智能洗衣机控制器设计 Verilog编程

智能洗衣机控制器设计报告

鑫鑫出品

2010-3-18

目录

一.设计背景 (2)

二．功能简介

基本功能 (2)

扩展功能 (3)

三．模块设计及端口设置

主模块main (3)

工作模式设定模块mode (4)

进水量设定模块Water_t (4)

无供水信号产生模块waterless (5)

危险信号产生模块Unsafe (5)

洗衣过程控制模块wash (6)

报警模块alart (7)

LED灯状态模块LEDs (7)

模块级连线图 (8)

四．电路工作原理 (9)

以s的值为主要状态标志的基本工作流程图 (10)

五．Verilog源程序及注释 (11)

六．小结 (18)

一.设计背景。

如今,带有微型控制芯片的家用电器迅速普及。通过用户简单的设定,这些智能家电能自动完成家务,并向用户及时提供反馈信息。这极大地方便了人们的生活。

智能洗衣机是智能家电的代表。用户只需按几个键,智能洗衣机就能自动完成注水、洗衣、排水、甩干等一系列工作,并在发生事故时给予用户报警并作出正确反应,极大减轻用户的洗衣负担,同时保障用户安全。基于以上功能要求,本人进行了智能洗衣机控制器的设计,并作出此设计报告。

二．功能简介。

基本功能：

a.可选5种洗衣模式,列举如下

1>强力洗衣模式：工作程序为,注水->洗衣->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干。

其中洗衣为30分钟；

2>普通洗衣模式：工作程序为,注水->洗衣->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干。

其中洗衣为20分钟；

3>强力洗衣模式：工作程序为,注水->洗衣->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干。

其中洗衣为10分钟；

4>漂洗模式：工作程序为,注水->漂洗->排水->甩干

->注水->漂洗->排水->甩干。

5>甩干模式：工作程序为,甩干。

以上五种模式中，进水时间为1-3分钟,漂洗为5分钟,

排水2分钟,甩干3分钟。

b.显示洗衣完成所需时间。

c.用不同LED灯显示洗衣机当前的工作状态（注水、洗衣、排水、

甩干）。

d.完成洗衣任务时蜂鸣3声提示。

扩展功能：

a.进水量可调。根据衣物的多少,进水时间有1分钟、2分钟、3

分钟三个档位,并用一个数码管显示所设时间。

b.进水时无水报警。蜂鸣器发出2秒的报警声,并中止洗衣工作。

供水正常后恢复工作。

c.甩干时洗衣机盖被打开则报警。2秒报警声,同时中止甩干操

作。重新盖上盖子后恢复工作。

d.有按键音。

e.设有暂停/继续键。可随时按下暂停洗衣机的工作。再次按

下则继续工作。

f.用两个LED灯标志给电机的控制信号。在洗衣或漂洗时交替

闪亮,象征电机顺时针/逆时针转动的转换。

g.用数码管显示当前工作状态（注水、洗衣、排水、甩干）所

剩时间。

三．模块设计及端口设置。

为完成预定功能,设置1个主模块,7个子模块；使用2个时钟信号端口,6个按键,6个数码管和7个LED。

主模块main：调用其他模块，共同完成预定功能。

输入端口：

CP_1k,CP：分别为1kHz和1Hz方波,分别用于产生蜂鸣信号和系统状态转换及计时的时钟信号；

Start,Pause：开始键和暂停/继续键；

Set,Speed：功能设定,分别用来设定工作模式和进水量；

Open,No_water:警报信号,用来模拟打开洗衣机盖和供水中断

事件的发生。

输出端口：

m[3:0],v[3:0]:数码管显示信号,分别指示工作模式和进水量；

Timer[7:0],Timer_a[7:0]：数码管显示信号,分别表示当前过程

剩余时间和完成所有工作剩余时间。 LED_s,LED_wi,LED_wo,LED_w,LED_d和 LED_l,LED_r：

LED驱动信号,分别指示正在工作、进水、出水、洗衣、甩干和电机的顺时针、逆时针旋转状态。

a:蜂鸣信号。用于报警、提示有键按下和洗衣完成。

工作模式设定模块mode:设定工作模式。

输入端口：

Set：设定工作模式模式的按键；

输出端口：

m[3:0]:所设定的模式,BCD码,可取1到5的整数；

进水量设定模块Water_t:设定进水量。

输入端口：

Speed：设定进水量,按键；

输出端口：

V[3:0]：所设定的进水时间,BCD码,可取取1到3的整数；

无供水信号产生模块waterless：产生无水报警信号。

输入端口：

No_water:供水中断/恢复信号,按键；

输出端口：

water_out:供水情况指示量,值为1表示无供水,0表示

供水正常；

危险信号产生模块Unsafe：产生危险报警信号。

输入端口：

Open:洗衣机盖开/合信号,按键；

输出端口：

danger:洗衣机盖状态指示量,值为1表示打开,0表示关闭；