数字逻辑实验课程设计——洗衣机定时控制器设计

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1、 数字逻辑数字逻辑综合性实验设计报告综合性实验设计报告 课程名称 数字逻辑实验 题目名称 洗衣机定时控制器 班 级 学 号 学生姓名 同组班级 同组学号 同组姓名 - 1 - 摘摘 要要 关键词：关键词： 预置洗涤时间；倒计时显示；发出信号提醒用户；洗衣机状态转换提 示功能；甩干功能 洗衣机已经进入了千家万户，其控制逻辑和功能也为人熟知，本课题要求设 计一个带有洗涤时间设定并显示功能的简易洗衣机控制电路，当时间到后，报警 提醒。根据要求，该电路需要有三个基础功能：第一，能在 10 分钟内自行设定 洗涤时间； 第二， 用三位数码管显示预置洗涤时间， 并对洗涤过程做倒计时显示， 直到时间到零；第三

2、，当时间到达终点时，会发出信号提醒用户注意。 在实现了基础功能的基础上，我们小组又扩展添加了三个功能：第一，在洗 衣机洗衣功能进行到倒数第九秒时，会有一个小灯亮起提醒用户洗衣即将结束， 且洗衣结束后，该灯保持闪亮直至洗衣功能被关闭；第二，为洗衣机状态转换提 示功能，每十秒让设定好的小灯闪亮一次；第三，我们增加了甩干功能，因为， 用户可能只需要甩干，所以甩干功能并未与洗衣功能自动连接起来， 在甩干的倒 数第八秒时，设定好的一个小灯会闪亮一下，提醒用户甩干即将完成，甩干结束 后，此小灯会保持闪亮直至甩干功能被关闭。 该实验用到八种芯片， 即 74LS192、 74LS11、 74LS00、 74L

3、S04、 74LS08、 74LS27、 74LS32、7490。主要用到了反馈预置法，实现了六十进制，结合了组合逻辑电路 与时序逻辑电路，以 1hz 的连续脉冲控制整个电路的运转，较好实现了洗衣机定 时控制器常见的功能。 - 2 - 目目 录录 1 需求分析 - 3 - 1.1 基本功能要求 - 3 - 1.2 创新拓展功能 - 3 - 1.3 设计原理 . - 3 - 1.4 实验原理图 . - 4 - 2 系统设计 - 5 - 2.1 系统逻辑结构设计. - 5 - 2.2 系统物理结构设计. - 12 - 3 系统实现 - 17 - 3.1 系统实现过程 - 17 - 3.2 系统测试

4、 - 19 - 3.3 系统最终电路图 - 22 - 3.4 系统团队分工 - 25 - 4 总结 . - 27 - 5 引脚图附录 - 28 - - 3 - 1 需求分析需求分析 1.1 1.1 基本功能基本功能要求要求 1) 洗涤时间在 10 分钟内由用户自行设定。 2) 用三位数码管显示洗涤的预置时间，对洗涤过程做倒计时显示，直到时 间到而停机。 3) 当定时时间到达终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用 户注意。 1.2 1.2 创新拓展创新拓展功能功能 1) 在洗衣机洗衣功能进行到倒数第九秒时，会有一个小灯亮起提醒用户洗 衣即将结束，且洗衣结束后，该灯保持闪亮直至洗衣功能被

5、关闭； 2) 为洗衣机状态转换提示功能，即洗衣机分为滚动洗衣状态和休息进水状 态，每十秒让设定好的小灯闪亮一次以提示状态的转换； 3) 我们增加了甩干功能，因为，用户可能只需要甩干，所以甩干功能并未 与洗衣功能自动连接起来，在甩干的倒数第八秒时，设定好的一个小灯 会闪亮一下，提醒用户甩干即将完成，甩干结束后，此小灯会保持闪亮 直至甩干功能被关闭。 1.3 1.3 设计原理设计原理 我们通过 74ls192 芯片预置好洗衣时间， 选择了频率为 1HZ 的秒脉冲发出来 的信号控制整个电路的运行，使用 74ls192 芯片，74ls00 芯片和 74ls08 芯片结 合反馈预置法完成了六十进制计数器

6、， 以该计数系统为基础组成了洗涤时间计数 系统和甩干时间计数系统， 以 74ls192 芯片的输出结合数码管显示出洗涤剩余时 间和甩干剩余时间；同时采用了 7490 芯片进行洗衣机工作状态转换的提示。以 上部分作为控制系统，结合时间译码实现对电机的控制。 - 4 - 我们使用了 3 个 LED 灯，一个用于提示洗衣功能的结束，一个提示甩干功能 的结束，另一个提示状态的转换，同时用 12 个开关来预置五个数码管的时间。 1.4 1.4 实验原理图实验原理图 洗涤时间显示 甩干时间显示 秒 脉 冲 发 生 器 六 十 进 制 计 数 器 甩 干 时 间 计 数 器 洗 涤 时 间 计 数 器 控 制 电 路 电机 时间 译码 - 5 - 2 系统设计系统设计 2.1 系统逻辑结构设计系统逻辑结构设计 因为该实验核心功能的实现主要采用的 74LS192 芯片，而该芯片是功能集成 化芯片，主要使用了其清零、置