eda洗衣机控制器.doc

课程EDA技术课程设计

题目洗衣机控制器

专业电子信息工程姓名主要内容、根本要求、主要参考资料等

主要内容：

设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成：定时启动?正转20秒?暂停10秒?反转20秒?暂停10秒?定时未到回到“正转20秒?暂停10秒?……”，定时到那么停止，同时发出提示音。

根本要求：

1、设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动?正转20秒?暂停10秒?反转20秒?暂停10秒?定时未到回到“正转20秒?暂停10秒?……”，定时到那么停止；

2、假设定时到，那么停机发出音响信号；

3、用两个数码管显示洗涤的预置时间〔分钟数〕，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始；

4、三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。

主要参考资料：

[1]潘松著.EDA技术实用教程(第二版).北京：科学出版社,2005.

[2]康华光主编.电子技术根底模拟局部.北京：高教出版社,2006.

[3]阎石主编.数字电子技术根底.北京：高教出版社,2003.

完成期限2011.3.11

指导教师

专业负责人

2011年

一、总体设计思想

1.根本原理

从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，需要用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。洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。由一片FPGA和外围电路构成了电器控制局部。FPGA接收键盘的控制命令，控制洗衣机的进水、排水、水位和洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、制动控制、起停控制和运动状态控制。对芯片的编程采用模块化的VHDL(硬件描述语言)进行设计，设计分为三层实现，顶层实现整个芯片的功能。顶层和中间层多数是由VHDL的元件例化语句实现。中间层由无刷直流电机控制、运行模式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成，它们分别调用底层模块。

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存放器后，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.设计框图

首先开始启动，按照指令要求先正转20秒，然后暂停10秒，接着反转20秒，暂停10秒，如果定时时间没有到达依次进行以上操作。倘假设定时时间到达就停止以上操作，停止运行。

定时启动

定时启动

正转20s

暂停10s

反转20s

暂停10s

定时到

停止

定时时间未到

二、设计步骤和调试过程

1、总体设计电路

洗衣机控制器电路主要有五大局部组成，包括：减法计数器、时序控制电路、预置时间和编码电路、数码管显示、译码器组成。

2、模块设计和相应模块程序

⑴数码管显示

实现数码管显示

Libraryiee;

Useieee.std_logic_1164.all;

Entityencodeis

Port(

Bcd:instd_logic_vector(3downtoo);

A,b,c,d,e,f,g:outstd_logic

);

Endencode;

Architecturertlofencodeis

Signaltemp:std_logic_vector(6downto0);

Begin

Table

Bcd=temp;

＂0000＂=＂1111110＂;

＂0001＂=＂0110000＂

＂0010＂=＂1101101＂

＂0011＂=＂1111001＂

＂0100＂=＂0110011＂

＂0101＂=＂1011011＂

＂0110＂=＂1011111＂

＂0111＂=＂1110000＂

＂1000＂=＂1111111＂

＂1001＂=＂1111011＂

Endtable;

a=temp(6);b=temp(5);c=temp(4);d=temp(3);e=temp(2);f=temp(1