具有数字显示的洗衣机时控电路详解.doc

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1、燕山大学EDA课程设计报告书题目：具有数字显示的洗衣机时控电路姓名：班级：通信工程学号：成绩：一、设计题目及要求（一）设计题目：具有数字显示的洗衣机时控电路（二）设计要求：1．洗衣机工作时间可在1~15分钟内任意设定（整分钟数）；2．规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；3．要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4．电机正转和反转要有指示灯指示。二、设计过程及内容（一）设计方案：（1）设计一个732进制的分频器fenpin，用3个741

2、60构成，将732Hz的时钟脉冲分频为1Hz，来实现1秒的频率作时钟信号。（2）设计一个可产生六十进制进位信号模块count60，用2个74160构成，每六十个时钟信号产生一个进位信号，实现1分钟的周期做下一级显示模块的时钟信号。（3）设计一个控制灯模块deng，在60秒周期中，前20秒灯L1灯亮（表示正转），再10秒没有灯亮（表示停），再有20秒灯L2亮（表示反转），再10秒没有灯亮（表示停）。（4）设计一个显示模块display，完成“洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（整分钟数）；能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，

3、直到显示器为‘0’时，电机停止运转”的任务，计划用减法计数器74191使分钟数自动减1。另外要用到扫描显示电路，将分钟的个位和十位上的数据分别用两个数码管进行显示，用以倒计时，显示机器的剩余工作时间。数码管显示电路用2个双四选一数字选择器74153和BCD—七段7449显示器构成。74191和数码管显示电路之间。此外本模块还需加一个将四位二进制数转换八位二进制数以实现十位和个位显示的小模块zhuan10。（二）设计过程：（1）732分频模块fenpin经过分析，决定用实验箱上的732Hz的频率,所以需要做一个732分频模块。用3个74160采用整体置数法做

4、成fenpin模块，得到了1Hz的频率，即得到了1s的时钟周期，作为整个电路的时钟信号输入。电路原理图如下：波形仿真如下：（2）60进制计数器count60用2个74160和1个D触发器采用整体置数法做一个60进制计数器，每60s产生一个进位信号，来实现1分钟的计时周期。实验前期没有采用D触发器，导致有1.1ns的瞬时脉冲产生，对计时造成干扰，经过查书和与同学交流，在输出端加上了D触发器，毛刺完全被消除，仿真效果很好。电路原理图如下：仿真波形如下：（3）显示灯模块deng在60秒周期中，前20秒L1灯亮，然后10秒L1灯熄灭，再之后20秒L2灯亮，然后10

5、秒L2灯熄灭。用1Hz信号做时钟输入，再在其中设计一个60进制计数器，后面连接一个74138译码器，其三个地址直接从第二个74160的个位开始依次传递过来。当74138输入000时，Y0为“0”，其他输出端口为“1”，L1为高电平，亮10s；输入001时，同理L1仍为高电平，继续亮10s，即前20sL1灯亮。当输入010时，Y2为“0”，灯灭10s。当输入011时，Y3为“0”，其他输出端口为“1”，L2为高电平，亮10s；输入100时，同理L2仍为高电平，继续亮10s。输入101时，灯灭10s。60进制计数器置数清零，如此循环。电路原理图如下：仿真波形如

6、下：（4）显示模块display①本模块中包含一个小模块zhuan10：因为需要在数码管上用十进制数来显示剩余时间，所以要把四位二进制转换为八位十进制，高四位表示十位数，低四位表示个位数。根据真值表，采用卡诺图化简的方法：DCBAD2C2B2A2D1C1B1A1000000000000000100000001001000000010001100000011010000000100010100000101011000000110011100000111100000001000100100001001101000010000101100010001110000

7、010010110100010011111000010100111100010101得到卡诺图化简结果：A1=AB1=BD’+B’CDC1=CD’+BCD1=B’C’DA2=BD+CDB2=C2=D2=0由此结果，利用组合逻辑器件即可画出电路图。电路原理图如下：仿真波形如下（输入为手动给出）：②显示模块display：将74191芯片的DNUP端接高电平，实现减法功能。将刚才设计的60进制计数器作为74191的时钟信号，可以实现芯片工作1分钟就减1的效果。CONTROL键控制74191是否工作以及实现整体置数：当CONTROL置零，74191不工作且处于置

8、数状态，或者当74191减为“0”时，芯片同样停止工作，符合实验要