EDA课程实验设计报告..doc

《EDA课程实验设计报告》洗衣机自动控制器设计一实验要求:1、由一个按键控制洗衣机的启动、暂停。2、洗衣机洗涤一定时间后,能自动停止,由一个LED灯闪烁提示,并发出报警提示。3、洗涤时间能用数码管显示,暂停时时间停止,暂停后时间在停止的时间基础上继续计时。4、用至少四个LED指示灯的流动表示洗衣机的正转和反转。即当正转20秒时,四个指示灯从右向左循环移动;反转20秒时,四个指示灯从右向左循环移动。5、暂停10秒时,四个指示灯闪烁来表示电机停止转动。,,要求实现电机的正传、反转、暂停,用四个LED灯的状态来表示,当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒,如此一来,周期恰好是60秒,理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了,但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器,就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器;还有个问题,当洗涤时间到了,报警还要一个报警电路,根据要求,报警的蜂鸣器不可以长时间的叫,要有个合理的时间,我们可以用一个单稳态电路来实现。方案为:直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现。,从秒脉冲出来的信号,经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数,进行清零,这时用户置入洗涤时间,并按开始按钮,洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候,去分钟计数器上面借数;与此同时,从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后,LED灯表示出电机运转状态;当用户设定的洗涤时间结束后,电路报警并清零。(1)分、秒计数器的设计分、秒计数器我们都用74192片,74192上升沿触发,由UP,DOWN两管脚控制加减计数,有异步置数端LOAR和异步复位端CLR,BO’和CO’分别输出高电平表示加进位和减进位。由于74192没有保持脚,故需要外围电路实现保持功能。因为74192上升沿触发,所以把UP,DOWN强制置低电平即可实现保持功能。一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的,不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已,用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能,我们要的只是减计数,所以把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上;十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上,即从输入端置入0110(十进制的6),秒十位的LD端和借位端BO联在一起,再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0;这时,它的借位端BO会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN,秒十位的计数从6变到5,一直到变为0;当高低位全为零的时候,秒十位的BO发出一个低电平信号,DOWN为零时,置数端LD等于零,秒十位完成并行置数,下一个DOWN脉冲来到时,计数器进入下一个循环减计数工作中。对于分计数来说,道理也是一样的;只是要求,当秒计数完成了,分可以自动减少,需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然,这些计数器工作,其中的清零端CR要处于低电平,置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块,它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作,分计数的清零端LD是接在一起的;秒的清零端LD又是接在一起的,所以当要从外部把它们强制清零时,可以用一个三极管(NPN)或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数,当把它们各接到一个低触发(平时保持高电平,外部给一个力就输入一个低电平)的脉冲上就可以实现从0-9的数字输入。(2)分、秒计数器的电路图其图如下:2、分频电路(1)分频电路的设计由于SmartEDA实验箱仅提供一个48MHz的标准频率,所以电路中用到的任何频率都只能通过对这个信号的分频得到。下图是将48MHz通过分频电路的到75KHz、1KHz、100Hz、8Hz、4Hz。1Hz频率的方法。计算公式为:750KHz=48M÷641KHZ=48M÷3÷1000÷16100Hz=48M÷3÷1k÷10÷16(2)分频电路图其图如下:3、数码管显示电路(1)数码管显示电路的设计SmartEDA实验箱的“8段数码管”的显示,其中第8段为小数点。它们所有的段码共用管脚SEG7、SEG6、SEG5、SEG4、SEG3、SEG2、SEG1、SEG0,而位码DIG7、DIG6、DIG5、DIG4、DIG3、DIG2、DIG1、DIG0控制着8个数码管的显示与否。也就是说当位码驱动信号为低电平时,对应的数