基于FPGA的全自动洗衣机设计课程设计

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1、 . 数字电子技术课程设计 题目题目：基于 FPGA 的全自动洗衣机设计 院 系： 工学院 专业班级： 通信工程 12 秋 2 班 目 录 1 课题背景. 1 2 Quartus II 软件、FPGA 硬件介绍 1 2.1 Quartus II 软件介绍 2 2.2 FPGA 硬件介绍 2 3 全自动洗衣机的总体方案. 4 3.1 方案内容. 4 3.2 设计原理. 4 4 全自动洗衣机各模块解析. 6 4.1 定时器模块 6 4.1.1 定时器模块流程图 . 6 4.1.2 定时器模块仿真结果和分析 . 6 4.2 分频器模块 7 4.2.1 分频器模块流程图 . 7 4.2.2 分频器模块

2、仿真结果和分析 . 7 4.3 计数器模块 8 4.3.1 个位计数器模块流程图和仿真 . 8 4.3.2 十位计数器模块流程图和仿真 . 9 5 全自动洗衣机整体电路仿真 10 5.1 全自动洗衣机整体流程图 10 5.2 全自动洗衣机整体仿真结果和分析 10 6 程序下载调试图 11 7 设计总结 13 参考文献 14 附 录 15 1 1 课题背景 模糊控制是以模糊数学为基础发展起来的一种新的非线性的控制方 法，对那些无法取得数学模型或数学模型相当粗糙的系统可以取得较满意 的控制效果，解决了一些用传统方法无法解决的问题。近年来，模糊控制 在家用电器控制中得到较广泛的应用，采用模糊控制技术

3、的洗衣机具有自 动识别衣质、衣量，自动识别肮脏程度，自动决定水量，自动投入恰当的 洗涤剂等功能，不仅实现了洗衣机的全面自动化，也大大提高了洗衣的质 量，具有很强的实用性和较好的发展前景。 基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统,以FPGA为核心,可以实现 洗衣机的智能控制,提高洗衣质量,节约能源。硬件结构框图及软件流程图 是该系统的重要组成部分,在整个控制过程中,模糊控制软件起了决定性的 作用基于FPGA的洗衣控制系统， 控制面板由按键和LED指示灯显示器组成。 按键选择洗衣机工作时间， 指示灯配合按键工作， LED 指示灯显示器则显示 洗衣机正处于什么状态。洗衣机的整体电路模块包括按键、指示

4、灯、数码 管和 FPGA 1。 2 2 Quartus II 软件、FPGA 硬件介绍 2.1 Quartus II 软件介绍软件介绍 Quartus II 是 Altera 公司的综合性 PLD/FPGA 开发软件， 支持原理图、 VHDL、VerilogHDL 以及 AHDL（Altera Hardware Description Language） 等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输 入到硬件配置的完整 PLD 设计流程。 Quartus II 可以在 XP、Linux 以及 Unix 上使用，除了可以使用 Tcl 脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界

5、面设计方式。具有运行速 度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核， 包含了 LPM/MegaFunction 宏功能模 块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设 计速度。对第三方 EDA 工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶 段使用熟悉的第三方 EDA 工具 2。 此外，Quartus II 通过和 DSP Builder 工具与 Matlab/Simulink 相结 合，可以方便地实现各种 DSP 应用系统；支持 Altera 的片上可编程系统 （SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑

6、设计于一体， 是一种综合性的开发平台。 Altera 的 Quartus II 可编程逻辑软件属于第四代 PLD 开发平台。 该平 台支持一个工作组环境下的设计要求， 其中包括支持基于 Internet 的协作 设计。 Quartus平台与Cadence、 ExemplarLogic、 MentorGraphics、 Synopsys 和 Synplicity 等 EDA 供应商的开发工具相兼容。改进了软件的 LogicLock 模块设计功能，增添 了 FastFit 编译选项，推进了网络编辑性能，而且提 升了调试能力。支持 MAX7000/MAX3000 等乘积项器件 3。 2.2 FPGA 硬件介绍硬件介绍 FPGAFPGA 是英文 FieldProgrammable Gate Array 的缩写，即现场可 编程门阵列，它是在 PAL、GAL、EPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的 3 产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决 了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点 4。 FPGA 采用了逻辑单元阵列