eda技术课程设计-洗衣机控制器

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1、课程EDA技术课程设计题目洗衣机控制器专业电子信息工程姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成：定时启动®正转20秒®暂停10秒®反转20秒®暂停10秒®定时未到回到“正转20秒®暂停10秒®……”，定时到则停止，同时发出提示音。基本要求：1、设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动®正转20秒®暂停10秒®反转20秒®暂停10秒®定时未到回到“正转20秒®暂停10秒®……”，

2、定时到则停止；2、若定时到，则停机发出音响信号；3、用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始；4、三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。主要参考资料：[1]潘松著.EDA技术实用教程(第二版).北京：科学出版社,2005.[2]康华光主编.电子技术基础模拟部分.北京：高教出版社,2006.[3]阎石主编.数字电子技术基础.北京：高教出版社,2003.完成期限2011.3.11指导教师专业负责人2011年3月

3、7日一、总体设计思想1.基本原理从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，需要用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。洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。由一片FPGA和外围电路构成了电器控制部分。FPGA接收键盘的控制命令，控制洗衣机的进水、排水、水位和洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、制动控制、起停控制和运动状态控制。对芯片的编程采用模块化的VHDL(硬件描述语言)进行设计，

4、设计分为三层实现，顶层实现整个芯片的功能。顶层和中间层多数是由VHDL的元件例化语句实现。中间层由无刷直流电机控制、运行模式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成，它们分别调用底层模块。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

5、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；同时电机指示灯熄灭。2.设计框图首先开始启动，按照指令要求先正转20秒，然后暂停10秒，接着反转20秒，暂停10秒，如果定时时间没有达到依次进行以上操作。倘若定时时间达到就停止以上操作，停止运行。定时启动正转20s暂停10s反转20s暂停10s定时到停止定时时间未到二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路洗衣机控制器电路主要有五大部分组成，包括：减法计数器、时序控制电路、预置时间和编码电路、数码管显示、译码器组成。2、模块设计和相应模块程序⑴数码

6、管显示实现数码管显示Libraryiee;Useieee.std_logic_1164.all;EntityencodeisPort(Bcd:instd_logic_vector(3downtoo);A,b,c,d,e,f,g:outstd_logic);Endencode;ArchitecturertlofencodeisSignaltemp:std_logic_vector(6downto0);BeginTableBcd=>temp;＂0000＂=>＂1111110＂;＂0001＂=>＂0110

7、000＂＂0010＂=>＂1101101＂＂0011＂=>＂1111001＂＂0100＂=>＂0110011＂＂0101＂=>＂1011011＂＂0110＂=>＂1011111＂＂0111＂=>＂1110000＂＂1000＂=>＂1111111＂＂1001＂=>＂1111011＂Endtable;a<=temp(6);b<=temp(5);c<=temp(4);d<=temp(3);e<=temp(2);f<=temp(1);g<=temp(0);endrtl；⑵时序电路Libraryieee;Us

8、eieee.std_logic_1164.all;Useieee.std_logic_unsigned.allEntityshixuisPort(cp,en,rd:instd_logic;Q1,q2:outstd_logic);Endshixu;ArchitecturertlofshixuisBeginProcess(cp)Variablewash_time:integerrange0to19;Variablewash_time:integerrange0to9;Va