課程設(shè)計洗衣機控制器

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上東 北 石 油 大學課 程 設(shè) 計課 程 EDA技術(shù)課程設(shè)計 題 目 洗衣機控制器 院 系 電子科學學院 專業(yè)班級 電子信息工程 學生姓名 學生學號 指導教師 2014年 3 月日專心-專注-專業(yè)東北石油大學課程設(shè)計任務(wù)書課程 EDA技術(shù)課程設(shè)計題目 洗衣機控制器專業(yè) 電子信息工程 姓名 學號 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容： 設(shè)計一個洗衣機控制器，要求洗衣機有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、暫停三種狀態(tài)。設(shè)定洗衣機的工作時間，要洗衣機在工作時間內(nèi)完成:定時啟動®正轉(zhuǎn)20秒®暫停1秒®反轉(zhuǎn)0秒®暫停10秒®定時未到回到“正轉(zhuǎn)2

2、0秒®暫停10秒®”，定時到則停止,同時發(fā)出提示音?；疽螅骸⒃O(shè)計一個電子定時器，控制洗衣機作如下運轉(zhuǎn)：定時啟動®正轉(zhuǎn)20秒®暫停0秒®反轉(zhuǎn)20秒®暫停10秒®定時未到回到“正轉(zhuǎn)20秒®暫停0秒®”,定時到則停止;2、若定時到，則停機發(fā)出音響信號;3、用兩個數(shù)碼管顯示洗滌的預置時間（分鐘數(shù)）,按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直到時間到停機;洗滌過程由“開始”信號開始；4、三只LE燈表示“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“暫?！比齻€狀態(tài)。主要參考資料:1 潘松著.EDA技術(shù)實用教程(第二版）.北京:科學出版社，200

3、5.2 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 北京:高教出版社,206.3 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高教出版社,2完成期限 243.7 指導教師 專業(yè)負責人 01年 3月3日一、設(shè)計思想.基本原理洗衣機控制器的設(shè)計主要是定時器的設(shè)計。由一片F(xiàn)PGA和外圍電路構(gòu)成了電器控制部分。FPGA接收鍵盤的控制命令，控制洗衣機的進水、排水、水位和洗衣機的工作狀態(tài)、并控制顯示工作狀態(tài)以及設(shè)定直流電機速度、正反轉(zhuǎn)控制、制動控制、起?？刂坪瓦\動狀態(tài)控制。對芯片的編程采用模塊化的VHD(硬件描述語言)進行設(shè)計,設(shè)計分為三層實現(xiàn),頂層實現(xiàn)整個芯片的功能。頂層和中間層多數(shù)是由VHDL的元件例化語句實現(xiàn)。中間

4、層由無刷直流電機控制、運行模式選擇、洗滌模式選擇、定時器、顯示控制、鍵盤掃描、水位控制以及對直流電機控制板進行速度設(shè)定、正反轉(zhuǎn)控制、啟停控制等模塊組成，它們分別調(diào)用底層模塊。定時到2設(shè)計框圖停止暫停10s反轉(zhuǎn)20s暫停10s正轉(zhuǎn)20s定時啟動定時沒到圖1 設(shè)計框圖用兩位數(shù)碼管預置洗滌時間(分鐘數(shù)),洗滌過程在送入預置時間后開始運轉(zhuǎn),洗滌中按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，用LED表示電動機的正、反轉(zhuǎn),如果定時時間到,則停機并發(fā)出音響信號。二、設(shè)計步驟和調(diào)試過程1、模塊設(shè)計和相應(yīng)模塊代碼洗衣機控制器電路主要有五大部分組成，包括:減法計數(shù)器、時序控制電路、預置時間和編碼電路、數(shù)碼管顯示、譯碼器組成

5、。（)預設(shè)時間和編碼電路:本模塊將輸入的四位時間信號編碼成八位二進制數(shù)輸出到減法計數(shù)器電路。liray iee; use ieee.stdogic_.a； use iee.td_logic_unsiged.all;  nity etime is    ort    (  lad：in td_logic;  tim_nput:i std_loic_vctor（ 

6、;dwnt )； i_st:out std_lgic_veco（7 dnto 0) ); end sttime；  chictur etime of ettime       inal p1:std_ogiec（7 dwnt 0); ben         roes(load) 

7、 bgi                  if(lo'vent and load=1')  then                      case

8、 tim_input i                      when "0000"=p1<=""   when "001=>p1<="   hen 000=>p1<=" wen

9、60;"0011"=p1<=""； en "000"=>p<"；when "0101=>p1<="when "00=>p1=""whn "111=>p1<="" when 10"=>=""；when "100"=p1<=""；whn

10、0;others=>p1<="；ed cas; en f；d process timset<=p1; end ettime; 圖預設(shè)時間和編碼仿真用K1、K、K3、K4給imenut輸入一個二進制數(shù)111，讓lad有效,輸出time_t為。（)減法計數(shù)器模塊：由于洗衣機有工作時間,必須要一模塊來控制它的工作時間范圍，當洗衣機開始工作后，減法計數(shù)器即會實現(xiàn)減數(shù)功能,直到時間減到零，洗衣機便停止工作。當出現(xiàn)系統(tǒng)運行結(jié)束信號teover時,蜂鳴器報警洗衣機工作結(jié)束。 ibay

11、0;iee; ue ieee.d_ogic164.a; us ieeestd_lg_unsine.al; entiy cour      prt     （        clk,start:in sd_gic;        tm_set: std

12、_logic_vetr（7 downto )；        tim_rman:buffer sdlogic_vto（7 downo ); time_r:bufer _logic  ); end counter； rchitctre outer f oner i     eg   

13、;      prcess（ck)arable ime_son：integr rnge 0 to 59 :=59;             bein             f(ckeven an c

14、lk='1')   th                  if(tat'0）  then                    if(tie_remai（ 

15、;dnto 0）=0) th                       timeeman<=tim_se;els                   &

16、#160;   tm_eain(7 doo )<=time_rmin(3 ownto 0）;                      time_emain(3 downto 0)<=me_set( dowto 0）;nd f; 

17、0;                  timesecod：=59; tim_oer<=1' lse                    i（ie_over='1')&

18、#160;the                        f(esecod= nd tim_remain(7 owto 0)=)                &#

19、160;          tn                             ie_over='0'el      

20、60;                      i(ieseon） hen                        

21、60;      i(tm_remain(3 wto )=0) thentime_rmain(7 dono )<=timeremai( dowto 4)-1; me_emin(3 downo 0）<="101"；time_secon:5;lse  time_en( dowto 4)<tme_remain（ donto 4); &#

22、160; time_remain(3 dowt 0)<=ime_rmi(3 downt 0）1;                                     time_se

23、ond：=59;            ed if；                             els      &

24、#160;                        ime_secd:=iesond-1;                      

25、end i;                d if;end if;         end if;    end if;nd pess； end coute; 圖3減法計數(shù)器模塊源仿真(3）數(shù)碼管顯示模塊:根據(jù)課程設(shè)計

26、要求,必須將洗衣機的工作狀態(tài)及工作時間在數(shù)碼管和指示燈上顯示出來,此模塊是用來控制洗衣機的工作狀態(tài)及工作的頻率，并把工作狀態(tài)及工作時間顯示出來。a,b,，d,g分別對應(yīng)數(shù)碼管的七段,minute和scond分別位選兩個數(shù)碼管，顯示十位和個位。libr ieee; use ee.tdlogic_14.al; use ieee.std_logic_unsned.all; e swime is     t     (

27、60;      m_reman:i td_li_vecr（7 wo 0);       lk:in std_logic;       minute，end：out tdlogc；       ,b,c,d,g:out stloc   &#

28、160; ); nd shotime; architeture shotime f owtme is     sina temp：td_logicvector( downo ）;     sgna bc:stdlogic_vector(3 downto 0)；     gnal hoos：std_l

29、ogi;     gin         poces(clk）         i             if(ck'vnt nd clk=1'）    

30、0;            thn                 choose=no choose;                

31、60;if（choose='1)                     then                     minu='0'second=1

32、'                     cd< time_man(7 onto ）;                 else    

33、;                 inut<=''；scnd='0'                     bd time_mai（3 dto );

34、                 ed i;             end if;         end process；    

35、60;    oces(cd)             egin                 case cd is          &

36、#160;      whe  0000"=>tep<=""                wen  001">tep<="whn  "0010"=>tem<="；   &#

37、160;             he  "0011"=>temp<=""                whe  "0100=tep=""    

38、            when  "00"=>temp<="                we  "110"=>temp<"     

39、0;           when  "111=>temp="；                whn  "1000"=>tp""       &#

40、160;        whn  100"=>tm<=""                whe  other=>tem<=""          

41、;      end case； a=temp()；<=tem(5);ctemp(4);d<=tmp();e<temp(2)；<tep（1);g<temp(0）        en proess end hotim圖4數(shù)碼管模塊仿真(4）時序電路模塊：接收運行起止信號，安排電機運行狀態(tài)并編碼輸出ibrary ie; e iee.std_loic11

42、4all; se eeetd_logicunsind.; enity alse is     or     （       clk，start,tie_ver:in sdogi;       ut_1,out:ot sd_lgic     

43、); end analyse; architcture nalys of anlys i     bgin         procss(lk)         vribl  stte:std_logic；      &

44、#160;  vaibl  wash_time:ineger:=;         vriabe  wait_ime:itege:0;         begi             f(ck'evt and&

45、#160;ck='1')                  then                  if（start'0')      

46、0;               ten                      wahtime:=0；          &#

47、160;           wit_tme:=;                      state:=0'            

48、60;         out_1<='0'out_2<='0;                  else               

49、60;      if(imeove='1)                          then              

50、            i（whme=2)                              then      

51、;                        i(wittime=10）                       

52、0;          thn                                  was_time:0;   &#

53、160;                              at：=n tae;                 

54、;             e                                  aite:wait_ti+1；&

55、#160;                             end i;                  &#

56、160;       ls                              wh_im:=wsh_time1;         &

57、#160;                    wait_time:=;                          end

58、0;f;                      d f；                      if (wash_tm20）

59、0;                         then                        

60、  ou1<=0'；ut<0'                      els                     

61、     if(se='')                              then           

62、60;                  out_1<'1'ut_2<='0'；                        

63、0; le                              out_<='0'；ou_2<='1'；           &#

64、160;              d ；                      end if;          

65、        end if;              e f；          nd procs; d analys;圖5時序電路模塊仿真：(5）譯碼器模塊：接收電機運行狀態(tài)信號,譯碼后實時控制電機的正傳、反轉(zhuǎn)和暫停。ibr

66、ay ； se eeestd_loi_114al;  entiy move is     prt     (       out_1,ot2:in std_logic;       RE,RU，USE:bufr t_logic