数字逻辑实验——洗衣机定时控制器设计报告(3)

工作原理：

这部分电路，是提醒用户洗衣机状态的转换。它使用的脉冲与倒计时使用的是同一个脉冲（因为是局部图，所以就人为单独给了它），起初给R01、R02分别为1、1，R91、R92分别为0、1，此时是清零。因为此时R01与R02必须不同时为1时才开始计数，所以通过反相器将1信号变为0，此时既达到了此电路开始计数，也达到与倒计时电路相应同步，以使两个部分能够使用同一个开关启动。当此电路从0计数到9时，小灯每十秒应该亮一下，通过将输出端Q3和输出端Q0作为两个输入，并通过一个置高电平的开关提供“1”信号的输入，通过74ls11芯片的与逻辑运算，输出“1”信号给小灯，使小灯成功每十秒闪亮。当洗衣机工作结束时会输出一个置零信号，将那个信号也连接到7490的2号端口，其对应数码管则同时也进入置零状态。

2.1.3洗衣机甩干定时控制系统

当用户手洗完衣服时，这时会需要洗衣机的甩干功能，考虑到用户可能仅需

使用甩干功能，所以我们根据这一特点，增加了洗衣机甩干附加功能。使用74ls192芯片、74ls27芯片、74ls11芯片、74ls08芯片。

- 10 -

工作原理图：

工作原理：

秒的低位，用到了74ls192芯片，实现了从9到0的减计数功能，当这位的

计数减到0时，向高位的秒位借位，故又需用到74ls192芯片，同时这位的秒继续进行倒计时减计数。因为这位的秒，我们要实现5到0的循环转换，其5到0的循环与上面提到的洗衣机洗涤倒计时电路的设计基本一样，通过使用反馈复位法来实现5到0的循环过程，因为10进制时0的下一位是9即1001，故从Q3Q2Q1Q0的最高位Q3和最低位Q0引出导线通过74ls00芯片进行与非逻辑运算，故74ls00芯片会输出0，并将此输出与原本需要接到秒十位的置数端的高电平信号（此信号从一个开关引出）接入一个二输入与门，再将输出接到秒十位的置数端，以此反馈预置法来实现5到0的循环转换。蜂鸣器和LED灯提醒部分也与洗涤提醒电路相似，主要采用74ls27芯片实现，在甩干到倒数第八秒时小灯会闪亮一下，同时蜂鸣器鸣响一声，在甩干结束后，小灯会一直亮，并且蜂鸣器会按脉冲信号鸣响，直至整个系统被关闭。

- 11 -

2.2 系统物理结构设计 2.2.1洗衣机洗涤定时控制系统

具体包含倒计时电路，LED灯和蜂鸣器提示电路 器材表：

表2.2.1 芯片表

芯片名称 74LS192 芯片数量 3 芯片功能 十进制同步可逆双时钟计数器 74LS27 74LS11 74LS32 74LS08 74LS00 实际连线图：

1 2 1 2 1 三输入或非门 三输入与门 二输入或门 二输入与门 二输入与非门

关键芯片功能表：

表2.2.2 74LS192计数器功能表

操作 输入 输出 - 12 -

模式 清零 置数 置数 加计数 减计数 加CK × × × ↑ H(L) 减CK × × × H(L) ↑ 清除 H L L L L 置数 × L L H H Dn × H L × × Qn L H L 加计数 减计数 电路工作原理：

首先进行置数设置，假设预置为6分钟59秒，因为倒计时一般都是从xx分59秒开始。接着，把频率为1HZ的脉冲接近电路。然后，?是代表秒的低位，用到了74ls192芯片，实现了从9到0的减计数功能，当这位的计数减到0时，向高位的秒位?借位，故又需用到74ls192芯片，同时这位的秒继续进行倒计时减计数。因为这位的秒，我们要实现5到0的循环转换，而不是9到0的转换，所以需要设计一个逻辑电路将十进制的转换为6进制的。在此，我们小组通过使用反馈复位法来实现5到0的循环过程，因为10进制时0的下一位是9即1001，故从Q3Q2Q1Q0的最高位Q3和最低位Q0引出导线通过74ls00芯片进行与非逻辑运算，故74ls00芯片会输出0，并将此输出与原本需要接到秒十位的置数端的高电平信号（此信号从一个开关引出）接入一个二输入与门，再将输出接到秒十位的置数端，以此反馈预置法来实现5到0的循环转换。此外，当高位的秒计数减到0以后，需要向更高位的分钟位?借位，此时，最高位的分钟计数器就会减一，所以，最高位的分钟也用到了74ls192芯片。当最高位分钟减到0，两位秒也减到0时，分钟不借位，也不可让分钟这位进行9到0的循环，所以需要从分钟的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，从秒十位的输出Q3Q2Q1Q0的Q2与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，同时从秒个位的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，这三个输输出经过74ls11芯片进行三输入与的逻辑运算，将此时的输出结果“1”信号给三个74ls192的清零端。通过74LS11芯片清零端高电位有效，于是控制三个数码管全部显示为数字0。

在倒计时可以正常工作的基础上，我们进一步完善电路，这部分是可以在工作结

- 13 -

束时，让蜂鸣器发出响声，提醒用户洗衣结束。另外，这部分电路还包括一个附加功能，即在洗衣服进行到倒数第九秒时，会有设定的小灯亮，直至洗衣功能被关闭为止。这部分的电路用到了74ls27芯片、74ls32芯片、74ls11芯片等。

通过分析LED灯真值表，对于分位我们发现必须要使其为0时才能传递信号，而其他情况均不能传递，故我们将分位的Q0和Q1接入二输入或门，Q3和Q4也接入二输入或门，并将两个输出连同一个置高电位的开关输入74ls27芯片的三输入或非逻辑运算，输出“1”；与此同时秒十位输出Q2Q1Q0也全为000时才传递信号，同样通过74ls27芯片的三输入或非逻辑运算，输出“1”，此时这两个输出端作为输入端，连同一个置高电位的开关输入的一个“1”信号，通过74ls11芯片做与运算，输出“1”信号，此时这个“1”信号会输出给小灯X1，小灯会亮，直至低位的秒由9减到0，并保持闪亮直到洗涤功能被关闭，这个附加功能到此结束。基础功能中蜂鸣器在工作完成时会发出声音，现在介绍这部分的具体设计内容。当低位秒的四个输入Q3Q2Q1Q0为0001时，这时洗衣机进行最后一秒时，蜂鸣器响起，发出声音，洗衣机停止工作，蜂鸣器一直发出声响直至整个系统被关闭。通过74ls27等芯片输出“1”信号并将此信号作为输入信号，同时将我们上面说到的前面的74ls11芯片的输出也作为输入信号，我们再提供一个置高电位的开关输入的“1”信号，再通过另一个74ls11芯片做与的逻辑运算，这时候输出信号“1”，并将这个信号“1”作为输入，连同脉冲信号输入给二输入与门，再输出给蜂鸣器（此电路图中用小灯来代替蜂鸣器），此时会发现蜂鸣器按脉冲信号频率发出响声（即小灯会发出亮光）。到此，第二部分的电路设计的详细介绍已经完成，包括蜂鸣器在工作终点发出声音和附加功能——让小灯在洗衣机工作后10秒一直发光，来达到提醒用户洗衣机即将完成工作，用户可以稍等片刻取衣物的目的。

2.2.2洗衣机状态转换提示电路

具体包含计时电路和LED灯提示电路； 器材表：

表2.2.3 芯片表

芯片名称 芯片个数 芯片功能 - 14 -

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库数字逻辑实验——洗衣机定时控制器设计报告(3)在线全文阅读。