洗衣机控制器课程设计

九江学院课程设计一、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。