電子課程設計
簡易洗衣機控制器設計
學院班級
姓名學號
指導老師
2023年12月
目錄第一部分：設計任務與要求1
第二部分：總體框圖1
第三部分：選擇器件2
第四部分：功能模組3
4.1時間預置編碼寄存模組(settime3
4.2減法計數器模組(counter4
4.3數碼管顯示模組（showtime7
4.4時序電路模組(analyse9
4.5解碼器模組（move11
第五部分：總體設計電路圖13
5.1總體（頂層）設計電路圖13
5.2頂層檔案**13
5.3管腳分配圖14
5.4硬體實驗效果圖14
第六部分：課程設計心得體會15
簡易洗衣機控制器設計
1、設計任務與要求
設計乙個洗衣機洗滌程式控制器，控制洗衣機的電動機按下圖所示的規律運**
時間到用兩位數碼管預置洗滌時間(分鐘數)，洗滌過程在送入預置時間後開始運轉，洗滌中按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，用led表示電動機的正、反轉，如果定時時間到，則停機並發出音響訊號。
2、總體框圖
run rev pause
time_over
clkk5 start
k6 load
k1 k2 k3 k4
各個部分的具體功能描述如下：
（1）預設時間和編碼電路（settime）：接受使用者通過按鈕預置的時間資訊，編碼成八位之後轉給減法計數器。
（2）減法計數器電路（counter）：接收編碼之後的預置時間資訊，向電機運轉控制電路傳遞執行訊號，並將預置時間資訊和剩餘時間資訊發給數碼管顯示電路進行實時顯示。
（3）數碼管顯示電路（showtime）：接收減法計數器電路傳來的時間資訊，進行實時解碼顯示。
（4）電機運轉時序控制電路（analyse）：接收執行起止訊號，安排電機執行狀態並編碼輸出。
（5）解碼器（move）：接收電機執行狀態訊號，解碼後實時控制電機的正傳、反轉和暫停。
3、選擇器件
1、pc機一台。
2、cpld/fpga介面卡板：標準配置epf10k10lc84-4介面板，**介面是數字晶元的**介面（digital jtag），主要用於cpld/fpga晶元的資料**。
3、實驗箱：裝有七段數碼管及蜂鳴器等，七段數碼管字形及真值表如下
七段數碼管字形如下：
七段數碼管真值表如下：
4、功能模組
4.1時間預置編碼寄存模組(settime)
1、時間預置編碼寄存模組settime如圖1所示，time_input為通過開發板上撥碼開關k1、k2、k3、k4輸入的訊號，load為輸入確認訊號。本模組將輸入的四位時間訊號編碼成八位二進位制數輸出到減法計數器電路。
圖1 時間預置編碼寄存模組settime
2、**圖
圖2 時間預置編碼寄存模組**圖
用k1、k2、k3、k4給time_input輸入乙個二進位制數0111，讓load有效，輸出time_set為00000111。
3、時間預置編碼寄存模組源**
library ieee;
useuseentity settime is
port
(load:in std_logic;
time_input:in std_logic_vector(3 downto 0);
time_set:out std_logic_vector(7 downto 0)
);end settime;
architecture settime of settime is
signal p1:std_logic_vector(7 downto 0);
begin
process(load)
begin
if(load'event and load='1')
then
case time_input is
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<="00000110";
when "0111"=>p1<="00000111";
when "1000"=>p1<="00001000";
when "1001"=>p1<="00001001";
when others=>p1<="00000000";
end case;
end if;
end process;
time_set<=p1;
end settime;
4.2減法計數器模組(counter)
1、減法計數模組counter如圖3所示，本模組中clk為系統時序脈衝訊號，start為系統開始執行的訊號，time_set接收編碼之後的預置時間資訊，向電機運轉控制電路傳遞執行訊號，並將預置時間資訊和剩餘時間資訊發給數碼管顯示電路進行實時顯示。time_remain為輸出到數碼管顯示電路的時間訊號，time_over為系統執行結束訊號,可以用來控制蜂鳴器的通斷。
圖3 減法計數模組
2、**圖
圖4 減法計數模組**圖
3、減法計數模組源程式
library ieee;
useuseentity counter is
port
(clk,start:in std_logic;
time_set:in std_logic_vector(7 downto 0);
time_remain:buffer std_logic_vector(7 downto 0);
time_over:buffer std_logic
);end counter;
architecture counter of counter is
begin
process(clk)
variable time_second:integer range 0 to 59 :=59;
begin
if(clk'event and clk='1')
then
if(start='0')
then
if(time_remain(7 downto 0)=0)
then
time_remain<=time_set;
else
time_remain(7 downto 4)<=time_remain(3 downto 0);
time_remain(3 downto 0)<=time_set(3 downto 0);
end if;
time_second:=59;
time_over<='1';
else
if(time_over='1')
then
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