logo资料库

洗衣机定时控制器设计.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.97M 资料格式：doc 举报 版权申诉
第1页 / 共14页
第2页 / 共14页
第3页 / 共14页
第4页 / 共14页
第5页 / 共14页
第6页 / 共14页
第7页 / 共14页
第8页 / 共14页
资料共14页，剩余部分请下载后查看
    3.5 状态显示电路........................................
    3.6 时间显示电路设计......................................
    3.7 报警电路设计........................................
    1．2 方案论证
    1．3 基本设计任务
    1．4 发挥设计任务
    1．5电路特点
    2 电路设计
    2.1 总体方框图
    2.2 工作原理
    3 各主要电路及部件工作原理
    3.1 555单稳态触发电路
    3.2 74LS192简要说明
    图3-2-1 74LS192各引脚
    图3-2-2 74LS192的功能表
    图3-2-3 74LS192时序图
    3.3一百进制分计数器和六十秒计数器的设计
    3.4时间设置电路设计
    3.5 状态显示电路
    3.6时间显示电路设计
    3.7报警电路设计
    4 原理总图
    5 元器件清单
    6 调试过程及仿真结果
    6.1 通电前检查
    6.2 通电检查
    6.2.1 复位开关的检查
    6.2.2 NE555单元电路调试
    6.2.3 发光二极管及三极管调试
    6.3 结果分析
    7 小结
    8 设计体会及今后的改进意见
    8.1 体会
    8.2 本方案特点及存在的问题
    8.3 改进意见
    参考文献
    1 选题背景......................................................1 目 录 1．1 指导思想.................................................................1 1．2 方案论证.................................................................1 1．3 基本设计任务............................................................1 1．4 发挥设计任务............................................................1 1．5 电路特点..................................................................1 2 电路设计..........................................................................3 2.1 总体方框图...............................................................3 2.2 工作原理................................................3 3 各主要电路及部件工作原理....................................................3 3.1 555 单稳态触发电路.....................................................3 3.2 74LS192 简要说..........................................................3 3.3 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计....................4 3.4 时间设置电路设计........................................6 3.5 状态显示电路............................................6 3.6 时间显示电路设计........................................7 3.7 报警电路设计............................................8 4 原理总图..........................................................................9 5 元器件清单.......................................................................9 6 调试过程及仿真结果...........................................................10 6.1 通电前检查..............................................................10 6.2 通电检查................................................................10 6.2.1 复位开关的检查.................................................10 6.2.2 NE555 单元电路调试............................................10 6.2.3 发光二极管及三极管调试......................................10 6.3 结果分析...............................................10 7 小结..............................................................................11 8 设计体会及今后的改进意见...................................................11 8.1 体会...................................................11 8.2 本方案特点及存在的问题.............................................12 8.3 改进意见................................................................12 参考文献...........................................................................13 1
    1 选题背景 随着人们生活水平的提高，手动洗衣服已经慢慢减少。人们对洗衣机的要求 越来越高。具有灵活性高，操作方便，排水性能好，安全系数高，价格公道等的 洗衣机越来越受到广大人民群众的青睐。 1．1 指导思想 通过 555 单稳态触发器输入脉冲信号，在通过 74LS192 对电路实行倒计数。 电路开始运行时，正转 20 秒，暂停 10 秒，再反转 20 秒，然后判断时间时间是 否完成，没有则继续正、反转；时间为 0 时，则设置洗衣时间完成，发出警报。 正转，暂停，反转分别用一个 LED 表示，哪个灯亮了，表示在哪种状态，全灭 表示停止。报警电路采用蜂鸣器和一个发光二极管，时间为 0 时，蜂鸣器响并且 二极管亮。用数码管表示洗涤时间，按倒计时方式对洗涤过程作时间显示。在 0 —99 分钟由用户任意设置，并设置复位键，洗涤过程可对时间进行复位。另外 设置暂停键，用户可随时暂停洗衣。 1．2 方案论证 如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种： 方案一：利用计数器 74LS192，该计数器为四位同步可逆二进制计数器。 方案二：利用计数器 74LS161，同步二进制计数器。 由于本课题是要实现倒计数，所以从电路本身考虑采用 74LS192。 1．3 基本设计任务 洗涤时间在 20 分钟内由用户自行设定。用两位数码管显示洗涤的预置时间 （以分钟为单位），按倒计时方式对涤过程作计时显示，直到时间到而停机。当 定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用户注意。 1．4 发挥设计任务 洗涤时间课题要求在 20 分钟内由用户自行设定，通过对电路的设计，用户 可在 99 分钟内自行设定，加长了洗衣时间。并且设置了复位键，可以对洗涤时 间进行复位。 1．5 电路特点 本电路采用 555 定时器对电路输入秒脉冲，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 2
    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， LED 灯表示运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并 清零；同时指示灯熄灭。74LS192 同步可逆二进制计数器，用于对电路进行循环 计数，电路简单，易懂。 2 电路设计 2.1 总体方框图 洗涤时间显示 一 百 进 制 分 减 计数器 六十进制秒减 计数器 电路状态 显示 总控制 秒脉冲 发生器 报警控制 电路 循环控制 电路 蜂鸣器 和 发光二极管 图 2-1 总体方框图 2.2 工作原理 首先，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 进入基本门控电路，LED 灯表示出洗衣机运转状态；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。 3
    3 各主要电路及部件工作原理 3.1 555 单稳态触发电路 秒脉冲发生器可以由一个集成的 555 定时器构成，当电源接通后，VCC 通过 对 R3、R4 向电容充电。电容上得到电压按指数规律上升，当电容上的电压上身 到 2/3VCC 时，输电压 VO 为零，电容放电。当电压下降到 1/3VCC 时，输出电平 为高电平，电容放电结束。这样周而复始便形成了振荡。我们要的周期是 1 秒， 频率是 1 赫兹。周期 T 可以由下面的公式可知： T＝(R3+2R4)Cln2 (3-1) 其中 R4=R3=48KΩ,C1=0.01μ,C2=10μ，把数据带入 T=(R3+2R4)C2ln2，得 T=1s， 即周期为一秒，输出 1HZ 的信号，电路如图 3-1。 3.2 74LS192 简要说明 图 3-1 NE555 单稳态触发电路 图 3-2-1 74LS192 各引脚 4
    图 3-2-2 74LS192 的功能表 图 3-2-3 74LS192 时序图 3.3 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计 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 5
    入脉冲和进制不同而已，我们用四片 74LS192 来实现分计数和秒计数功能，我们 要的只是减计数，所以我们把它的 UP 端接到高电平上去,DOWN 端接到秒脉冲上； 秒十位上的输入端 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，再把秒个位的 BO 端和秒十位的 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，电路如图 3-3。 图 3-3 一百进制分计数器和六十秒计数器电路图 6
    3.4 时间设置电路设计 通过对 74LS192 输入端进行置数来设置时间。74LS192 的输入端 D0,D1,D2,D3 分别接在各个单刀双掷开关的公共端，开关的另外两个端口分别接+5V 和地。如 图 3-2 所示。例如，从左至右开关依次打到地，地，+5V,+5V,地，+5V，地，+5V， 则两个数码管依次显示 3、5，表示设置初始时间为 35 分钟，电路如图 3-4。 3.5 状态显示电路 3-4 时间设置电路图 本电路采用发光二极管的亮与灭来显示电路运行处于何用状态，发光二极管 从上至下依次表示正转、暂停、反转。发光二极管通过一些基本门电路和秒十位 的 74LS192 输出端连在一起。由于在整个电路中秒十位的输入端的 D1,D2 接在 高电平上，所以电路开始运行时，秒十位显示 6，输出端 Q1,Q2,为高电平，Q0,Q3 为低电平。根据电路的设计连线可知：电路开始计数，从 60 开始倒计数，由于， 秒个位是 0，所以向十位借位。此时，秒十位显示 5，74LS192 输出 0101，可以 知道门电路 U5 输出高电平，第一个 LED 灯亮，第二个和第三个 LED 灯灭，表 示洗衣机正在正转；当计数使秒十位显示 4 时，74LS192 输出 0100，U5 输出高 电平,U6 和 U7 输出低电平，第一个 LED 灯亮，其余两个灭，表示洗衣机还处在 正传状态；接着计数使秒十位显示 3 时；74LS192 输出 0011，U5 和 U7 输出低 电平,U6 输出高电平，第二个 LED 灯亮，第一个和第三个灯灭，表示洗衣机此 时正处于暂停状态，正转 20 秒结束。计数使秒十位显示 2 时；74LS192 输出 0010， U7 输出高电平,U5 和 U6 输出低电平，第三个灯亮，其余两个灭，表示洗衣机正 处于反转状态，完成了暂停 10 秒的状态。计数使秒十位显示 1 时；74LS192 输 出 0001，U7 输出高电平,U5 和 U6 输出低电平，第三个 LED 灯亮，其余两个灭， 7
    表示电路正处于反转状态；同理，秒十位显示 0 时，74LS192 输出 0000，U6 输 出高电平,U5 和 U7 输出低电平第二个灯亮，其余两个灭，表示洗衣机正处于暂 停状态，结束了反转的状态。等到秒个位也显示 0 时，洗衣机一个周期完成，判 断设置时间是否完成：如果完成则三个灯全灭，如若没有完成，则进行下一轮的 循环。电路如图 3-5。 图 3-5 状态显示电路图 3.6 时间显示电路设计 时间显示线路采用采用二进制七段共阴数码管，数码管的驱动采用 CD4511。 74LS192 的输出端 Q0、Q1、Q2、Q3 接在 CD4511 的输入端 A、B、C、D，另 外，CD4511 的引脚 3 和 4 应接在高电平上，引脚 5 接在低电平上，这样才能保 证它正常工作。因为数码管的工作电流不能大于 10mA，所以在 CD4511 与数码 管之间接上限流电阻。根据公式： R=(Vi-Vf-Vs)/If (3-6) 可求得限流电阻 R 约为 470 欧。 其中：Vi 输入信号电平，为+5V；Vf 为输入发光二极管的压降，通常是 1.2~2.5V, 一般区 2V；Vs 为驱动器的压降，可以忽略；If 为为发光二极管的工作电流，一 般为 5~20mA，通常取 15mA。 时间显示电路如图 3-6 所示。 8
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    开发技术

    共收录19306份资料，累计14个分类，关注成员有19位，主要包括：Actionscript,Javascript,PHP,VB,Perl,Delphi,Python,C#,C,Java,C++,Web开发,硬件开发,其它

    热门标签

    Actionscript Javascript PHP VB Perl Delphi Python C# C Java C++ Web开发 硬件开发 其它

    最新资料