1 Proteus软件简介
1.1 概述
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
1.2 具有四大功能模块：
1.2.1 智能原理图设计（ISIS）
丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；
智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；
支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；
输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
1.2.2 完善的电路仿真功能（Prospice）
Prospice混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；
超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件；
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入；
丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发
生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等；
生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；
高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析；
1.2.3 独特的单片机协同仿真功能（VSM）
支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、A VR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器；
支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM 口物理接口模型）还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信；
实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；
编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、A VR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试；
1.2.4 实用的PCB设计平台
原理图到PCB的快速通道：原理图设计完成后，一键便可进入ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计；
先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局；支持无网格自动布线或人工布线；支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理；
完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层，4个机械层（含板边），灵活的布线策略供用户设置，自动设计规则检查，3D 可视化预览；
多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出，便利与其它PCB设计工具的互转（如Protel）和PCB板的设计和加工。
1.3 Proteus提供丰富的功能块
1.3.1 Proteus可提供的仿真元器件资源
仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。
1.3.2 Proteus可提供的仿真仪表资源
示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
1.3.3 其他功能
除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
1.3.4 Proteus可提供的调试手段
Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
2 设计思路
2.1设计总体思路
从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没又电机给我们接上，这回要用四个LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。
2.2基本原理
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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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。
2.3系统设计框图
如下图所示
图2.2.1 系统原理框图
3 电路模块设计
3.1芯片74ls192的逻辑功能
图4.1.1 74LS192元件示意图
74LS192的功能表如下表4.1.1逻辑示意图所示
输入输出
MR PL UP DN D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0
1 ×××××××0 0 0 0
0 0 ×× d c b a d c b a
0 1 ↑ 1 ××××加计数
0 1 1 ↑××××减计数
表-4.1.1 74LS192逻辑示意图
3.2 1Hz矩形脉冲产生电路
需要的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R1、R2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。如下图-4.2.1 1Hz矩形脉冲波产生电路。
图 4.2.1 1Hz矩形脉冲波产生电路
C R R f 1
21)2(43
.1+=555定时器构成的多谐振荡器所输出的矩形脉冲信号的频率计算式为 故选定元件参数，R1=63K ，R2=40K ，C1=10uF ，C2=0.01uF 。其中电容C2的作用是抗干扰用的，以提高电路的稳定性。
3.3 递减计数器与时间显示
（1）分、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,DN 端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端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PL 端和借位端TCD 联在一起，再把秒位的TCD 端和十秒位的DN 联在一起。当秒脉冲从秒位的DN 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TCD 会发出一个低电平到秒十位的输入端DN ，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TCD 发出一个低电平信号，DN 为零时，置数端PL 等于零，秒十位完成并行置数，下一个DN 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TCD 端接到分计数的DN 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MR 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MR 是接在一起的；秒的清零端PL 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。
(2)分、秒计数器的电路图
其电路图如下所示：
图 4.3.1 时间显示电路
3.4 洗涤时间设置电路
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。因此设计出洗涤时间设置电路如下图 4.4.1洗涤时间设置电路，每次按动开关都将使洗涤时间的对应位（十位或者个位）增加1，最大增加至9，又由于所设置洗涤时间为60分内，故当我们对洗涤时间进行设置时，十位所置数小于6。
图 4.4.1 洗涤时间设置电路
3.5 工作状态显示电路
第一步：分析洗衣机的工作状态，对于洗衣机电机的工作顺序有“启动——>正转20s ——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止... ”，我们可以将三种工作状态假设为正转，暂停，反转依次设为01,00,10。从而设计出合适电路如下图-4.5.1工作状态显示电路：
图 4.5.1 工作状态显示电路
第二步：分析实验设计中要求用4个LED模拟洗衣机的动作状态:LED1～LED4右移
循环点亮表示正转，LED1～LED4左移循环点亮表示反转，LED1～LED4同时闪烁点亮表示暂停，全灭为停止，显然可以利用移位寄存器来设计，但是由于本次设计未能成功利用移位寄存器仿真而转换了思路，选择了利用正转、暂停、反转的三种不同状态分别为01、00、10，以1表示工作以0表示暂停从而分次序的完成设计。
首先，考虑到LED的连续循环点亮，可以想到控制LED一端电平的连续循环变化达到要求，又由于有4个LED,我们采用4进制计数器即可产生循环变化的4个数，这样我们可以利用译码器从而在4个输出端得到依次变化的低电平，如此，我们可以将LED另一端接高电平，从而实现循环点亮。
其次，考虑到存在正转和反转两种不同状态，我们需要改变译码器输入端的数字变化次序，如此分析四个数字变化规律，以及利用正反转表示状态的不同来设计出合适门电路。在此次设计中，我们采用74ls192构成一个4进制减数计数器，同时利用正反停指示器1在正转时电平为0，反转时电平为1来构成合适门电路。简略列出真值表如下表 4.5.1正反转指示电路逻辑表：
正反停指示器1 计数器输出译码器输入端
0（正转）11 11
0（正转）10 10
0（正转）01 01
0（正转）00 00
1（反转）11 00
1（反转）10 01
1（反转）01 10
1（反转）00 11
表-4.5.1正反转指示电路逻辑表
于是我们可以发现我们可以利用异或门电路来完成这一构想，从而实现出正转与反转两种状态下LED不同的循环状态。
最后，剩下的就是暂停状态的显示了。先区分出暂停与工作状态的不同，利用上面设置的工作状态表示，我们可容易得到工作以1表示，暂停以0表示。如此可利用这两种电平控制译码器的工作，容易得到工作时状态如上步分析，暂停时灯全部熄灭。为使其能闪烁，我们可以考虑利用脉冲信号，工作状态的表示与门电路来设计。
综合上述分析，我们可以设计出LED控制电路如下图-4.5.2控制电路
：
图 4.5.2 LED控制电路
3.6 控制开关
现在各单元电路完成了，最后要把它们有效的结合起来联合工作，实现目的功能。我们要求在给分钟置数的同时秒要显示为零；外部还要有强制停止并清零；还有暂停功能。
对于置数来说，我们可以在分钟计数器的UP端到高电平之间各用一个开关接上，就当给它一个低电平时，计数器就往上增加1。但是，192要求在UP端工作的同时，其DOWN 端要为高电平，且秒计数器要为零，我们可以让秒计数器清零，同时把脉冲停止了。在高电平上接上一个开关，让它接到一个JK触发器上，同时把JK触发器的JK端接1，让它实现触发功能。让它的Q端输出到秒计数器的清零端，这样刚开机或者再按一下开机键就可以对秒计数器清零。把JK触发器的Q反端和从分计数器借位端LCD反相出来的信号接到一个与非门上，从与非门出来的信号接到分计数器的DOWN端来保证置数的时DOWN 是高电平。但是如果仅是这样的话，当置数完成再一次按开机键（如图所示）时，没有脉冲信号输入到秒计数器的DOWN端，192并不可以工作。
我们可以把脉冲和JK触发器Q反端接到一个与门上，然后把它上输出端接到秒计数器的DOWN端以控制计数。先歇息一下。现在的问题是，循环的发光二极管没有受到控制键的控制，所以还得把受到控制的从与门U12出来的信号输出到移位寄存器194的时钟信号CLK上。最后要解决一个大问题，当所置的洗衣时间完成后，要发出报警并自动清零。至于报警电路我们知道当计数器全为零的时候，从秒位会发出一个借位信号，一直接到十分位上去，十分位会发出一个借位信号，我们可以用这个信号来作为报警并清零的信号，平时192的借位端保持的是高电平，当有借位信号时，其变成0，我们在分十位借位端接一个非门，再把它和分位的CLR端一起接到一个与门，也需要把它接到一个JK触发器（U10）上作为其时钟信号，其后再接到单稳态电路的输入端TRI，单稳态的输出端接到蜂鸣器上。而该与门（U14）的另一输入端接在控制开关J3上，与门出去仍然接在JK 触发器U9上，这样当洗衣时间完成后，十分计数器的借位端TCD端发出的0信号就可以经过以上路径而变成1到达与门，同时JK触发器得到一个触发信号而输出到单稳态，但一段时间后其自动停止。同时发出的1信号使U9发出1信号而使秒计数器清零；当然秒脉冲因为U9端的Q反端的0信号而使其没有输出，这样原来闪烁的灯不再亮了。
到此，一个电路总算还可以了吧，我们有时还需要让它休息一下，我们改变一下洗衣
量时，就还需要一个暂停键，只要把秒脉冲切断就可以了。我们可以在控制脉冲输出的与门U12和脉冲到达端之间接入一个由开关控制的JK触发器来控制的与门，这样就可以控制脉冲的输出了。我们知道与门是其中一输入为零时，无论另一端时怎样的其输出为零，但一端为1时，另一端输入什么与门就可以输出什么。现在控制端也连起来了，这样，一个完整的洗衣机控制电路就完成了。
LED模拟洗衣机工作状态的同时，也作为洗衣机的报警系统，全灭为报警。
5 电路图
综合上面的原理，设计思路，以及每部分电路的设计，得到电路图如下图-5.1：
图 5.1 电路总图
6元件清单
元件序号元件型号主要参数数量C1 Cap 0.01uF 1
C2 Cap 10uF 1 U1-U4, U10 74LS192 5 U5-U8
4
74LS48
U9, U11 74LS137 2
U12 74LS112 1
U13 555 1 U14A, U14B, U18A, U18B, U20 74LS00 5 U15A, U15B 74LS32 2
U16A, U16B 74LS86 2 U17A, U17B, U17C, U17D, U20A 74LS08 5 U19 NOT 1
D1-D4 LED-RED 4 SW1 SW -SPDT 1 SW2 SW-SPST 1
R1 63k 1
R2 40k 1
R3-R5 10k 3
7分析与改进
7.1改进：
需改进点1：控制开关的设定
需改进点2：工作60分钟后的清零设置
需改进点3：LED控制电路中的灯的循环及其闪烁控制
需改进点4：分秒置数开关的设定
改进1：利用开关控制555的电源输入。
电路功能实现：两个置数开关可以控制洗涤时间的设置，控制开关控制电路的工作，复位开关控制显示器的清零。
改进2：利用十分位计数器的借位端平常均为1，工作到60分钟后为0的特性，设置为JK 触发器的脉冲输入，从而控制清零端MR。
改进3：LED的循环闪亮主要是改变译码器的输入端，正转时为输入顺序位A，反转时输入顺序应该相反，设置好4进制计数器，然后利用其输出端Q1、Q0的变化规律列出真值表，求出所需门电路。
改进4：利用触发器有UP上升沿触发特性，为其可控置入低电平以改变十分位和个分位的显示。
7.2电路分析
控制开关SW1控制电路的启动、停止工作，当SW1拨通时，电路接通，正常工作；当SW1拨向地时，电路停止工作。
两个置数按钮可以控制洗涤时间的设置，每按动一次设置button键，出现一次时钟脉冲信号，计数器加1，从而冲洗涤时间在0-90分钟内任意设定（满足60分钟的要求）。复位开关控制显示器的清零。
译码器和逻辑门电路产生01、00、10三种不同状态控制洗衣机正转、暂停、反转。若设置一个50s周期内，前20s四个灯红灯右移点亮，表示正转；10s 四个灯同时闪烁点亮，表示暂停；后20s四个灯左移点亮，表示反转，时间减到0时4个灯全灭，表示停止。
在仿真的过程中，出现的结果基本符合要求。计数器计时无误，“正转”、“反转”、“暂停”的指示灯动作也正确，定时结束时，能自动清零，同时指示灯亮，表示提醒时间到。
值得高兴的是，独立思考之后，能完成预置功能，脉冲发生器的周期达1.0027s，和理想的1s脉冲相当接近！
不足的地方就是，设计要求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。我没有设计好报警器的电路，只是运用四个灯全灭来表示。
8小结与体会
9 参考文献
[1] 姚福安.《电子电路设计与实践》.山东：山东科学技术出版社 2002.
[2] 康华光.《数字电子基础(第五版)》.北京:高等教育出版社,2001.
[3] 傅晓林.《电子技术课程设计实用教程》. 重庆交通学院电工电子出版社 2006.
[4] 彭介华.《电子技术课程设计指导》.北京：高等教育出版社 2004.
[5] 伍时和.《数字电子技术基础（第一版）》.北京：清华大学出版社，2009.
课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 信息sy1101 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 简易洗衣机控制电路的设计与实现 初始条件：zzzzzzz 本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示定时时间。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）设计一个电子定时器，控制洗衣机按如下洗涤模式进行工作： 2）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时用指示灯提醒用户。 3）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 4）用三只LED 灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。 5）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。画出电路原理图。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、 2013 年 5 月 16 日，布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、 2013 年 6 月 25 日至 2013 年 6 月 28 日，方案选择和电路设计。 3、 2013 年 6 月 29 日至 2013 年 7 月 3 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、 2013 年 7 月 5 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名： 年 月 日 停机
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1.概述 (3) 1.1设计任务和要求 (3) 1.2设计的总体思路 (3) 2.总体方案及原理框图 (4) 2.1方案提出 (4) 2.2方案分析 (5) 3.单元电路设计与参数的计算 (6) 3.1 秒脉冲发生器 (6) 3.2 分秒计时器 (7) 3.3 数码显示器 (9) 3.4电机控制电路 (10) 3.5 报警电路 (13) 4、总体电路 (17) 5. 心得体会 (19) 附录一参考文献 (20) 附录二元件清单 (21) 附录三实物图 (22)
洗衣机控制器设计 一．设计要求 启动—→正转20s —→暂行10s—→反转20s—— (定时未到) —→暂行10 s———（定时到）——→停止 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 （1）．采用中小规模集成芯片设计制作一个电子定时器，按照一定的洗涤程序控制电机作正向和反向转动。 （2）．电机用2个继电器控制，洗涤定时时间在0—20min内由用户任意设定。（3）．用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 （4）. 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 （5）. 洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。 二．方案选择及电路的工作原理 1.方案选择 从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没有电机给我们接上，这回要用四个LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的
分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194 来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。 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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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。 三．设计的具体实现 设计思路 （1）本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循
简易洗衣机控制器设计
摘要 从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定发热了，我们可以用555定时器构成的多谐振荡器来产生脉冲。除了这些，还要求在定时结束后有一个指示灯亮来提示定时时间到，还要求电路有清零和置数的功能，这些用逻辑电平开关即可以实现。
目录 第一章设计任务与要求 (4) 第二章基本原理 (5) 第三章设计方案 (6) 第四章单元电路的设计和元件的选择 (8) 4.1秒脉冲发生器 (8) 4.2分秒计数器 (10) 4.3时间译码及控制门 (12) 4.4总电路图 (13) 第五章仿真结果 (14) 5.1秒脉冲发生器 (14) 5.2分秒计数器 (14) 5.2.1正转 (14) 第六章真结果分析 (16) 第七章体会小结 (17) 第八章元器件清单 (18) 第九章参考文献 (19)
简易洗衣机控制器设计 第一章设计任务与要求 设计一个电子定时器，控制洗衣机按如图1洗涤模式进行工作 图1 洗涤模式 （1）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（可换成指示灯）提醒用户注意。 （2）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 （3）三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。
第二章基本原理 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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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。
武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书 1 Proteus软件简介 1.1 概述 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 1.2 具有四大功能模块： 1.2.1 智能原理图设计（ISIS） 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 1.2.2 完善的电路仿真功能（Prospice） Prospice混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件； 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入； 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发- 1 - 武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书 生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、
题目：简易洗衣机控制器的设计与制作 专业班级：班 学生姓名：学号： 指导老师：审批： 任务书下达日期2007年1月8日星期一 设计完成日期2007年1月19日星期五 设计内容与设计要求 一、设计内容 设计并制作一个电子定时器，用以控制洗衣机电机的运转，要求如下：1. 定时到 洗衣机电机的工作顺序：
启动——>正转20s——>暂行10s——>反转20s——>暂行10s——>停止 ^ I______________________________________I 定时未到 2.用4个LED模拟洗衣机的动作状态:LED1～LED4右移循环点亮表示正转，LED1～LED4左移循环点亮表示反转，LED1～LED4同时闪烁点亮表示暂停，全灭为停止。 3.用数码管显示洗涤时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机，并发出音响信号报警。 4.洗涤时间在0-60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。 5 .设置停止键，在洗涤过程中随时按该键可终止动作，并使显示器清0。 二．设计要求： 1．设计思路清晰，给出整体设计框图； 2．设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件； 3．总电路设计； 4．安装调试电路； 5．写出设计报告；
主要设计条件 1. 提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器； 2. 提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。 3. 提供电子综合实验装置。 说明书格式 1、课程设计封面； 2、课程设计任务书； 3、说明书目录； 4、设计总体思路，基本原理和框图；
5、单元电路设计（各单元电路图）； 6、总电路设计（总电路图）； 7、安装、调试步骤； 8、故障分析与电路改进； 9、总结与设计调试体会； 10、附录（元器件清单）； 11、参考文献； 12、课程设计成绩评分表。 注意：课程设计报告说明书要求用16开纸打印！ 进度安排 第一周： 星期一上午安排任务、讲课。 星期一~星期二：查资料、设计 星期三上午：领元件〈四楼电子综合实验室〉 星期三~星期五单元电路设计和仿真、调试电路； 第二周： 星期一~星期四安装调试电路；〈四楼电子综合实验室〉星期五写总结报告,答辩；
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 二、课题内容： 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。 三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册； 四、程序设计任务及要求 1．控制要求 （1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水；（2）2秒后开始洗涤； （3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒； （4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒； （5）开始清洗，重复（1）-（4），清洗两遍； （6）清洗完成，报警3秒并自动停机；
（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
2010—2011学年第二学期《数字电子技术课程设计》报告 课题：简易洗衣机控制电路 专业班级：自动化 09-1 姓名：仇涛 学号： 09051107 设计日期： 2011年7月7日～10日
目录 一、设计任务及要求-------------------------------------------------------------------------------2 （一）具体要求--------------------------------------------------------------------------------2 （二）输入输出资源说明--------------------------------------------------------------------2 二、设计原理与方案--------------------------------------------------------------------------------4 （一）顶层设计方案---------------------------------------------------------------------------4（二）分频器设计方案------------------------------------------------------------------------5（三）计时器（倒计时）设计方案---------------------------------------------------------5 （四）显示器设计方案------------------------------------------------------------------------5（五）暂停设计方案---------------------------------------------------------------------------5 三、电路设计、仿真与实现-----------------------------------------------------------------------6（一）顶层的设计实现------------------------------------------------------------------------6（二）分频器的设计实现---------------------------------------------------------------------8
全自动洗衣机电路原理图 全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。 全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。其控制电路分为机械和电脑型，电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。图1给出单片机Z86C09组成的全自动洗衣机的控制电路。 Ⅰ.自动洗衣机的洗衣程序 洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K5和K6。 K1用于水流选择，分两档：普通水流与柔和水流； K2用于洗衣周期选择，可以选择洗涤、漂洗和脱水三个过程； K5是暂停开关； K6是洗衣程序选择键。洗衣程序分为标准程序和经济程序。 洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。 1．涤过程 通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。当按暂停开关键K5时，进入洗涤过程。首先进水阀FV通电，打开进水开关，向洗衣杨供水；当到达预定水位时，水位开关K4接通，进水阀断电关闭，停止进水；电机MO接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机MO是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。 2．脱水过程 洗涤或漂洗过程结束后，电机MO停止转动，排水阀MG通电，开始排水。排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。当水位低到一定值时，水位开关K4断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。 3．漂洗过程 与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。 全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。 Ⅱ.洗衣机控制器的硬件组成原理 洗衣机控制器由单片机Z86C09作为控制器的核心所构成，该控制器具有以下特点： （1）具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。 （2）采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元件，控制电磁阀和电机。 （3）具有欠压和过压保护，欠压时，控制器不工作；超压时，保护电路起作用。 （4）具有瞬间掉电保护功能，电源短时间停电后，电压恢复时，能够维持原运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。
电子课程设计 ——简易洗衣机控制器设计 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2013年12月
目录 第一部分：设计任务与要求 (1) 第二部分：总体框图 (1) 第三部分：选择器件 (2) 第四部分：功能模块 (3) 4.1时间预置编码寄存模块(settime) (3) 4.2减法计数器模块(counter) (4) 4.3数码管显示模块（showtime） (7) 4.4时序电路模块(analyse) (9) 4.5译码器模块（move）……………………………………… 1 1 第五部分：总体设计电路图 (13) 5.1总体（顶层）设计电路图 (13) 5.2顶层文件仿真 (13) 5.3管脚分配图 (14) 5.4硬件实验效果图 (14) 第六部分：课程设计心得体会 (15)
简易洗衣机控制器设计 一、设计任务与要求 设计一个洗衣机洗涤程序控制器，控制洗衣机的电动机按下图所示的规律运 转： 时间到 用两位数码管预置洗涤时间(分钟数)，洗涤过程在送入预置时间后开始运转，洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，用LED 表示电动机的正、反转，如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 二、总体框图 RUN REV PAUSE time_over clk K5 start K6 load K1 K2 K3 K4 各个部分的具体功能描述如下： （一）预设时间和编码电路（settime ）：接受用户通过按钮预置的时间信息，编码 译码驱动模块(move) clk out_1 out_2 start 时序电路模块(analyse) clk time_over start 十进制减法计数器模块(counter) 洗涤预置时间编码寄存电路模块(settime) 报警信号 时间显示模块（showtime ） 定时启动 停止 正转 暂停 反转 暂停
全自动洗衣机控制电路 摘要自19世纪中叶，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今，洗衣机的发展已经历了一个多世纪。1910年世界上第一台电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。在数字技术风行的今天，大多数的家用电器实现了数字化控制。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式洗衣机三足鼎立天下的局面。 关键词全自动洗衣机定时器 1 引言洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成。它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。而在家电市场竞争日益激烈和利润下降的今天，各大家电生产厂商均致力于开发出能满足用户各种要求的智能家电产品，并努力降低生产成本以增强竞争力。 2 方案设计 洗衣机的主要控制电路是一个定时器,它按照一定制洗涤程序控制电动机 作正向和反向转动.定时器可以采用机械式,也可采用电子式.这里采用电 子定时器来控制洗衣机的运转（图A）。
图A 定时器来控制洗衣机的运转 2.1 设电动机用k 1和k 2两个继电器控制，继电器驱动电路如下图B 所示。洗涤定时间在0~10min 内由用户任意设定。 2.2 用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 2.3 当定时时间到达终点时，一方面使电动机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。 2.4 洗涤过程在送入预置时间后开始运转。 图B 洗衣机电动机驱动电路 3 总体方案与工作原理 3.1 本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到为止；依据上述要求，可画出总定时T 和电动机驱动信号Z1、Z2的工作波形如下图C 所示。 正转(10S) 暂停(10S) 反转(10S) 暂停(10S) 停止 定时未到 定时启动 定时到 Z 111Z 2 R b1 R b2 VT 1 3DG12 VT 2 3DG12 VD 1 VD 2 K 2 ~220 K 1 正转 反转
全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下： （1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开
始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； （2）进水停止 2s 后开始洗衣； （3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； （4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次； （6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合； （2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录
一．设计总体思路，基本原理和框图 1.设计总体思路 课程设计要求实现电机的正传、反转、暂停，用两个LED灯的三种状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，正好一个60秒减计数器可以构成一个循环结构。循环的总时间可以用一个外围100进制减计数器解决，并用两个数码管显示时间。这样一个电路的主体电路就构造出来了，然后一步步实现其具体的功能。用一个74LS74触发器控制整个电路的停止和清零以及连接蜂鸣器计构成报警模块。信号发生器仿真时就直接用方波信号代替，安装电路的时候就直接用脉冲信号。设置两个开关以控制电路的启动和随时停止。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。 2.基本原理 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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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.系统设计框图
二．仿真设计： （一）.单元电路的设计 1.分、秒计数器模块 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；十分秒位上的输入端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，再把秒位的BO端和十秒位的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。
课程设计简易洗衣机控制器 现代社会人们的生活水平越来越高，洗衣机作为一种方便人们洗涤的设备进入了千家万户。洗衣机控制器的设计也变的越来越重要。随着大规模集成电路技术的发展，人们的日常生活越来越数字化和集成化，洗衣机控制器的发展也在不断的前进。 从课程设计要求来看，本次设计用到了我们熟悉的555定时器构成的多谐振荡器来产生脉冲，74LS192芯片,数码管等电路器件，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。通过一些基本的电路元件（电阻、电容）和门电路（非门、或门、与门、与非门、异或门）将各个电路器件连接起来，除了这些，还要求在定时结束后有一个指示灯来提示定时时间到，还要求电路有清零和指数的功能，这些用逻辑电平开关即可以实现。 1、设计任务和指标 设计一个电子定时器，控制洗衣机按如图1洗涤模式进行工作，具体指标如下： 图1、洗涤模式 （1）当定时时间达到终点时，一方面使用电机停机，同时发出音响信号（可换成指示灯）提醒用户。 （2）用两位数码管显示洗涤预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 （3）三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。 2、设计原理和参考电路 （1）设计方案 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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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。该方案的原理框图如图2所示。
一、概述 本设计要求完成洗衣机控制电路的设计。控制洗衣机按定时启动、正转20秒、暂停10秒、反转20秒、暂停10秒的洗涤模式不停的循环，到达定时时间后停止。并要求有数码管显示时间，LED显示状态，声音报警。 通过以上要求，洗衣机洗涤模式是以60秒钟即一分钟作为循环。计时方式是通过预置时间定时，因而初步设想使用一个六十进制倒计时电路作为核心控制。预置时间以分为单位，则还需要分计时器，并且要能预置时间。同时，时间的计时按秒来进行，则需要用一个妙信号发生器。最后，用两位数码管作为时间显示电路，三个LED灯作为状态显示电路，蜂鸣器作为报警电路。根据以上分析，设计电路基本框图入下： 二、方案论证 计时器芯片选择 采用74LS192芯片实现 中规模集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加减计数器，它采用8421码二·十进制编码，并具有直接清零、置数。加/减计数功能，为双时钟芯片，计数采用DOWN时钟，而置数可以采用UP时钟，因而置数显得十分简单，是很好的选择。
显示电路选择 显示电路用单位的数码管和相适应的显示译码器，这儿采用共阴极的单位数码管，应用十分简单。 状态显示电路 使用三个不同颜色的数码管来表示不同的洗涤状态，通过74LS138作为译码器，来实现该功能。 经过以上分析，计时电路采用四片74LS192实现，两片组成六十进制计数器实现秒信号计数，当计满六十秒后向前借位。另外两片构成一百进制计数器，来计数秒的借位信号，同时实现预置数功能。数码管、报警电路和LED灯分别与逻辑电路进行组合，接到74LS192的输出，以完成时间显示、报警和状态显示，洗衣机控制则使用74LS138作为译码输出进行不同的组合，完成控制。 其中显示电路实际连接为： 图1 显示电路具体图 三、电路设计 计时电路 我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，对于秒信号，我们要的只是减计数，所以我们把两片秒计数的74LS192芯片的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，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。由图3.2.3可知，LD低电平有效，产生借位信号时，BO也是低电平有效。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的74LS192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，
I 简易洗衣机控制器 摘要： 尽管洗衣机有了很大发展，但消费者的需求不断提高。为使洗衣机的操作更方便、更人性化，根据设计的要求主要采用单片机设计简易洗衣机的控制系统，控制电动机正反转的时间，在对洗衣总时间进行设定后，洗衣机能完成洗衣过程。它的CPU 采用51单片机，根据设计需要增加一些按键设定时间和数码管显示时间。在满足输入/输出接口及其他硬件的情况下，再进行软件设计。首先是了解其工作流程，绘制功能流程图。然后，制作硬件编写程序实现。本设计主要实现了对洗衣机的定时设置，及控制洗衣机暂停和开始，能显示计时时间，计时结束能发声报警。 关键词 洗衣机、控制、单片机 Abstract ：In spite of the washing machine has made great development, but the demands of consumers. To make washing machine operation more convenient, more human, according to the requirement of the design is mainly design simple washing machine control system by single chip microcomputer, the control motor and reversing time, after set laundry total time for washing machine can finish the laundry process. Its CPU USES 51 single chip microcomputer, according to the design needs to add some buttons to set time and digital tube display time. In meet the under the condition of input/output interface, and other hardware, and software design. First of all is to understand its working process, flow chart drawing function. Then, make the hardware programming implementation. This design mainly realized the timing set of washing machine, washing machine and control pause and start, can show the timing time, end time can voice alarm. Key words ：Washing machines, control, simple and easy
武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计 课程设计任务书 学生姓名：杜炳谦专业班级：通信1006 指导教师：付琴工作单位：信息工程学院 题目: 洗衣机自动控制电路设计与实现 初始条件： 通过学到的知识，利用定时器、数码管、LED等数字电路器实现系统设计。要求完成的主要任务: 1.电路原理说明以及原理图的设计 2.设计电路的仿真，并给出仿真结果及分析 3.设计报告的撰写 时间安排： 指导教师签名： 2012年 6月 7 日系主任（或责任教师）签名： 2012年 6月 7 日
目录 目录........................................................................................................................ I 摘要.................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................. I I 1.引言 (1) 2.设计要求和实现的功能 (2) 3.设计原理与方案 (3) 3.1 方案选择 (4) 4.单元电路的设计 (5) 4.1秒脉冲发生器 (5) 4.2 分秒计数器 (6) 4.3 控制电路部分 (10) 4.4循环电路 (11) 4.5 总电路图 (13) 5.电路仿真结果 (14) 5.1 秒脉冲发生器 (14) 5.2 显示电路仿真结果 (15) 6心得体会 (19) 参考文献 (19) 附录 (21)
1.用单片机控制洗衣机 通信1411 于波 2.项目名称：项目九：洗衣机控制 3.项目内容及要求； 内容： 设自动洗衣机的控制要求是：启动后先开启进水阀进水，水位到达设定值后关闭，然后波轮按正转5秒、反转5秒，正、反转之间停3秒的规律不断循环转动，直至达到设定时间停止，之后打开排水阀放水，水放完后洗衣桶旋转脱水，1分钟后停止并关闭排水阀，洗衣过程结束。要求水位设置不少于高、中、低三档，洗衣时间在3——12分钟范围内可调，以1分钟为单位，排水时间定为1分钟。运动执行器用指示灯模拟，水位用开关模拟，试设计该洗衣机的控制电路。要求： 1.画出控制系统的框图，说明系统方案设计的思路、理由或依据； 2.选择、确定组成控制系统的各个单元，并阐述选择确定的原则或 依据； 3.画出完整的电气原理图，介绍整体电路的工作原理、性能或特点； 4.如采用单片机控制，给出单片机程序的流程图和清单，说明程序 的工作原理。 5.制作实物电路，验证设计、制作是否正确。 4.题目分析及设计思路；（弄清楚要完成设计的技术要点、关键是什 么，有哪些需要注意的事项，可以采用哪些方法和手段，有哪些可用的方案或电路形式，等等。）
要完成本项目设计的技术要点是对洗衣机的整个运行流程深刻理解之后，再用程序将他表现出来，说以关键就在于程序的编写。需要注意的是运动执行器是用指示灯模拟，水位用开关模拟，还要求水位设置不少于高、中、低三档，洗衣时间在3——12分钟范围内可调所以大概就要用到6个发光二极管和8个复位按键，因此就要对整个流程控制的逻辑顺序有个很好的设计。对于程序的编写可以采用单片机或PLC （就目前所学而言），而对于这样一个简单的小程序就采用单片机即可。 5. 方案设计说明；（在充分调研、思考的基础上确定电路方案并说明 理由。画出电路的系统框图，说明系统框图的原理。） 一开始看到这个题目我就打算使用单片机来完成本设计，因为单片机使用方便，只需一个最小系统即可，在宿舍就可完成对程序的编写和修改，而PLC 价格昂贵且不能随时可用。就本项目采用单片机而言需要一个单片机最小系统，思维数码管及驱动，一组LED 和按键。 系统框图： 通过对八个按键的操作，可对水位设置，洗衣时间设置，开始洗衣，水位确定。四位数码管可显示水位的设置值，洗衣时间设置值，还有洗衣时间计时等。六个LED 有两个表示洗衣机波轮的正反转，两 MCU (AT89C51) 四位数码管 八 个 控 制 按 键 六个LED 指示灯
简易洗衣机控制器设计 一.设计任务: 设计一个简易洗衣机控制器,,有以下的要求: 1.洗衣机能正转洗衣20秒，停10秒，在反转20秒，在停10秒，反复洗衣； 2.可以任意设置洗衣时间1~99分钟，并用数字显示。 3.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（可换成指示灯）提醒用户注意。 4.用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 5..三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。 二.设计条件 利用multisim11.0软件进行仿真 三.设计分析与准备 对设计任务进行分析主要可以分成以下两个模块: 1.洗衣机能正转洗衣20秒，停10秒，在反转20秒，在停10秒，反复洗衣,可以任意设置洗衣时间1~99分钟，并用数字显示。用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 分析:仔细分析可以得到洗衣机的正转,暂停,反转,暂停一个周期所用的时间刚好是60秒的时间,所以考虑分秒计数器,考虑到74LS192具有减计数,置数,清零的功能, 所以选用这个芯片工作.并用四个数码管来显示其输出. 洗衣机的工作的流程可以用以下框图表示: 定时已到 定时启动正转暂停反转暂停停机 定时未到
74LS192的引脚及其功能表 : 三只LED 灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。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（可换成指示灯）提醒用户注意 分析:在不同的时刻选择不同的灯亮,类似于根据输入选择不同的输出,所以想到可以用 74LS138这个芯片来完成这个工作,考虑到定时结束时其它三个灯也就不亮了,可以选择用一些逻辑门来对输入信号的与或非并把这个信号作为74LS138的使能端. 74LS138引脚及其功能表 : G1 G2A+G2B C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 输入 输出 CLR LOAD UP DOWN D C B A Qd Qc Qb Qa 1 x x x x x x x 0 0 0 0 0 0 x x D C B A D C B A 0 1 1 x x x x 加计数 0 1 1 x x x x 减计数
1设计思路 1.1设计总体思路 从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没又电机给我们接上，这回要用四个LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号？直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS192来实现。现在大体 上就这样计划，下面说说基本原理。 1.2基本原理 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移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；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。
1.3系统设计框图如下图所示
2电路模块设计 2.1芯片74IS192的逻辑功能
2.2 1Hz矩形脉冲产生电路 需要的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 R1、R2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V0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。如下图1Hz矩形脉冲波产生电路。 555定时器构成的多谐振荡器所输出的矩形脉冲信号的频率计算式为 1.44 (R i 2R2)C i 故选定元件参数，R仁63K，R2=40K, C1=0.1uF, C2=10uF。其中电容C2 的作用是抗干扰用的，以提高电路的稳定性。