EDA课程设计洗衣机控制器.docx

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EDA课程设计洗衣机控制器
东 北 石 油 大 学
课 程 设 计
课 程 EDA技术课程设计
题 目 洗衣机控制器
院 系 电子科学学院
专业班级 电子信息工程
学生姓名
学生学号
指导教师
2014年 3 月7日
东北石油大学课程设计任务书
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 学号
主要内容、基本要求、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……”，定时到则停止，同时发出提示音。
基本要求：
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……”，定时到则停止；
2、若定时到，则停机发出音响信号；
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] 潘松着.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005.
[2] 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京：高教出版社,2006.
[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.
完成期限
指导教师
专业负责人
2014年 3月3日
一、设计思想
1.基本原理
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部分。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。
定时到
2.设计框图
停止
暂停10s
反转20s
暂停10s
正转20s
定时启动
定时没到
图1 设计框图
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、设计步骤和调试过程
1、模块设计和相应模块代码
洗衣机控制器电路主要有五大部分组成，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。
（1）预设时间和编码电路：本模块将输入的四位时间信号编码成八位二进制数输出到减法计数器电路。
libraryieee;
use signalp1:std_logic_vector(7downto0);
begin
process(load)
begin
if(load'eventandload='1')
then
casetime_inputis
when"0000"=>p1<="00000000";
when"0001"=>p1<="00000001";
when"0010"=>p1<="00000010";
when"0011"=>p1<="00000011";
when"0100"=>p1<="00000100";
when"0101"=>p1<="00000101";
when"0110"=>p1<="0000