EDA课程设计洗衣机控制器设计
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。
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-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;
EDA设计基于VHDL的简易全自动控制洗衣机
华东理工大学2009 -2010 学年第2学期《电子综合设计DEA》课程设计作业 2010.6班级：XXXX 学号： XXX 姓名：XXXX电子综合设计EDA综合设计题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。
当启动时，时间序列控制器按已选的B类子状态顺序执行。
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）过程启动后机盖开启应均能暂停过程，复盖间停30秒后重新继续原过程。
A：强洗标准弱洗B：洗涤漂洗甩干(脱水)（洗涤，漂洗时电机分别正转、反转）强洗：（共36分钟）洗涤 18分漂洗 14分甩干 4分（洗涤时电机分别正转4分、反转4分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转3分、反转3分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）标准：（共26分钟）洗涤 14分漂洗 8 分甩干 4分（洗涤时电机分别正转3分、反转3分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转1.5分、反转1.5分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）弱洗（共20分钟）洗涤 10分漂洗 6分甩干4分（洗涤时电机分别正转2分、反转2分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转1分、反转1分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）设定秒脉冲已给定，指示为LED，整过程完成后，蜂鸣器响30秒。
整个设计为正逻辑。
一、程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY student ISPORT(COUNT_N,COUNT_M,START,COOK,CLK:IN STD_LOGIC;LOOK:OUT STD_LOGIC;DOUT :OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0));END STUDENT;ARCHITECTURE BEHAV OF student ISSIGNAL DT1,DT2:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);SIGNAL DICSOUNT,TEM:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL DCP:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL CT:STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);SIGNAL CT1,CT2:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL SG,CMKS:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(COUNT_N,SG)BEGINIF SG='1' THENDT1<="00";ELSIF COUNT_N'EVENT AND COUNT_N='1' THENIF DT1=3 THENDT1<="01";ELSEDT1<=DT1+1;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(COUNT_M,SG)BEGINIF SG='1' THENDT2<="00";ELSIF COUNT_M'EVENT AND COUNT_M='1' THENIF DT2=3 THENDT2<="01";ELSEDT2<=DT2+1;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(START)BEGINIF SG='1' THENCMKS<='0';ELSIF START'EVENT AND START='1' THENDICSOUNT<=DT1&DT2;CMKS<=CMKS XOR '1';END IF;END PROCESS;PROCESS(CLK,START,COOK)BEGINIF START='1' AND DCP="0000" THENDCP<=DICSOUNT;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF COOK='1' THENDOUT<="00";ELSIF START='1' AND DCP>"0000" THENDOUT<="00";ELSIF SG='1' THENIF CT1<"0001" THENCT1<="0000";SG<='0';END IF;ELSIF CMKS='1' THENCASE DCP ISWHEN "0101"=>IF CT<35 THENCT<=CT+1;IF CT1<8 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=8 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<8 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=8 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="0110";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "0110"=>IF CT<27 THENCT<=CT+1;IF CT1<6 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=6 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<6 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=6 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="0111";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "0111"=>IF CT<8 THENCT<=CT+1;IF CT1<3 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<3 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="0000";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";SG<='1';END IF;WHEN "1001"=>IF CT<27 THENCT<=CT+1;IF CT1<6 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=6 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<6 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=6 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="1010";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "1010"=>IF CT<15 THENCT<=CT+1;IF CT1<3 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<3 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="1011";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "1011"=>IF CT<8 THENCT<=CT+1;IF CT1<3 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<3 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="0000";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";SG<='1';END IF;WHEN "1101"=>IF CT<19 THENCT<=CT+1;IF CT1<4 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=4 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<4 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=4 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="1110";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "1110"=>IF CT<11 THENCT<=CT+1;IF CT1<2 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=2 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<2 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=2 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="1111";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";DOUT<="00";END IF;WHEN "1111"=>IF CT<8 THENCT<=CT+1;IF CT1<3 THENDOUT<="01";CT1<=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT<="00";CT1<=CT1+1;ELSIF CT2<3 THENDOUT<="10";CT2<=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT<="00";CT1<="0000";CT2<="0000";END IF;ELSEDCP<="0000";CT<="000000";CT1<="0000";CT2<="0000";SG<='1';END IF;WHEN OTHERS=>DOUT<="00";END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LOOK<=SG;END BEHAV;二、仿真波形如下强洗全部过程强洗漂洗、甩干强洗（甩干）标准全部过程标准（漂洗、甩干）标准（甩干）弱洗（漂洗、甩干）九、弱洗（甩干）一、强洗强开盖一、标准强开盖二、弱洗强开盖暂停和启动一、强洗暂停二、强洗重新启动三、标准暂停四、标准重新启动五、弱洗暂停六、弱洗重新启动两次洗衣: 两次强洗两次标准（漂洗、甩干）一、两次弱甩三、设计思想讨论设计时参考了已有程序，此芯片有五个输入和三个输出，输入COUNT_M和输入COUNT_N是状态控制键，输入START是输入启动和暂停键，以及一个时钟CLK。
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。
基于EDA的全自动洗衣机控制器设计
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※EDA课程设计报告书课题名称基于EDA的全自动洗衣机控制器设计姓名学号院系专业指导教师一、设计任务及要求：1.强洗：洗涤18分钟,漂洗14分钟,甩干4分钟。
2.标准：洗涤14分钟,漂洗8 分钟,甩干4分钟。
3.弱洗: 洗涤10分钟,漂洗6 分钟,甩干4分钟。
4.有强制开洗衣机盖的能力。
5.可实行多次洗衣的功能。
6.有启动和暂停和再重起的功能。
指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩验收盖章年月日基于EDA的全自动洗衣机控制器设计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COUNT_N，进程三控制开始和暂停。
其中，COUNT_M：当连顺出现一个，两个，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。
洗衣机控制器设计
宜宾学院课程设计2010-12-19宜宾学院课程设计任务书课程EDA技术课程设计题目洗衣机控制器设计专业电子信息工程姓名谢小龙学号080304044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“开始”信号开始；4、三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。
主要参考资料：[1] 潘松著.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2010-12-19一、总体设计思想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。
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。
EDA具有数字显示的洗衣机时控电路
燕山大学EDA课程设计报告书题目：具有数字显示的洗衣机时控电路姓名：班级：学号：成绩：一、设计题目及要求一）设计题目：具有数字显示的洗衣机时控电路（二）设计要求：1、洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（正分钟数）；2、规定电动机运行规律为正转20s.停10s.反转20s.停10s.再正转20s，以后反复运行；3、要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4、电机正转和反转要有指示灯指示二、设计过程及内容（包括○1总体设计的文字描述，即由哪几个部分构成的，各个部分的功能及如何实现方法；○2主要模块比较详尽的文字描述，并配以必要的图片加以说明，但图片数量无需太多）（一）设计方案：（1）首先设计一个366进制的分频器fenpin, 用3个74161构成,将366HZ的时钟脉冲分频为1HZ，来实现1秒的频率作时钟信号。
（2）设计一个可产生六十进制进位信号模块count60，用2个74161构成,每六十个时钟信号产生一个进位信号。
，实现1分钟的频率作时钟信号。
（3）设计一个控制灯的模块light，在六十秒周期中前二十秒灯L1亮（表示正转），再十秒灯L3亮（表示停），再有二十秒灯L2亮（表示反转）再十秒灯L3亮（表示停）。
（4）设计两个模块jianfa和xianshi来完成“洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（正分钟数）；能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转”的任务。
用减法计数器74191使分钟数自动减1，另外要用到扫描显示电路，将分钟的个位和十位上的数据分别用两个数码管进行显示，用以显示倒计时，显示机器的剩余工作时间。
数码管显示电路用门电路和BCD —七段7449显示器构成。
74191和数码管显示电路之间需加一个将四位二进制数转换八位二进制数以实现十位和个位显示的模块xianshi。
洗衣机时控电路eda课程设计报告书
燕山大学EDA课程设计报告书题目：洗衣机时控电路（注：此文件应以同学学号为文件名）一、设计题目及要求1．洗衣机工作时间可在1~15 分钟内任意设定（整分钟数）；2．规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；3．要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，分钟计时器自动减1，直到显示为“0”时电机；4. 停止运转，停运后发出响两秒停一秒的蜂鸣提示；5．电机正转、反转和停转要有指示灯指示，并要有秒数正计时显示。
二、设计过程及内容（一）设计方案1、首先设计一个732进制的分频器frequency模块，来产生1秒的频率做时钟信号。
用3个74160构成，采用整体置数法，将732HZ的时钟脉冲分频为1HZ。
2、设计一个time模块完成“洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（整分钟数）；能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转”的任务。
用2个减法计数器74190使分钟数自动减1，其中一个控制个位，另外一个控制十位。
3、十进制向二进制转换电路模块：设置时间的时候考虑日常生活习惯用十进制数，而数字电路中减法器和显示电路中都使用的是二进制数字，因此设计十进制向二进制转换的电路，用以将设置的0~15分钟十进制数字转换为电路使用的二进制数字，用2片74148实现。
4、设计一个灯控zhuan模块，用于指示洗衣机正转、反转和停转的状态。
在六十秒的周期中前20秒灯L1（指示正转）亮，再十秒灯L3(指示停转)亮，再有20秒灯L2（指示反转）亮，再十秒灯L3亮。
其中用两个74160构成60进制，并采用1个74138译码器实现对指示灯的控制。
5、设计一个display模块，用于对正转、反转和停转进行秒数正计时。
6、设计一个fengming模块，用于完成“停止运转后发出响两秒停一秒的蜂鸣提示”这一要求。
用一个74160构成三进制电路完成蜂鸣器控制。
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燕山大学
课程设计说明书
题目：洗衣机控制器
学院（系）：电气工程学院
年级专业：检测技术与仪器
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：
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。
2012年 3月 17 日
目录
第1章摘要 (1)
第2章总体设计思路 (2)
第3章详细设计 (3)
3.1 6分钟倒计时器的设计 (3)
3.2 35秒倒计时器的设计 (6)
3.3 整体的电路设计 (8)
第4章管脚锁定及硬件连线并调试 (10)
第5章总结 (11)
参考文献 (12)
洗衣机控制器的设计
第1章摘要
本文是洗衣机控制器的设计，主要是针对倒计时器的设计，提出了总体的设计方案，详细的设计过程，主要运用了74168和74192的减法计数功能，一个模块一个模块的完
成设计，并通过仿真保证设计的正确性，最后组装电路，管脚锁定，并调试成功。
设计过程采用系统的设计方法，先分析任务书，明确任务的要求，根据具体的要求进行总体的设计，划分系统模块，然后进行详细的设计，决定各个功能系统模块中的内部电路，然后进行波形仿真。
要想实现洗衣状态的6分钟倒计时功能，就需要将控制秒循环的60进制的减法计数器和控制分递减的6进制减法计数器相连接，每个计数器都是由74168的减法计数器功能实现的，低位计数器每循环一次给高位信号一个借位信号，高位计数器就开始工作，3片74168共同构成了6分钟倒计时模块。
要实现甩干状态的35秒倒计时，本文用74190来实现36进制的减法计数功能，用两片74190来控制使低位的减法计数器每循环一次给高位信号一个借位信号，高位开始动作。
最后将两个倒计时模块进行封装，在利用74157对三个数码显示管要显示的数字进行选择。
第2章总体设计思路
本设计用2个拨码开关设置洗衣机的工作方式：洗衣、甩干。
因为时钟倒计时，所以需要将1HZ的脉冲信号给6分钟倒计时模块（或者35秒倒计时模块），控制端控制倒计时模块的启动和暂停，当控制端电位为高电平时，倒计时模块开始工作，当控制端电位为低地点平时，倒计时模块停止工作。
计时信号由实验箱上的数码管显示出来。
当6分钟(或者35秒)倒计时计时完毕，即分的显示和秒的显示都为0时，计时模块停止工作。
要想实现洗衣状态的6分钟倒计时功能，就需要将控制秒循环的60进制的减法计数器和控制分递减的6进制减法计数器相连接，每个计数器都是由74168的减法计数器功能实现的，低位计数器每循环一次给高位信号一个借位信号，高位计数器就开始工作，3片74168共同构成了6分钟倒计时模块。
要实现甩干状态的35秒倒计时，本文用74190来实现36进制的减法计数功能，用两片74190来控制使低位的减法计数器每循环一次给高位信号一个借位信号，高位开始
动作。
第3章详细设计
一、6分钟倒计时器的设计
本课程设计的题目要求洗衣机的洗衣时间是6分钟，要实现6分钟的倒计时，我用的是3片74168通过级联的方法来实现的。
（1）74168的功能
74168是同步十进制加/减计数器，各引脚功能：
D0、D1、D2、D3为输入端。
Q0、Q1、Q2、Q3为输出端。
LDN为置数端且低电平有效。
CLK为时钟脉冲，实验时接1HZ脉冲信号。
U/DN为计数控制方式，当其为低电平时进行减数。
ENPN、ENTN为使始能端，当其为低电平时计数，高电平时保持。
74168真值表如下图：
通观察74168的真值表发现，LDN端为低电平时该计数器强行置数，LDN端为高平时，并且ENTN与ENPN同时为低电平，U/DN为低电平时开始减法计数。
（2）6分钟倒计时计数器的设计电路
如上电路图所示，当控制端LDN为低电平时，计数器置数，左边秒位上输出为9，上面十分秒输出为9，右面的分位上输出5，当控制端LDN为高电平,ENTN 、ENPNU、/DN同为低电平时，计数器开始做减法计数工作，且在脉冲上升沿触发，秒位从9递减到0，即输出为0000时，给十分秒位一个借位信号，用一个四输入的或门实现这一功能，只有当输入全为零时或门的输出端才为全零，74168的使能端为低电平有效，此时十分秒位进行一次减法计数工作。
如此反复，直到十分秒和秒位上通过或门输出1时给分位上一个借位信号，使74168的使能端为低电平有效，此时分为上进行一次减法计数工作。
如此反复，直到3个74168皆输出0000时，使倒计时器停止工作。
并且可以通过对名字为01的引脚的
电平的控制来实现紧急情况下的手动停止。
下面为6分钟倒计时器的仿真波形
开始时的波形
尾波形段的
当洗衣机在洗衣工作状态下手动停止时的波形
将6分钟倒计时器封装成名为caoyu的芯片。
二 35秒倒计时器的设计
（1）74190的功能
74190是十进制加/减计数器，下表为74190的真值表
通过观察真值表发现，DCBA为74190的输入端，当LDN为低电平时74190实现其指数功能，当GN，LDN同时为高电平时，74190具有减法计数器功能。
（2）35秒倒计时器的设计电路图
如上电路图所示，当LDN为低电平时，计数器置数，上面的低电位输出为6，下面的高电位输出为3，当控制端LDN为高电平时，DNUP为高电平，计数器开始工作，且在脉冲上升沿触发，低电位由6减到0，再变化到1001时，使高电位74190的CLK完成从0到1的跳变得到一个上升沿，使得高电位减一，当高电位与低电位同时为零的话由或非门的控制使得计数器停止工作。
当有紧急情况发生时将引脚名为jiji的输入停止端置1，使计数器立即。
下面为35秒倒计时器的波形仿真图当洗衣机正常工作时波形为
当洗衣机在工作状态下紧急停止时，仿真波形为
将35秒倒计时器封装成名为xinde的芯片。
三整体的电路设计
因为本课设要求使用三个数码显示管，所以在整个电路的设计中加入了数据选择器来控制6分钟倒计时器和35秒倒计时器共用的显示管。
总电路图如下
如上图所示，用三片74157来选择数码显示管显示的是6分钟倒计时器还是35秒倒计时器，用引脚名为ab的输入来控制选择数据，并且通过或门的连接使得当洗衣时即6分钟倒计时器工作时LED1灯亮，当甩干时即35秒倒计时器工作时LED2亮。
第四章管脚锁定及硬件连线并调试
第五章总结
经过了这一周的努力设计与思考，最终在实验箱上完成了洗衣机的控制器的设计，期间遇到了许多的问题比如芯片的选择，反馈控制使计数停止，紧急手动停止功能的实现等等，这些问题让我烦恼了一阵，尤其是在设计完成时check时遇到错误。
但是最终
我在老师的帮助下解决了这些问题，完成了电路设计，成功上箱。
这一周的课程设计让我学到了很多，也是我倒现在为止课程设计中最难的一科，首先要学习一个陌生软件的应用，然后按照课设的要求完成题目并且要保证其功能性和正确性，往往一些小的细节不注意比如命名重复等就会导致出现错误，而且自己还找不到错误的缘由。
最后要上箱检验设计的正确性及是否达到要求。
在此过程中我有一些心得：
1.设计初期要明确题目的要求，根据要求去思考，构思大题的思路，并且了解课设过程可能要用到的芯片的功能及用法，可以在练习纸上将所要的逻辑进行抽象，演练，要思考全面，尽量避免在用软件设计过程中一次一次的改动。
2.方案确定后再开始设计。
设计时要注意对芯片的反馈控制及课程设计要求的紧急手动停止功能。
3. 在设计某些模块的时候无法把握住整体，这时可以先进行小部分功能的实现，在此基础上进行改进，虽然可能会多花一些时间，但这比空想要有效的多。
4. 尽可能是电路连线有序，模块之间关系清楚，既利于自己修改，也利于与别人交流。
5. 注意多与同学交流意见，交流使自己获得更多信息，开拓了思路。
总之，要完成实验应该有较好的理论基础，整个实验都是在理论的指导下完成的，并且设计过程中使用了许多理论课上学的内容，如数据选择器，减法计数器等。
本次设计把理论应用到了实践中，通过设计，不但加深了自己对理论知识的理解和掌握，还加深了自己动手操作的能力。
当我在实验设计过程遇到的挫折带给我的不仅仅是悲痛的挫败感，更重要的是会给自己带来了一份成功时的喜悦，无形之中增加了我的自信心，让我在以后的大学生活中更加自信坚定的去面对每一困难与挫折。
参考文献
1闫石.《数字电子技术基础》.高等教育出版社 ,2005年
2 郑兆兆.周莲莲.张强《EDA课程设计指导书》
燕山大学课程设计评审意见表。