课程设计——洗衣机控制器设计

洗衣机控制器设计

摘要

从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定要有的，我们可以用555定时器构成的多谐振荡器来产生脉冲。除了这些，还要求在定时结束后有一个指示灯亮来提示定时时间到，还要求电路有清零和置数的功能，这些用逻辑电平开关即可以实现。

目录

第一章设计任务与要求 (4)

第二章基本原理 (5)

第三章设计方案 (5)

第四章单元电路的设计和元件的选择 (8)

4.1秒脉冲发生器 (8)

4.2分秒计数器 (10)

4.3时间译码及控制门 (12)

4.4总电路图 (13)

第五章仿真结果 (14)

5.1秒脉冲发生器 (14)

5.2分秒计数器 (14)

5.2.1正转 (15)

第六章真结果分析 (16)

第七章体会小结 (17)

第八章元器件清单 (18)

洗衣机控制器设计

第一章设计任务与要求

设计一个电子定时器，控制洗衣机按如图1洗涤模式进行工作

图1 洗涤模式

（1）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号（可换成指示灯）提醒用户注意。

（2）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。

（3）三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。

第二章基本原理

首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。

第三章设计方案方案一框图如图2所示

图2 设计方案一

方框图如图3所示

图3 设计方案二

本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，而是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到位置。当总定时时间在0~99min以内设定一个书之后T为高电平1，然后用倒计时的方法每分钟减1直至T变为0.在此期间，若Z1=1，Z2=0，实现正转；若Z1=Z2=0，实现暂停；若Z1=0 ,Z2=1,实现反转。实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现定时，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。如图所示的电路原理框图就是采用这种方法实现的。由秒脉冲发生器产生的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。洗涤定时的时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。运行中间，剩余时间经译码后在数码管上进行显示。

经比较后，采用第二种方案。

第四章单元电路的设计和元件的选择

4.1秒脉冲发生器

方案一：由555定时器构成的多谐振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器的电路图如图4所示，由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。因此采用此方案。

图4 由555定时器构成的多谐振荡器

图6 由门电路构成的多谐振荡器