洗衣机控制器课程设计

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 倒计时模块四、各模块的VHDL代码与仿真结果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。

程序如下：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity shuru isPort ( shu : in std_logic;hshu: in std_logic;din : in std_logic;dout:out std_logic_vector(3 downto 0);dout1:out std_logic_vector(3 downto 0));end shuru;architecture Behavioral of shuru issignal count: std_logic_vector(3 downto 0);signal count1: std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(shu,hshu,din)begindout<=count;dout1<=count1;if din='0' thendout<="1111";dout1<="1111";elsif rising_edge(shu) thenif count="1001" thencount<="0000";elsecount<=count+1;end if;end if;if rising_edge(hshu) thenif count1="0110" thencount1<="0000";elsecount1<=count1+1;end if;end if;end process;end Behavioral;仿真波形如下2、产生1HZ频率的信号此程序是将学校试验箱上提供的48MHZ的信号分频成1HZ频率的信号，这样可以一秒进行计数，程序很简单，如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity fp48M isport(clk_48MHZ: in std_logic;clk_1HZ: out std_logic);end fp48M;architecture behav of fp48M issignal clk_1HZ_r: std_logic;signal count : std_logic_vector(24 downto 0);beginprocess (clk_48MHZ)beginif clk_48MHZ'event and clk_48MHZ='1' thenif count="1011011100011010111111111"thencount<=(others=>'0');clk_1HZ_r<=not clk_1HZ_r;else count<=count+1;clk_1HZ<=clk_1HZ_r;end if;end if;end process;end behav;3、提供定时脉冲模块此模块提供1分钟产生一个高电平和5秒产生一个高电平，这两个脉冲为后面的循环和控制60秒减一分钟有很多的作用，起到后面的链接作用，同时可以根据自己来设置各状态工作时间，这可以和后面的循环控制一起来控制，程序如：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity washmachine isPort ( clk : in std_logic;c :out std_logic;d :out std_logic);end washmachine;architecture miao20 of washmachine issignal count: std_logic_vector(2 downto 0);signal shi: integer range 0 to 60;beginprocess(clk)beginif rising_edge(clk) thenif shi=60 thenshi<=0;c<='1';else shi<=shi+1;c<='0';end if;if count="100" thencount<="000";d<='1';elsecount<=count+1;d<='0';end if;end if;end process;end miao20;仿真波形如下：4、循环控制模块此模块是为了实现能够控制洗衣机正转、反转、暂停的功能，同时也可以和前一模块一起控制各个状态的工作时间。

library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity dianji isPort (cc :in std_logic;deng : out std_logic_vector(2 downto 0));end dianji;architecture di of dianji issignal count : std_logic_vector(3 downto 0);signal deng1 : std_logic_vector(2 downto 0);begindeng<=deng1;process(cc)beginif rising_edge(cc) thenif count = "1010" thencount <= "0000";elsecount <= count+1;end if;if count="0000" thendeng1<="011";elsif count="0100" thendeng1<="101";elsif count="0110" thendeng1<="110";end if;end if;end process;end di ;仿真波形如下：5、分钟的个位控制根据课程设计要求，把工作状态及工作时间显示出来，按下KEY5键就可以显示工作时间的分钟个位显示在数码管上，可以根据洗衣不同要求设置同时可以控制分钟的十位时间，当个位分钟为0时下一个分钟个位脉冲过来分钟的十位就减1程序如下：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity fen_l isPort ( jian : in std_logic;reset : in std_logic;din : in std_logic_vector(3 downto 0);dout : out std_logic_vector(3 downto 0);c:out std_logic);end fen_l;architecture Behave of fen_l issignal count : std_logic_vector(3 downto 0);begindout <= count;process(jian,reset,din)beginif reset='0'thencount <= din ;c<='0';elsif rising_edge(jian) thenif count = "0000" thencount <= "1001";c<='1';elsecount <= count-1;c<='0';end if;end if;end process;end Behave;仿真波形如下：6、分钟的十位控制根据课程设计要求，把工作状态及工作时间显示出来，按下KEY5键就可以显示工作时间的分钟十位显示在数码管上，可以根据洗衣不同要求设置，这和上面程序相似，当个位分钟为0时下一个分钟个位脉冲过来分钟的十位就减1程序如下：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity fen_h isPort ( jian : in std_logic;reset : in std_logic;din : in std_logic_vector(3 downto 0);dout : out std_logic_vector(3 downto 0);c:out std_logic);end fen_h;architecture Behave of fen_h issignal count : std_logic_vector(3 downto 0);begindout <= count;process(jian,reset,din)beginif reset='0'thencount <= din ;c<='0';elsif rising_edge(jian) thenif count = "0000" thencount <= "1001";c<='1';elsecount <= count-1;c<='0';end if;end if;end process;end Behave;7、数码管显示模块此模块是显示要洗衣的时间，这个时间是可以在前面的控制模块控制的，安下KEY5键就可以显示时间。