课程设计--基于fpga的全自动洗衣机设计

《课程设计--基于fpga的全自动洗衣机设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、.《数字电子技术》课程设计题目：基于FPGA的全自动洗衣机设计目录1课题背景12QuartusII软件、FPGA硬件介绍22.1QuartusII软件介绍22.2FPGA硬件介绍23全自动洗衣机的总体方案43.1方案内容43.2设计原理43.3设计框架54全自动洗衣机各模块解析64.1LED状态灯模块64.1.1LED状态灯模块流程图64.1.2LED状态灯模块仿真结果和分析64.2BCD译码器模块74.2.1BCD译码器模块流程图74.2.2BCD译码器模块仿真结果和分析74.3报警器模块84.3.1报警器模块流程图和仿真85全自动洗衣机整体电

2、路仿真105.1全自动洗衣机整体流程图105.2全自动洗衣机整体仿真结果和分析106程序下载调试图117设计总结13参考文献14附录151课题背景洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成,控制器通常设有几种洗涤程序,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打„„这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦

3、劳累。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体，第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年，他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时，世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机[1]。 第二次世界大战结束后，洗衣机得到了迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸

4、汽洗涤的运用，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐，引发了洗衣机消费健康潮。另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按钮一切搞定[2]。172QuartusII软件、FPGA硬件介绍2.1QuartusII软件介绍QuartusII是

5、Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDescriptionLanguage）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。QuartusII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[3]。QuartusII支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模

6、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。此外，QuartusII 通过和DSPBuilder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、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台[4]。Maxplus II 作为Altera的上一代PLD设计软件，由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。目前Altera已经停止了对M

7、axplusII的更新支持，QuartusII 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。Altera在QuartusII中包含了许多诸如SignalTap II、ChipEditor和RTLViewer的设计辅助工具，集成了SOPC和HardCopy设计流程，并且继承了Maxplus II友好的图形界面及简便的使用方法。Altera QuartusII作为一种可编程逻辑的设计环境,由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎[5]。172.2FPGA硬件介绍FPGA（Field－ProgrammableGate

8、Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领