洗衣机定时控制器说明介绍模板正文

1、目录时间：2021.02.09创作人：欧阳历 TOC o 1-5 h z 选题背景2主要任务.2技术要求.2指导思想.2方案论证2设计思路.2基本原理.3主 要 电 路 及 工 作 原理33.174LS192的 逻 辑 功能3_32諭减计疵諒与时间显示4产 生 1HZ 脉 冲 电路63.4能路74LS138的逻态辑功电3.5工作状显.7 示.73.6 计蜂鸣器的设.8图.3.7总电路.94安装调试步骤及测试.9论.5设计结进.96体会与改单.97元器件清料10参考文献资11正文1选题背景洗衣机解放了我们的双手，极大地方便了我们的生活。随着社会的发展，全自动洗衣机越来越受人们的青睐，从而使我们的

2、生活更加舒适方便。而说到全自动洗衣机，我们总能想到其中的数字倒计时时间显示控制各种部件的状态，使得整个洗衣机系统可以正常运转。所以洗衣机定时控制器的设计尤为重要。1.1主要任务设计一个洗衣机定时控制器，它的工作模式为下图所 示1.2技术要求洗涤时间在0-99分钟内由用户自行设定，单位为每 分钟；用两位数码管对洗涤过程作计时显示(以分钟为单 位)，直到时间到而停机；当定时时间到时，在洗衣机停止工作的同时发出音频信 号提醒用户注意。1.3指导思想通过555电路制成振荡器产生方波，为电路提供脉冲信 号。通过可加可减计数器74LS192实现时间倒计时功能， 在通过各引脚不同的电平状态来控制洗衣机的正反

3、暂停状 态，用数码管显示时间。2方案论证2.1设计思路 (1)、对于洗衣机电机的工作顺序：启动p正转20sp暂停IOsp反转20sp暂停IOsp正转20sf n时间到停止” 设计一个定时器控制洗衣机的电机的运转，由其正传反转 及暂停时间分析知道洗衣机运转的周期为60s,并且呈现周 期循环，知道时间到停止为止。我们可以利用计数器的功 能进行60s的计数，及需要一个秒计数器，并且利用洗衣 机的电机工作状态转换的时间来设置正转、暂停、反转。、如此则需要为计数器设置一个合适的脉冲，设计中的 秒计数器所需的脉冲必为1HZ脉冲，因此可以考虑555定 时器，利用其构成多谐振荡器产生矩形脉冲信号。、对于用数码

4、管显示洗涤时间，按倒计数方式对洗涤对 洗涤过程作倒计时显示，并且洗涤时间在99分钟内可由用 户任意设定，并设置启动键，在预置定时时间后，按启动 键开始机器运转。分析知道我们还需要设置一个分钟计数 器，可以利用秒计数器的借位端B0端连接到分计数器的 DOWN端作为分计数器的输入信号来实现秒从分计数器上的 借位从而构成分计数器的工作脉冲。在要求中要求倒计 时，显然我们需要递减计数器，和利用开关控制计数器的 清零端CR的电平或555电源输入以控制电路工作。、对于用LED模拟洗衣机的工作状态：LED1点亮表示正 转，LED2点亮表示暂停，LED3点亮表示反转。显然可以利 用741S138译码器，将秒十

5、位的Qa、Qb、Qc分别接至A、 B、C端进行译码，将输出4、5, 0、3, 1、2分别接至与非 门输出分别接至LED1、LED2、LED3,从而实现洗衣机工作 状态的指示。2.2基本原理首先，接通电源，复位清零，再按按键式开关设置一个时 间（0-99分钟），然后打开555开关，从秒脉冲岀来的信 号，经过一个控制电路后进入秒个位计数器进行秒计数， 洗衣机开始工作。利用秒计时器十位上的数值变换表示出 电机的运转状态，同时利用译码器和门电路设计出适合的 电路使LED工作达到设计要求；当用户设定的洗涤时间结 束后，蜂吗器响，电路报警。3主要电路及工作原理3.174LS192的逻辑功能图3-174LS

6、192及引脚图表31741S192的逻辑功能表输入输出CLRLOADUPDOWND3D2DIDOQ3Q2QlQO1XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXX加数器011XXXX减数器3.2递减计数器与时间显示六十进制分计数器和六十进制秒计数器的原理是一样的， 不同的只是它们的输入脉冲的进制不同而己，利用四片 741S192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是递减计 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。十分秒位上的输入端D2、D3端接到高电平上，即 从输入端置入0110（十进制的6）,秒十位的置数端LOAD端 和借位端B0连接在一起，再把秒位的B

7、0端和十秒位的 DOWN接在一起。当秒脉冲从DOWN端输入的时候秒计数的 74IS192开始从9减到0；这时，它的借位端B0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, 直减到0；当高低位全为0的时候，秒十位的B0发出 一个低电平信号，DOWN位0时，置数端LOAD等于0,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，道理当然也是一样的；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B0 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，这些计数起工作，其中清零端CLR

8、 要处于低电平，置数端LOAD不置数时要处于高电平。把四 个741S192的Qa、Qb、Qc、Qd都接到外部显示电路上就可 以看到时间的显示了。作为洗衣机控制的一个模块，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 计数器和秒计数的清零端CLR是接在一起的，计数器正常 工作是CLR处于低电平，所以当要从外部强制清零的时候 要给CLR端送一个高电平信号。利用计数器的UP端进行外 部置数，当它们各接到低电平(平时保持高电平，外部给 一个低电平就输入一个低电平)的脉冲上，就可以实现09 的置数了。图3-2 74LS192实现时间显示原理图3.3秒脉冲产生电路利用555定时器构成多谐振荡器

9、，产生1HZ矩形脉冲信 号。图3-3 555定时器构成多谐振荡器图555定时器构成多谐振荡器所属出的矩形脉冲信号的频率计 算式为：f=1.43/(Rl+2R2)Cl (3-1)故选定原件参数，R1 二43K, R2二50K, Cl=10pF, C2二001屮。 其中电容C2的作用是抗干扰。3.4 74LS138的逻辑功能图34 74LS138引脚图图35 74LS138逻辑功能3.5工作状态显示电路对于工作状态的显示部分电路，根据题目要求知道洗 衣机运转一个周期正好是1分钟，因此我们可以想到利用 秒十位192的低三位输岀，利用74LS138译码器及基本的 门电路74LS00来实现电路工作状态的

10、显示。具体做法是将 秒十位的Qa、Qb、Qc分别接至A、B、C端进行译码，将输 出4、5, 0、3, 1、2分别接至与非门输岀分别接至LED1、 LED2、LED3,从而实现洗衣机工作状态的指示。如此则得到设计显示控制部分的电路图如下所示图35工作状态显示电路图3.6蜂鸣器的驱路将一二三四级所有输出通过或门和非门，只有当一二三 四级计数结束都为零时，且蜂鸣器前的开关闭合时蜂鸣器 响，同时电动机停止转动。蜂鸣器前加开关是为了在手动 清零时防止其在全零状态下鸣响。图36蜂鸣器驱动电路图3.7总电路图图37总电路图4安装调试步骤及结果分析接通电源，复位清零，时间设置为16分钟，按下开 关后，根据LE

11、D灯的变化准确地实现了电机在1分钟内正 转20s,停止10s,反转20s,停止10s的状态。而最后定 时完毕时，蜂鸣器鸣叫提醒用户时间已到。经过多次预置 时间，重复实验步骤，得到相同结果。综合上述现象，可 知符合设计的要求。5设计结论此次洗衣机定时控制器设计基本完成，且功能能很好地实 现。在经过上述一系列的调试运行之后，我们可以看到在 整体上己经可以运行电路了。6体会与改进体会：这是我们第一次做课程设计，很好奇也期待， 直到最后我完成了它，我非常自豪。但是这期间很不容 易，例如像开始时设计电路时，我们小组经常在一起抱着 电脑，对着Multisim图反复地琢磨，反复地试验验证，期 间有各种令人挠

12、头的问题，甚至我们一度曾想过自暴自 弃。回想起那时才感觉到经历了这些是我们收获的一笔财 富。而后我们在前辈的帮助下一步步改善，最后在老师的 帮助与指导下才终于完成了完善的理论电路图。因为我们 做的是纯数电的，电路很复杂，在实物连接时遇到了巨大 的麻烦刚开始做的时候是充满激情与期待的，但现实却是 残酷的，客观原因我们电路板买的稍小了一点，在焊到后 半程时岀现了巨大困难。但最后我们还是艰难地完成了 它，一个具体的实物，我们自己亲手制作的电子产品。当 看到作品成功的时候，我的心里特别的激动！改进：1 计数器的进制设置于计数器之间的连接减法计数器的B0平常位高电平，有借位时为低电平。利用 此特性，将其连接在高位计数器的DOWN端作为脉冲的输 入，计数器的进制设置依靠其数入端D3、D2、DU DO的置 数。2 按键电路改进按键部分可以用电容和电阻的配合组成消抖电路。7元器件清单元件名称数量元件名称数量8段数码显示45551CD45114LED37