基于vhdl的洗衣机控制器的设计

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1、万方数据第22卷第4期电子设计工程2014年2月V01．22No．4ElectronicDesignEngineeringFeb．2014基于VHDL的洗衣机控制器的设计成超。任峻(湖南农业大学信息科学技术学院，湖南长沙410128)摘要：为降低设计成本，缩短设计周期，提出一种基于VHDL的洗衣机控制器的设计方案。该方案采用模块化的设计思想．并使用状态机完成控制模块的设计。整个系统在QuartusII开发平台上完成设计、编译和仿真，并在n，GA硬件实验箱上进行测试。仿真波形和测试结果均表明该设计方案切实可行。关键词：洗衣机控制器：状态机；FPGA；V

2、HDL；QuartusII中图分类号：TN02文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)04—0092-03DesignofwashingmachinecontrollerbasedonVHDLCHENGChao，RENJun(co如萨ofInformationScienceandTechnology，HunanAgriculturalUniversity，Ch,mvha410128，China)Abstract：Toreducethedesigncostandshortenthedesigntime，adesignschemeofwas

3、hingmachinecontrollerisproposedbasedonVHDLTheschemeadoptsmodulardesignconcept，andUSeSstatemachinetodesigncontrolmodule．Thewashingmachinecontrollerisdesigned，compiledandsimulatedonQuartusII，andtestedintheFPGAexperimentbox．ThesimulationwavesandtestresultsshowthattheschemeiSfeasib

4、le．Keywords：washingmachinecontroller；statemachine；FPGA；VHDL；QuartusII为提高洗衣机控制系统的智能性，以及定时和转速的精确度．目前洗衣机控制系统通常采用数字电路而不是传统的机械式控制【IJ。随着EDA(ElectronicDesignAutomation，电子设计自动化)技术的发展．采用硬件描述语言在EDA开发软件上完成电子系统的设计和仿真，并下载到可编程逻辑器件上调试已成为数字电路设计的新趋势12]。与传统的数字电路设计方法相比。EDA技术具有以下特点：1)用软件方式设计硬件；2)用

5、软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成的；3)设计过程中可用有关软件进行各种仿真；4)系统可现场编程。在线升级；5)整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高；6)设计的移植性好、效率高；7)适合分工设计、团队协作；8)设计成本低、设计周期短【31。基于此，我们使用硬件描述语言VHDL在EDA主流开发软件QuartusII上完成洗衣机控制器设计、编译和仿真，并下载到FPGA硬件实验箱上进行测试。测试结果表明该设计方案切实可行。1总体设计方案通过对市面上的洗衣机控制器的调查，设计洗衣机控制系统需实现洗涤模式选择，水位控制，

6、洗涤电机控制，洗衣状态、水位与剩余时间显示等功能【1．蜘。具体功能为：1)能对洗涤模式、水位、洗涤时间、漂洗时间、脱水时间进行设置；2)根据不同的洗涤模式，设置不同的电机转速；3)能通过数码管和LED显示灯的形式显示水位、洗衣的剩余时间、当前洗衣的状态等信息；4)能在洗衣过程中随时暂停，启动后从暂停前状态继续开始洗衣；5)能实现系统复位功能，按复位键后使洗衣机系统恢复到起始状态。根据洗衣机控制器的功能，设置了4个模块，分别是按键选择模块、计数模块、控制模块和时间显示模块，其系统框图如图l所示。基于模块化设计思想，采用自顶向下的层次化设计方法进行设计．

7、其输入为：启动信号、暂停信号、各种用户设置信号、1Hz的计时时钟信号和1kHz的扫描时钟信号；其输出为：当前状态剩余时间显示(2位共阴极7段数码管显示)、洗衣状态、电机控制信号、水位和进水信号。启动信号暂停信号洗衣总时间水量设置直毯逸盔模式选择手动洗衣设置按键选择模块进水、洗、漂，甩时间选竖整望．水位控制模块lkHz扫描时钟信号l时问l渊錾雠迸水信号图l洗衣机控制器系统框图Fig．1SystemblockdiagramofwashingmachineeontroUer收稿日期：2013—07一11稿件编号：201307089作者简介：成超(1993一

8、)，男，湖南岳阳人。研究方向：通信工程、电子系统设计。--92—-万方数据成超．等基于VHDL的洗衣机控制器