句实现。
中心控制器FPGA根据控制键盘的信号,向洗衣机发出正传,反转,待机信号,并通过数码管和LED灯显示当前的状态及剩余时间。
该洗衣机控制电路可以方便快捷的实现对洗衣机的控制和状态的显示功能。
关键字:洗衣机 FPGA Verilog HDL语言 cyclone21.系统设计1.1设计要求1.洗衣机的状态为待机5s→正转60s→待机5s→反转60s→,并用3个LED灯和7段显示器分别表示其工作状态和显示相应工作状态下的时间。
2.可自行设定洗衣机的循环次数,这里设置最大的循环次数为15次。
eda课程设计报告格式洗衣机
eda课程设计报告格式---洗衣机燕山大学课程设计说明书题目:洗衣机学院(系):电气工程学院年级专业:学号:学生姓名:指导教师:吕宏诗张强教师职称:实验师2燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:电子实验中心说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份年月日目录第1章摘要 (1)第2章设计方案……………………………………………… (2)第3章 Verilog HDL源程序 (3)第4章源程序各部分波形仿真图 (5)第5章管脚锁定及硬件连线 (14)第6章结论 (16)参考文献 (18)前言面对当今飞速发展的电子产品市场,电子设计人员需要更加实用、快捷的EDA工具,实用统一的集成设计环境,改变传统设计思路,即优先考虑具体物理实现方式,而将精力集中到设计构思、方案比较和寻找最优化设计等方面,以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品。
今天的EDA工具将向着功能强大、简单易学、使用方便的方向发展。
此次课程设计的题目洗衣机,本任务书,首先概括介绍了EDA技术、VerilogHDL硬件描述语言,根据任务书对本课题整体思路进行了介绍,然后分别介绍了主程序各部分的功能,并绘制波形仿真,再次给出实现本任务书所要求的功能及其附加功能的源程序以及波形仿真图,最后进行管脚锁定和外部硬件连线并下箱实现了所有功能。
在本次课程设计过程中源程序编译及硬件连接过程中都遇到了很多困难,在老师的耐心指导下完成了本次课程设计。
再次特别感谢老师的指导。
第一章摘要数字电路主要是基于两个信号(我们可以简单的说是有电压和无电压),用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路,它具有逻辑运算和逻辑处理等功能,数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
1. EDA介绍EDA技术,就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的可开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
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东北石油大学课程设计课程201D年3月术课程设计题目洗衣机控制器院系 __________ 电子科学学院 ____________ 专业班级____________ 电子信息工程___________ 学生姓名_________________________学生学号指导教师东北石油大学课程设计任务书课程EDA技术课程设计 _______________________________________________________题目洗衣机控制器_____________________________________________________________专业电子信息工程______________ 姓名学号_________________主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容:设计一个洗衣机控制器,要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。
设定洗衣机的工作时间,要洗衣机在工作时间内完成:定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到回到“正转20秒暂停10秒”,定时到则停止,同时发出提示音。
基本要求:1、设计一个电子定时器,控制洗衣机作如下运转:定时启动正转20秒暂停10秒反转20秒暂停10秒定时未到回到“正转20秒暂停10秒 .. ",定时到则停止;2、若定时到,则停机发出音响信号;3、用两个数码管显示洗涤的预置时间(分钟数),按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,直到时间到停机;洗涤过程由“幵始”信号幵始;4、三只LED丁表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。
主要参考资料:[1] 潘松着.EDA技术实用教程(第二版).北京:科学出版社,2005.[2] 康华光主编•电子技术基础模拟部分.北京:高教出版社,2006.[3] 阎石主编.数字电子技术基础.北京:高教出版社,2003.完成期限______________指导教师_______________________专业负责人_____________________2014年3月3日、设计思想1.基本原理洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。
由一片 FPG 保口外围电路构成了电器控制部分。
FPGA 接收键盘的控制命令,控制洗衣机的进水、排水、水位和 洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、 制动控制、起停控制和运动状态控制。
对芯片的编程采用模块化的 VHDL (硬件 描述语言)进行设计,设计分为三层实现,顶层实现整个芯片的功能。
顶层和中 间层多数是由VHDL 的元件例化语句实现。
中间层由无刷直流电机控制、运行模 式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流 电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成,它们分别调用 底层模块。
2.设计框图图1设计框图用两位数码管预置洗涤时间(分钟数),洗涤过程在送入预置时间后开始运 转,洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示,用LED 表示电动机的正、反转,如果定时时间到,则停机并发出音响信号。
二、设计步骤和调试过程1、模块设计和相应模块代码洗衣机控制器电路主要有五大部分组成,包括:减法计数器、时序控制电 路、预置时间和编码电路、数码管显示、译码器组成(1)预设时间和编码电路:本模块将输入的四位时间信号编码成八位二进制数 输出到减法计数器电路。
暂 停[[反 转.定时没libraryieee;use signalp1:std_logic_vector(7downto0);beginprocess(load)beginif(load'eventandload='1')thencasetime_inputiswhen"0000"=>p1<="00000000";when"0001"=>p1<="00000001";when"0010"=>p1<="00000010";when"0011"=>p1<="00000011";when"0100"=>p1<="00000100";when"0101"=>p1<="00000101";when"0110"=>p1<="00000110";when"0111"=>p1<="00000111";when"1000"=>p1<="00001000";when"1001"=>p1<="00001001";whenothers=>p1<="00000000";endcase;endif;endprocesstime_set<=p1;endsettime;图 2 预设时间和编码仿真用K1、K2、K3、K4 给time_input 输入一个二进制数0111,让load 有效,输出time_set 为00000111。
( 2)减法计数器模块:由于洗衣机有工作时间,必须要一模块来控制它的工作时间范围,当洗衣机开始工作后,减法计数器即会实现减数功能,直到时间减到零,洗衣机便停止工作。
当出现系统运行结束信号time_over 时, 蜂鸣器报警洗衣机工作结束。
libraryieee;use process(clk)variabletime_second:integerrange0to59:=59;beginif(clk'eventandclk='1')thenif(start='0')thenif(time_remain(7downto0)=0)thentime_remain<=time_set;elsetime_remain(7downto4)<=time_remain(3downto0);time_remain(3downto0)<=time_set(3downto0);endif; time_second:=59;time_over<='1';if(time_over='1')thenif(time_second=0andtime_remain(7downto0)=0) then time_over<='0';elseif(time_second=0)thenif(time_remain(3downto0)=0)thentime_remain(7downto4)<=time_remain(7downto4)-1;time_remain(3downto0)<="1001";time_second:=59;elsetime_remain(7downto4)<=time_remain(7downto4);time_remain(3downto0)<=time_remain(3downto0)-1; time_second:=59;endif;elsetime_second:=time_second-1;endif;endif;endif;endif;endprocess;endcounter;图 3 减法计数器模块源仿真(3)数码管显示模块:根据课程设计要求,必须将洗衣机的工作状态及工作时间在数码管和指示灯上显示出来,此模块是用来控制洗衣机的工作状态及工作的频率,并把工作状态及工作时间显示出来。
a,b,c,d,e,f,g 分别对应数码管的七段,minute 和second 分别位选两个数码管,显示十位和个位。
libraryieee;use'eventandclk='1')thenchoose<=notchoose;if(choose='1')then minute<='0';second<='1'; bcd<=time_remain(7downto4); elseminute<='1';second<='0'; bcd<=time_remain(3downto0); endif; endif;endprocess;process(bcd)begincasebcdiswhen"0000"=>temp<="1111110";when"0001"=>temp<="0110000";when"0010"=>temp<="1101101";when"0011"=>temp<="1111001";when"0100"=>temp<="0110011";when"0101"=>temp<="1011011";when"0110"=>temp<="1011111";when"0111"=>temp<="1110000";when"1000"=>temp<="1111111";when"1001"=>temp<="1111011";whenothers=>temp<="1111011";endcase;a<=temp(6) ;b<=temp(5) ;c<=temp(4) ;d<=temp(3) ;e<=temp(2) ;f<=temp(1) ;g<=temp(0)endprocessendshowtime图4 数码管模块仿真(4)时序电路模块:接收运行起止信号,安排电机运行状态并编码输出libraryieee;use'eventandclk='1')thenif(start='0')thenwash_time:=0;wait_time:=0;state:='0';out_1<='0';out_2<='0'; elseif(time_over='1')thenif(wash_time=20)thenif(wait_time=10)thenwash_time:=0;state:=notstate;elsewait_time:=wait_time+1; endif;elsewash_time:=wash_time+1; wait_time:=0;endif;endif;if(wash_time=20)thenout_1<='0';out_2<='0';elseif(state='0')then out_1<='1';out_2<='0';elseout_1<='0';out_2<='1';endif;endif;endif;endif;endprocess;endanalyse;图 5 时序电路模块仿真:(5)译码器模块:接收电机运行状态信号,译码后实时控制电机的正传、反转和暂停。