簡易洗衣機數(shù)字電路設計

ID:600596 · 發(fā)表于 2020-8-1 20:45

首先，從秒脈沖出來的信號，經(jīng)過一個控制電路后進入秒計數(shù)器進行秒計數(shù)，進行清零，這時用戶置入洗滌時間，并按開始按鈕，洗衣機開始工作。當秒計數(shù)器變?yōu)榱愕臅r候去分鐘計數(shù)器上面借數(shù)；與此同時，從十秒位轉(zhuǎn)化出來的信號進入移位寄存器后， LED表示出電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)；當用戶設定的洗滌時間結(jié)束后，電路報警并清零；同時電機指示燈熄滅。

我們可以利用分計數(shù)的 UP 端來進行外部置數(shù)，當把它們各接到一個低觸發(fā)（平時保持高電平，外部給一個力就輸入一個低電平）的脈沖上就可以實現(xiàn)從 0－9的數(shù)字輸入。因此設計出洗滌時間設置電路如下圖 4.4.1洗滌時間設置電路，每次按動開關都將使洗滌時間的對應位（十位或者個位）增加 1，最大增加至 9，又由于所設置洗滌時間為 60 分內(nèi)，故當我們對洗滌時間進行設置時，十位所置數(shù)小于 6。

3.5 工作狀態(tài)顯示電路
第一步：分析洗衣機的工作狀態(tài)，對于洗衣機電機的工作順序有“啟動—— >正轉(zhuǎn) 20s——>暫停 10s——>反轉(zhuǎn) 20s——>暫停 10s——>停止... ” ，我們可以將三種工作狀態(tài)假設為正轉(zhuǎn)，暫停，反轉(zhuǎn)依次設為 01,00,10。從而設計出合適電路如下圖 -4.5.1工作狀態(tài)顯示電路：

第二步：分析實驗設計中要求用 4個 LED 模擬洗衣機的動作狀態(tài) :LED1～LED4 右移循環(huán)點亮表示正轉(zhuǎn)， LED1～ LED4 左移循環(huán)點亮表示反轉(zhuǎn)， LED1～LED4 同時閃爍點亮
表示暫停，全滅為停止，顯然可以利用移位寄存器來設計，但是由于本次設計未能成功利用移位寄存器仿真而轉(zhuǎn)換了思路，選擇了利用正轉(zhuǎn)、暫停、反轉(zhuǎn)的三種不同狀態(tài)分別為 01、00、10，以 1 表示工作以 0 表示暫停從而分次序的完成設計。
首先，考慮到 LED 的連續(xù)循環(huán)點亮，可以想到控制 LED 一端電平的連續(xù)循環(huán)變化達到要求，又由于有 4 個 LED,我們采用 4 進制計數(shù)器即可產(chǎn)生循環(huán)變化的 4 個數(shù)，這樣我們可以利用譯碼器從而在 4 個輸出端得到依次變化的低電平，如此，我們可以將 LED 另一端接高電平，從而實現(xiàn)循環(huán)點亮。
其次，考慮到存在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種不同狀態(tài)，我們需要改變譯碼器輸入端的數(shù)字變化次序，如此分析四個數(shù)字變化規(guī)律，以及利用正反轉(zhuǎn)表示狀態(tài)的不同來設計出合適門電路。
在此次設計中，我們采用 74ls192構成一個 4進制減數(shù)計數(shù)器，同時利用正反停指示器 1在正轉(zhuǎn)時電平為 0，反轉(zhuǎn)時電平為 1來構成合適門電路。簡略列出真值表如下表 4.5.1正反轉(zhuǎn)指示電路邏輯表：