简易洗衣机数字电路设计

ID:600596 · 发表于 2020-8-1 20:45

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。

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。

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：

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：