洗衣机控制电路资料

一、概述

本设计要求完成洗衣机控制电路的设计。控制洗衣机按定时启动、正转20秒、暂停10秒、反转20秒、暂停10秒的洗涤模式不停的循环，到达定时时间后停止。并要求有数码管显示时间，LED显示状态，声音报警。

通过以上要求，洗衣机洗涤模式是以60秒钟即一分钟作为循环。计时方式是通过预置时间定时，因而初步设想使用一个六十进制倒计时电路作为核心控制。预置时间以分为单位，则还需要分计时器，并且要能预置时间。同时，时间的计时按秒来进行，则需要用一个妙信号发生器。最后，用两位数码管作为时间显示电路，三个LED灯作为状态显示电路，蜂鸣器作为报警电路。根据以上分析，设计电路基本框图入下：

二、方案论证

计时器芯片选择

采用74LS192芯片实现

中规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加减计数器，它采用8421码二·十进制编码，并具有直接清零、置数。加/减计数功能，为双时钟芯片，计数采用DOWN时钟，而置数可以采用UP时钟，因而置数显得十分简单，是很好的选择。

显示电路选择

显示电路用单位的数码管和相适应的显示译码器，这儿采用共阴极的单位数码管，应用十分简单。

状态显示电路

使用三个不同颜色的数码管来表示不同的洗涤状态，通过74LS138作为译码器，来实现该功能。

经过以上分析，计时电路采用四片74LS192实现，两片组成六十进制计数器实现秒信号计数，当计满六十秒后向前借位。另外两片构成一百进制计数器，来计数秒的借位信号，同时实现预置数功能。数码管、报警电路和LED灯分别与逻辑电路进行组合，接到74LS192的输出，以完成时间显示、报警和状态显示，洗衣机控制则使用74LS138作为译码输出进行不同的组合，完成控制。

其中显示电路实际连接为：

图1 显示电路具体图

三、电路设计

计时电路

我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，对于秒信号，我们要的只是减计数，所以我们把两片秒计数的74LS192芯片的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），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。由图3.2.3可知，LD低电平有效，产生借位信号时，BO也是低电平有效。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的74LS192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，DOWN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，分可以自动减少，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。我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数，当把它们各接到一个与非门的输出上，与非门的输入一端接脉冲信号，一端接低电平，当要置数时，将与非门的输入端从低变为高，打开与非门，另一输入端的的脉冲上就可以实现从0－9的数字输入。

显示电路

显示电路采用了两片一位的共阴极七段数码管，来分别显示分钟计时的十位和各位，完成预置和显示功能。数码管的驱动电路采用的共阴极的七段译码器74LS48，它内部有上拉电阻，可以直接与共阴极的数码管相连接。由于数码管只用显示0—9的数字，则LT、LBI、BI/RBO三个脚都接高电平，A B C D 四个输入端连接74LS192的输出，就能显示出预置的时间和定时的剩余时间。其连接电路图如图2所示：

图2 数码管显示电路连接

状态显示电路

洗衣机洗涤共有三个状态，分别为暂停，正转，反转，用三个不同的颜色的LED灯来表示。在三个状态中，40——60秒为正转、30——40秒钟为暂停、10—30秒为反转、0-10秒为暂停。分别有红绿黄来表示正转反转和暂停三个状态。

三个状态区分的标志位为秒信号的十分位，当74LS 192输出为0000—0001 为暂停；输出为0001—0011 为反转；输出为0011—0100 为暂停；输出为0100—0110为正转。有效区分状态为三位，然而直接区分，难度很大，门电路会使用大很多。根据这些，因而采用3-8译码器芯片74LS138，经过译码后有八位，容易进行区分。其区分框图如图所示：

图3 状态电路译码显示框图

在此处74LS138作为译码器，G1 接高电平，G2接低电平。A B C译码输入端分别接到74LS192的输出的低三位。Y0—Y7作为输出，低电平有效，则通过门电路，将Y4 Y5 与非后作为红灯输入，表示为正转状态；将Y3 Y0与非后作为黄灯输入，表示暂停状态、将Y1 Y2与非后作为绿灯输入，表示反转。其总体电路图如图4、图5所示：

图4 状态显示电路（1）

图5 状态显示电路（2）

洗衣机电机控制电路

洗衣机控制电路要完成功能有时间预置，定时报警，正反暂停状态控制，定时时间到后停止洗衣机运行。因此使用三个按键，分别实现时间的分个位、分十位和开始工作功能。按键接到门电路的输入，经过上拉电阻，未按下时，是高电平状态，当按下时，为低电平，按键两边并联一个0.1uf的磁片电容消除尖脉冲。

时间预置是通过按键经过一个非门，在接入二输入与非门电路的一个输入，另一个接与非门输入端接入秒脉冲信号，当按键按下时，们电路打开，秒信号能够进入74LS192的UP端进行计数。起到时间预置功能。状态的控制可以使用上面的状态LED灯的输入作为继电器的输入，当红灯亮时，信号同时到达继电器，是电机接正的5V电源，当绿灯亮的时候，信号到达另一个继电器，电机接到-5V,电机反转。当为黄灯的时候，亮电平都为低电平，继电器不工作，电机暂停。

整体电路图如图7所示：