数电课程设计报告 洗衣机自动控制电路

洗衣机自动控制电路

一、设计要求

1．洗衣时间设定范围：1—99分钟（预设为30min） 2．显示漂洗时间(显示分钟就好)，时间到后会自动报警 3．漂洗时（用发光二极管代替电动机）显示正转、反转、暂停 4．定时时间内电机工作要求如下：

启动 正转20s 暂行10s 反转20s 暂行10s 停止 定时未到

二、设计方案

由于受现有知识的限制，我们不能使用单片机以及编写程序的方法来实现。只能采用CMOS和TTL集成器件等中小型集成块，如计数器，锁存器，与非门，555定时器等构成洗衣机控制电路。洗衣机的洗衣流程如框图：

LED灯显示 信号处理 译码器 判断是否到时 是 否 方波发生器 结束 分、秒计数器 1

三、具体电路设计及工作原理说明

1、多谐振荡器

多谐振荡器是一种自激振荡器，产生振荡信号，用于计时。在许多场合对多谐振荡器的频率稳定性要求严格，一般采用石英晶体振荡器。但是由于洗衣机对时间的精确度要求不是很高，所以我们采用555定时器接成的500HZ多谐振荡器。电路如图：图中是把555定时器接成施密特触发器，在用施密特触发器接成多谐振荡器的方法接成。其中 R7=100Ω，R8=200Ω,C3=5.77μF ,C4=1μF（滤波电容） 把数据带入T=（R1+2R2）C2ln2 ，得 T约为0.002s。即周期为0.002秒，输出 500HZ 的信号。4号管脚即为脉冲信号输出管脚。

VCC5VXSC1Ext Trig+R7100|?52RSTDISTHRTRICON_8VCCOUTA1+A_+B_4R8200|?671C35.77uFC41uFGND3555_VIRTUALIn Variant(Default1)GND

2、时钟电路及74LS192D功能表

时钟电路采用计数器对输入的500HZ振荡信号进行计数，从而实现计时。用十进制计数器接成两个60进制计数器，分别用于计秒和计分。分和秒的计数图如下：

2

U5VCC5VJ3U16AKey = Space74LS04DU1151109111454ABCD~LOADCLRUPDOWNQAQBQCQD~BO~CO32671312151109111454ABCD~LOADCLRUPDOWNU6U7U8DCD_HEXDCD_HEXDCD_HEXDCD_HEXU2QAQBQCQD~BO~CO32671312151109111454ABCDU3QAQBQCQD~BO~CO32671312151109111454ABCDU4QAQBQCQD~BO~CO32671312~LOADCLRUPDOWN~LOADCLRUPDOWNR43.3k|?74LS192D74LS192D74LS192D74LS192DVCC5V 加减计数器74LS192D(四个)、数码显示管等

74LS192的功能表 MR 1 0 0 0 PL × 0 1 1 输入 CPu CPd P3 × × × × × d 1 × 1 × P2 × c × × P1 × b × × P0 × a × × Q3 0 d 输出 Q2 Q1 0 0 c b 加计数 减计数 Q0 0 a

3、电机正转、反转、暂停的表示

把秒十位上的数作为正反转控制系统的输入信号，把秒十位上输出的二进制数经74LS138 译码器译码成8个输出，然后再各取两位输出经由译码器、与非门、取反器作用到相应的3个指示灯（U15号灯亮表示正转，U13号亮表示反转，U14灯亮表示停止）。

4、分显示电路原理

两个代表分的个位和十位的192的输出端接到74LS138D(3-8译码器)的对应输入端，然后经过74LS04D和74LS00D的处理，LED灯从左到右依次为正传、暂停、翻转。如图 3

U9R33.3k|?1AVCC1Y6A2A6Y2Y5A3A5Y3Y4AGND4YU101AVCC1B4A1Y4B2A4Y2B3A2Y3BGND3Y123645ABCU12Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y715141312111097G1~G2A~G2B74LS04D74LS00DU111AVCC1B4A1Y4B2A4Y2B3A2Y3BGND3Y74S138DC1J1100nFKey = A C2J2100nFKey = B 74LS00DJ4R5200|?Key = C U14LED_RED_RATEDR63.3k|?R1200|?U15LED_RED_RATEDR2200|?U13LED_RED_RATED

6、置数电路

考虑到四脚按键的抖动性，通过与非门消除经过上拉电阻后可以抑制因抖动

产生错误信号，最后经过与非门的接到14表示分钟的192的减时钟信号输入端，

其电路图如下：

VCC5VJ3U16AKey = Space74LS04D J3打到上方为工作，打到下方为置数

四、测试结果

1、多谐振荡器测试结果

4

2、总电路及元件列表

元件名 电容 电阻 74LS00 74LS192 74LS138 74LS04 开关 LED

数量 4个 6个 3个 4个 1个 1个 4个 3个 5

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