洗衣机自动控制的模拟电路

1、.实验27 洗衣机自动控制的模拟电路一、实验目的与任务本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息；中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。<a href='1了解半自动洗衣机控制电路的组成。2学习调试较复杂的系统电路，验证所设计的电路功能。3了解分频器、计数器、译码器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法。4自行设计、连接和调试半自动洗衣机的控制电路。二、实验电路及原理对洗衣机控制程序的要求如下：1. 接通电源后，数字显示“0”，电动机准备投入运行。2. 设定电动机的循环次数，可在19次循环周期内任意预置。3. 按下起动开

2、关，电动机开始循环运行，每次循环由四个节拍组成：电动机正转，持续4秒；电动机停转，持续1秒；电动机反转，持续4秒；电动机停转，持续1秒。每个循环周期为10秒。4. 数字显示电动机已经循环的次数。5. 到达预定循环次数后，电动机停转，并发出音响。数字显示出最终的循环次数；6. 将起动开关恢复原位，音响停止，准备下一次循环运行。图5.27.1所示为实现控制程序要求的原理框图，共有三大部分组成：第一部分为开机、停机控制电路。包括起停控制、脉冲发生器、控制门等三个单元组成。当接通电源时，起动开关在预备位置，使分频器、计数器及起停控制电路实现清“0”，从而使控制门关闭，电动机停车，数字显示“0”。按下起

3、动开关，控制门打开，CP1脉冲进入分频器、计数器，电路进入工作状态。预置的循环次数完成后，输出一个停机信号，关闭控制门，电机实现自动停转。图中的时钟脉冲也可由实验室的函数发生器提供，以简化实验内容。图5.27.1 洗衣机控制电路框图第二部分为正反转控制电路。包括十分频器、译码电路等组成。分频器的输出信号CPB送给计数显示电路、译码电路及循环预置电路。译码电路的输出控制电动机的正反转和停车，此处可以用发光二极管显示旋转方向及停止。第三部分为数显和循环次数预置电路。包括十进制计数器、数显电路、预置电路、波段开关、音响电路等。当电动机循环次数等于预置数时，预置电路输出停车信号使电动机停转。同时发出音

4、响，直到手动复位。由于该控制电路比较复杂，建议实验中分几个小组设计，最后联调。三、实验仪器、设备和元器件直流稳压电源1台；函数发生器1台；数字万用表1只；数字显示板1块；CD4017、74LS290、74LS74、74LS00、74LS04、十位波段开关、双刀双掷开关、晶体管9013、蜂鸣器、电阻、电容及导线等四、实验内容1. 按实验设计要求检查集成电路型号。并根据参考电路或自行设计的电路进行接线。2. 对各部分电路进行分别测试、检查，看其是否达到设计要求。3. 待各部分独立测试正常后，将整个电路连在一起进行统调，以满足控制要求。五、预习要求1. 仔细阅读实验原理及设计要求，查找有关资料了解实

5、验所需器件的原理。2. 希望在理解参考电路的基础上，能自行设计完成同样功能的部分控制电路，画出电路图，分析工作原理，所需器件可向实验室提出申请。六、实验总结报告1. 画出经实验验证的洗衣机模拟控制电路图。2. 分析讨论设计和实验中所遇到的困难和问题，并总结自己的体会。附注: 洗衣机控制参考电路1. 电动机正反转控制的逻辑电路如图5.27.2所示。它由十分频器和译码电路组成，十分频器输入信号CPA的频率为1Hz（T=1 s），按8421码规律进行加法计数，从Q3端输出的信号周期应为T=10s。分频器的输出端Q3、Q2、Q1、Q0分别接译码电路的输入端，译码电路输出端为F1、F2、F3。根据设计任

6、务的要求，第一节拍令F11，F2F30，模拟电动机正转，持续4s。第二节拍F31，F1F20，模拟电机停转，持续1s。第三节拍F21，F1F30，模拟电动机反转，持续4s。最后节拍F31，F1F20，模拟电机停转持续1s。完成一次模拟动作循环需要10s时间。根据上述要求请同学们自行设计译码电路。 图5.27.2 电动机正反转控制逻辑电路 图5.27.3 循环计数显示电路2. 循环次数的计数、显示电路如图5.27.3所示。电动机每循环一次，分频电路Q3端便输出一个脉冲信号CPB到循环显示电路的输入作为十进制计数器的计数信号，以显示循环次数。3. 循环次数的预置电路如图5.27.4所示，该电路由循

7、环计数器CD4017和相应的开关组成，CD4017的输入端与CPB相连，输出端接一波段开关，可以在19之间转换，输入端每接到一个脉冲，输出端便进一位，当到达预置的数位时，该输出端为高电平，G1门产生一个低电平停车信号，该信号使得起停控制电路动作。G2门输出的高电平使得晶体管导通，蜂鸣器发出声音提示。图27.4 循环次数的预置及停车信号产生电路4. 控制门、起停控制电路如图5.27.5所示。它由控制门G5、双D触发器74LS74、与非门G3、G4组成的无抖动开关电路及双刀双掷开关等器件组成。控制电路接通电源前，起动开关S处于“预备”位置，无抖动开关输出Q0为“1”，该信号接至分频器、计数器的清零端，使其清零。同时，G3输出为“0”，经开关S使得D触发器使其清零。从而封锁了控制门G5。起动时将起动开关置于起动位置，则G3输出一个正脉冲，使得D触发器的输出端Q为“1”，将控制门G5打开，时钟信号CPA便可送入分频器，使电路处于工作状态。当洗衣机循环次数到达预置数时，CD4017的相应输出端送出一个正脉冲，经G1门反相后使D触发器清零，重新封锁控制门。实现电机的自动停车。图5.27.5 起动、停止控制电路附实验所用元件管脚图（74LS290管