電子技術基礎課程設計智能洗衣機控制器

1、2008-2009學年度第一學期電子技術基礎課程設計智能洗衣機控制器院 系： 控制科學與工程系 專 業(yè)： 自動化 班 級： 0606班 姓 名： * 學 號： * 指導教師： 課程設計名稱智能洗衣機控制器的設計設計內容及要求 設計一個智能洗衣機控制器，能夠實現(xiàn)洗衣，漂洗和脫水的功能。 要求能夠使用按鍵模擬對洗衣機的控制，能夠設置工作模式，為了便于觀察，將洗衣機設定的工作模式(15)和整個過程所剩的工作時間用數(shù)碼管顯示出來(時間分辨率為1分鐘)，能夠將洗衣機當前所處的狀態(tài)（注水，洗衣，排水，甩干）用發(fā)光管或者數(shù)碼管顯示出來?！灸Ｊ?】： 洗衣模式強力洗（ 洗衣30分鐘）【模式2】 ：洗衣模式普通

2、洗 （洗衣20分鐘）【模式3】 ：洗衣模式輕柔洗（洗衣10分鐘）【模式4】 ：漂洗模式【模式5】 ：甩干模式注：在以上5個模式中，每次注水1分鐘，漂洗5分鐘，排水1分鐘,甩干1分鐘，模式13的洗衣時間如上所示，具體的洗衣步驟如下：【模式13】：注水-洗衣-排水-甩干-注水-漂洗-排水-甩干-注水-漂洗-排水-甩干。【模式4】：注水-漂洗-排水-甩干-注水-漂洗-排水-甩干?！灸Ｊ?】：甩干?！疽蟆浚簩崿F(xiàn)邏輯控制過程，可以選擇性的加入注水口無水報警等人性化的狀態(tài)提示，操作完畢使用蜂鳴器鳴叫兩秒提示。 畫出洗衣機控制器的狀態(tài)機，寫出狀態(tài)編碼方案。 用verilog語言對設計進行描述，設計一個測試

3、方案，并能夠下載到實驗板上調試成功。 寫出設計性實驗報告，并打印各層次的源文件和仿真波形，然后作簡要說明。 并談談此次實驗的收獲、感想及建議系統(tǒng)設計1 系統(tǒng)框圖與說明 本次設計的重點在于智能控制器狀態(tài)之間轉換的條件和關系，并且在此基礎上輸出相應的顯示。輸出控制電路時序控制電路譯碼器數(shù)碼顯示圖一 系統(tǒng)結構框圖 pause warn發(fā)送端 reset mode1 mode2 mode3 mode4 mode5輸入端口描述reset：復位mode1-5：模式選擇pause：暫停啟動warn：報警2狀態(tài)轉換圖 洗衣機共分為5個模式，4個狀態(tài)。模式分別為mode1強力洗，mode2普通洗，mode3輕柔

4、洗，mode4漂洗，mode5甩干；狀態(tài)分別為state0注水，state1洗衣，state2排水，state3甩干。 另外，為使洗衣機增添功能，添加了兩個個狀態(tài)，一個為初始狀態(tài)state00，另一個為cloze，即為洗衣完成時的狀態(tài)。state0state1state2state3clozestate00圖二 狀態(tài)轉換圖3 輸入輸出設計（按鍵，數(shù)碼管，發(fā)光管，蜂鳴器） 控制器設定有8個按鍵，其中5個為選擇模式的按鈕，另外一個則是控制器的復位鍵reset。當按下reset的時候，控制器回復到初始狀態(tài)。還有一個是表示無水時的傳感信號，最后一個則是增加的控制洗衣機暫停和再啟動的按鍵。 輸出數(shù)碼管也

5、有6個，其中兩個分別顯示控制器當前狀態(tài)和模式，另外四個用來表示當前狀態(tài)所剩余時間。 發(fā)光二極管設定了兩個，其中一個表示洗衣機水箱無水時的報警顯示，另一個是表示洗衣完成時的顯示。相應的，在這兩個發(fā)光管亮起時，蜂鳴器發(fā)出聲音。系統(tǒng)仿真1 各工作模式仿真波形圖三 mode1狀態(tài)轉換圖四 mode2狀態(tài)轉換圖五 mode3狀態(tài)轉換圖六 mode4狀態(tài)轉換圖七 mode5狀態(tài)轉換圖八 mode4中由注水向洗衣狀態(tài)轉換時細節(jié)顯示實驗總結1 心得體會本學期電子課程設計以老師多個命題，學生自由選擇命題的形式進行。趣味性強，同時也可以學到很多東西。我們認為，在這學期的課設中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲

6、了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在課設過程中，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。我們采用verilog語言作為執(zhí)行核心，通過了種從無到有，從不會到自由運用的過程。在某種意義上說，這是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的提高。完全可以把這個當作基礎東西，只有掌握了這些最基礎的，才可以更進一步，取得更好的成績。很少有人會一步登天吧。永不言棄才是最重要的。 而且，這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多

7、苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。 本次課程設計雖然結束了，卻留下了很多遺憾，因為由于時間的緊缺和課程的繁忙，并沒有做到最好，但是，最起碼我們沒有放棄，它是我們的驕傲！相信以后我們會以更加積極地態(tài)度對待我們的學習、對待我們的生活。我們的激情永遠不會結束，相反，我們會更加努力，努力的去彌補自己的缺點，發(fā)展自己的優(yōu)點，去充實自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它，增進它。只有不斷的測試自己，挑戰(zhàn)自己，才能擁有更多的成功和快樂！to us, happ

8、iness equals success! 快樂至上，享受過程，而不是結果！認真對待每一個實驗，珍惜每一分一秒，學到最多的知識和方法，鍛煉自己的能力，這個是我們在實時測量技術試驗上學到的最重要的東西，也是以后都將受益匪淺的！2 功能擴展洗衣機設定了啟動，暫停和在啟動功能，在運用時顯得更為人性化。附錄：源程序module auto_con(clk,clk2,clr,out,sel,mode,warn,speak,ts1,ts2,tm1,tm2,ledw,ledf);input clk,clr,clk2,warn;input4:0 sel;output3:0 out;output speak,le

9、dw,ledf;output3:0 mode;reg3:0 mode;reg ledw,ledf;reg3:0 out;reg3:0 state;reg1:0 step;output3:0 ts1,ts2,tm1,tm2;reg3:0 ts1,ts2,tm1,tm2;wire fin;wire speak;reg flag;parameter state0=4b0001,state1=4b0010,/*狀態(tài)編碼，采用二進制編碼方式*/ state2=4b0011,state3=4b0100, state11=4b0110,state12=4b0111, state13=4b1000,cloze

10、=4b0101, state00=4b0000;assign fin=(ts2=0) & (ts1=0) & (tm2=0) & (tm1=0);assign speak=(warn|(state=cloze)&clk2;/*蜂鳴器信號*/always (posedge clk)/*該進程定義起始方式*/begin case(sel)5b00001:mode=4b0001;/*模式編碼，采用二進制編碼方式*/5b00010:mode=4b0010;5b00100:mode=4b0011;5b01000:mode=4b0100;5b10000:mode=4b0101;default: mode=

11、4b0000;endcaseif(state=cloze)ledf = 1b1;/*洗衣完成時發(fā)光管發(fā)光*/elseledf = 1b0;ledw = warn;/*無水報警時發(fā)光管發(fā)光*/begin if(ts2!=0)/*該部分控制倒計時*/ ts2 = ts2 - 4d1; else if(ts2=0 & ts1 != 0) begin ts2 =4d9; ts1 = ts1-4d1; end else if(ts2=0 & ts1=0 & tm2!=0) begin ts2 = 4d9; ts1 = 4d5; tm2 = tm2 - 4d1; end else if(ts2=0 & t

12、s1=0 & tm2=0 & tm1!=0) begin ts2 = 4d9; ts1 = 4d5; tm2 = 4d9; tm1 = tm1 - 4d1; endendif(clr)beginstate=state00;flag=1b0;step=2b00;tm1=0;tm2=0;ts1=0;ts2=0;endif(fin)case(sel)/*該進程控制各模式狀態(tài)之間的轉換*/5b00001:case(state)/*mode1的狀態(tài)轉換*/state00:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0001;endstate0:beginif(flag=0)

13、begintm1=2;tm2=9;ts1=5;ts2=9;state=4b0110;flag=1b1;endelsebegintm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9;state=4b0010;endend4b0110:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0011;end4b0010:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0011;end4b0011:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0100;end4b0100:beginif(step=2b10)state=cloze;e

14、lsebegintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=state0;step=step+2b1;endenddefault:state=cloze;endcase5b00010:case(state)/*mode2的狀態(tài)轉換*/state00:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0001;endstate0:beginif(flag=0)begintm1=1;tm2=9;ts1=5;ts2=9;state=4b0111;flag=1b1;endelsebegintm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9;state=4b0010;

15、end end4b0111:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0011;end4b0010:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0011;end4b0011:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0100;end4b0100:beginif(step=2b10)state=cloze;elsebegintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=state0;step=step+2b1;endenddefault:state=cloze;endcase5b00100

16、:case(state)/*mode3的狀態(tài)轉換*/state00:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0001;endstate0:beginif(flag=0)begintm1=0;tm2=9;ts1=5;ts2=9;state=4b1000;flag=1b1;endelsebegintm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9;state=4b0010;endend4b1000:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0011;end4b0010:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state

17、=4b0011;end4b0011:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0100;end4b0100:beginif(step=2b10)state=cloze;elsebegintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=state0;step=step+2b1;endenddefault:state=cloze;endcase 5b01000:begin/*mode4的狀態(tài)轉換*/case(state)4b0000:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001; end4b0001:b

18、egintm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001;end4b0010:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001;end4b0011:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001;end4b0100: beginif(flag=0) begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0001;flag=flag+1b1;endelsestate=cloze;enddefault:state=cloze;endcaseend5b10000:begin/*mode5的狀態(tài)轉換*/case(state)4b0000:begintm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9;state=4b0100; end4b0100:beginstate=cloze;enddefaultstate=cloze;endcaseenddefault:state=state0