课程设计简易洗衣机

『壹』 求助课程设计《洗衣机控制电路》

1 原理电路的设计

洗衣机控制电路是用来控制洗衣机电机的正转反转暂停三个状态的。该电路可以控制洗衣机的定时启动，洗衣机的工作状态，而且当达到定时终点时会停止洗衣机工作同时发出报警信号。时间的显示采用两位数码管（一分钟为单位），按倒计时方式工作，直到达到定时终点而停机。

将其功能用框图表示如下

图1.1 洗衣机控制电路框图

1.1设计方案的选择

第一部分方案：本电路的计数系统因为要求实现倒计时，所以可以用双向计数器74LS192或74LS193。74LS192是十进制计数器而74LS193是十六进制计数器，为了数码管显示的方便，本设计采用74LS192。

图1.1.1 74LS192计数功能验证

第二部分方案：第二部分是控制部分，及控制顺转、反转、暂停三个工作状态。当秒的十位输出是5、4的时候应当是顺转指示灯亮，3的时候暂停，2、1的时候反转指示灯亮，0的时候暂停指示灯亮。所以可以采用门店路或者利用译码器的方法来实现。采用门电路搭建的时候比较直观，可以写出真值表然后利用卡诺图化简，最终得出逻辑函数。当用译码器时只需把输出端的末三位接到译码器的输入端，然后输出端选择不同的端子连接与非门输出就可以实现。以上两种方法均简单易行，我采用门电路方法。

第三部分方案：时钟脉冲信号可以采用555组成的多谐振荡器也可以采用石英晶体振荡器，555组成的多谐频率易调产生的波形也比较好，石英晶体振荡器的频率则十分的稳定，产生的脉冲波形相当的好，因此我采用石英晶体构成的振荡器。

第四部分方案：报警的警铃在工作时间结束后就会响起，但是根据实际情况不能一直的响下去，应此利用一个单稳电路，当暂稳态结束后就可以回到稳态，警铃就不再响了。

综上比较，本设计采用各分电路的最优化方案。

1.2单元电路的设计和元器件的选则

（1）定时及显示电路

本部分采用四个74LS192来实现，分别用来控制两位的秒和分钟的显示。

图1.2.1 定时及显示电路

如图所示，芯片（1）（2）秒控制，（3）（4）控制分钟电路。本设计利用74LS192的减计数功能，其功能表如表1.2.3所示。当UP接高脉冲从DOWN输入时实现的是减计数。我在设计的时候加了一个开关，这各开关起到置数的功能，电路开始工作后将开关从低打到高则可以先置数在开始减计数，这样就可以实现不同时间的定时。

另外一个问题就是怎样才能使计时结束时芯片显示都为零定着不动。这各问题的解决要利用BO端子。可以看到当电路到来0000（四个数码管都显示为0）时会在BO端产生如图1.2.2所示的波形

图1.2.2 BO端波形

表 1.2.3 74LS192功能表

而对于74LS192当BO端子与DOWN端子同时为0时，芯片就会被“锁住”，所谓“锁住”就是无论脉冲怎末输入，芯片都不会工作了。考虑到这点，我采用了以与门，这个与门的作用就是把脉冲信号和BO（1）与到一起，这样当BO为1时不会影响DOWN工作，而当BO一为零时，DOWN迅速为0，及两者同时为0.则“锁住”了芯片。

第三个问题就是怎样把四个芯片联系起来。也就是当60秒耗尽，分钟个位端应该减一，分钟个位端减十时，分钟十位也应该减一。这里还是要利用BO端子，如前所述，当74LS192产生借位时在BO端会产生一个下降沿的触发脉冲，这点可以从示波器观察。如图1.2.4所示，所一这个信号可以作为下一级74LS192的触发脉冲，这就很完美的解决了如何把四个芯片联系起来使之连续工作的问题。

图1.2.4 借位时BO端输出波形

第四个问题，74LS192是十进制计数器，这里芯片（3）是一个六进制的计数器，怎么来实现呢。有两种方案。第一，利用BO端子来置数，具体就是把（3）的LOAD和BO接到一起，这样当BO出现如图1.2.4所示的波形时LOAD端得到一低电平，重新置数6.但是这里有一缺点，和后面的报警电路紧密相联。具体分析为什么不能这么接将在报警电路部分加以解释。因此这种用BO端子来置数的方法被淘汰。还有一种方法就是反馈置数法。可以知道当减计数计到9时（9用8421BCD码表示为1001）QA及QD端都是1，其他情况下不会出现QA、QD同时为1.我们可以很好的利用这两个1，当把这两个1相与取反再接到（3）的LOAD就可以实现六进制了。QA、QD输出同时为1，从与门输出的就是0，而LOAD端是低电平有效，就可以把初始时刻置给ABCD的0101置给QA、QB、QC、QD了。

到这里第一部分定时与显示电路的设计就基本上完成了。

（2）正转、反转、暂停控制电路

设计要求中明确表明，正转20秒，暂停10秒，再反转20秒，暂停十秒……依次循环。正转、反转、暂停三状态用三彩灯来表示。正转时彩灯1亮，暂停彩灯2亮，反转彩灯3亮。

从5到0一共有六个状态，每个状态表示10秒钟，所以74LS192（3）为5、4时彩灯1亮；3、0时彩灯2亮；2、1时彩灯3亮。于是可以写出如表1.2.5所示L1、L2、L3的与QA、QB、QC、QD的真值表。

表 1.2.5 控制部分彩灯真值表

QD
QC
QB
QA
L1
L2
L3

0
1
0
1
1
0
0

0
1
0
0
1
0
0

0
0
1
1
0
1
0

0
0
1
0
0
0
1

0
0
0
1
0
0
1

0
0
0
0
0
1
0

根据真值表可以用卡诺图化简的方法得出L1、L2、L3的逻辑函数表达式。

L1= QC ;

L2= (QB⊙QA)；

L3= （QA QB）；

根据逻辑函数表达式搭建组合逻辑电路图如图1.2.6所示

图1.2.6 控制循环电路

其中同或门用一异或门加一反相器实现，其他的电路搭建按照组合逻辑电路的方法来实现。在这部分电路的搭建中基本没有出现什么问题。

（3）时钟脉冲信号

这里我采用了石英晶体来产生时钟脉冲信号。用门电路组成的多谐振荡器的震荡周期不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH。由于VTH容易受温度、电源电压及干扰的影响，因此频率稳定度差，只能应用于对频率稳定性要求不高的场合。

如果要求产生频率稳定度很高的脉冲波形，就要采用由石英晶体组成的石英晶体振荡器。石英晶体的电路符号和阻抗频率特性如图1.2.7所示

图1.2.7 石英晶体符号及其阻抗特性曲线

石英晶体的选频特性非常好，它有一个极为稳定的串联谐振频率fs，且等效品质因数

Q也很高。只有频率为fs的信号最用以通过，而其他频率的信号均会被晶体所衰减。

石英晶体震荡电路如图1.2.8所示

图1.2.8 石英晶体振荡器

图中并联在两个反相器输入、输出间的电阻R的作用是使反相器工作在线性放大区。R的阻值，对于TTL们电路通常在0.7—2K 之间；对于CMOS门则常在10--100 K 之间。电路保证稳定的频率输出。电容C2的选择应使2 RC2fs 1，从而使RC2网络在fs处产生极点，以减少谐振信号损失。RC2的选择应使RC2在频率为fs时的容抗可以忽略不计。电路的震荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs，而与电路中的R、C的数值无关。

为了改善输出波形，增强带负载的能力，通常在振荡器的输出端再加一级反相器。可一观察上述振荡器的输出波形如图1.2.9所示

图1.2.9 石英晶体输出波形

（4）报警电路

报警就是要求当工作结束时电路发出报警信号，而根据实际情况报警信号应当持续一段时间后自动停止，由此想到单稳态电路，报警持续时间即为暂稳态持续时间。用555定时器组成的单稳电路如图1.2.10所示

图1.2.10 单稳态报警电路

但是怎么样来获取触发信号呢？如前面设置电路结束保持在0000四个状态一样的思想，考虑使用BO端子。这里就回到了前面第一部分定时及显示电路中提出的问题，为什么不能把BO直接连到LOAD来置数，而要利用QA、QD来反馈置数。问题就出在若用BO端子来置数的话，当电路结束工作时在BO端子不会出现如图1.2.4所示的良好波形而会出现如图1.2.11所示的冲击波形

图1.2.11 BO接LOAD时的借位输出波形

这个冲击信号当然不能作为单稳态电路的触发信号。因此才采用了利用QA、QD的反馈置数法。为什么会出现如图1.2.11所示的冲击波形呢？这是因为LOAD异步置数端子，当把低电平给LOAD时会使74LS192迅速置数，几乎没有反应时间，导致产生如图1.2.11所示的冲击波型。这就解释了为什么要采用QA、QD来置数的原因。

1.3完整电路及其工作原理

根据以上各个分电路的设计组成如图1.3.1所示的总电路其工作原理为：

晶体振荡器产生的时钟脉冲作为秒个位的计数脉冲，秒个位的BO端作为秒十位的计数脉冲，秒十位的BO作为分个位的计数脉冲，分个位的BO作为分十位的计数脉冲。分十位的BO输出到单稳态电路的TR1端子作为单稳态电路的触发信号。同时BO端子和时钟信号通过与门连接在一起接的秒个为的DOWN可以使电路在结束工作后停止计时。

图 1.3.1 总电路图

彩灯显示控制电路用门电路搭建，门电路的输入最终是QD、QC、QB、QA。开关时用来置数的，打到低置数，打到高开始计数，开关状态由空格键控制。而初始时刻可以调整分钟控制芯片的ABCD端来决定工作多少分钟。

这样一个完整的洗衣机控制电路就设计完成了。

2 仿真结果及分析

Multisim仿真软件采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。Multisim软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。可用Multisim仿真软件对各单元电路和整体电路进行元器件仿真和波形图仿真，便于对设计方案的理解和分析。

2.1 单元电路的仿真及分析

（1）定时及显示电路

仿真如图1.2.1所示，电路从59一直减到00，同时一分钟变成0分钟，直到四个数码管都显示为0时电路定住不动。

（2）正转、反转、暂停控制电路

这部分电路需要和前面的联系起来仿真，不过可以用如图2.1.1所示的电路来简化，而不用使用整个定时显示电路。

图2.1.1 正转、反转、暂停控制电路

（3）石英晶体脉冲产生电路

这部分已在1.2中详细说明，产生的脉冲波形如图1.2.9所示。

（4）报警电路

报警电路的仿真电路如图2.1.2所示

图2.1.2 报警电路

2.2 整体电路仿真及分析

用Multisim仿真的总图如图1.3.1所示

彩灯显示控制电路用门电路搭建，门电路的输入最终是QD、QC、QB、QA。开关时用来置数的，打到低置数，打到高开始计数。而初始时刻可以调整分钟控制芯片的ABCD端来决定工作多少分钟。

3性能测试

在Multisim中连好电路仿真，测试结果非常好，可以实现电路的各种功能，且不会出现不稳定的问题，表明电路设计成功性能稳定。

4收获、体会和建议

课程设计是一个探索与实践的过程。虽然我们没有用实际电路来连接调试，但是由于现在的软件功能强大，用软件来仿真也是很好的方法。

虽然在设计的过程中遇到了这样或那样的困难，但是通过示波器的波形分析，电路的不断改进，困难都一一的克服了。我认为我们在设计的过程中不仅是熟悉了软件的用法，更重要的是学会了设计的方法以及设计的精神。当然说设计的精神似乎有点不恰当，但我认为设计就是一种精神意志的磨练。我曾多次想放弃，想直接去抄袭别人的，但是始终有一股精神支撑着我——课程设计是锻炼的机会，是对将来工作的一种积累，糊弄只会是害了自己。于是我硬着头皮把电路拆了又接接了又拆，虽然很麻烦，也很头疼（到处是线，看的眼睛都花了），不过也是有乐趣在其中的。每当解决一个问题，或者一部分电路实现了其工作都感觉到很高兴，这些细小的成功带给我完成整个设计的力量。于是通过不断的调试，不断的改进终于是把电路弄出来了。虽然我设计出的这个电路能够工作，不过在有些地方还是不够很好的。但是我还是坚持自己原创。比方说，彩灯显示循环控制部分，如果用一个译码器的话很简单的就实现了，不过我还是采用了门电路来搭建。一来是我自己设计的，而来也是复习一下组合逻辑电路的设计。还有BO的置数问题，我几乎是头疼了很长时间，后来大家一起讨论，用示波器观察波形，才知道了原因，然后加以改进。这里我体会到了团结协作的力量。我们将来出去工作也是一个个的团队，自己是团队中的一员，既要独立思考努力为团队作出贡献也要从团队中吸收经验。

总而言之，受益匪浅。在知识水品上学到了数字电路的知识，体会到了数字电路的巧妙；但更重要的是学会了方法，学会了坚韧，相信只要具备正确的设计方法和坚忍不拔的拼搏意志无论多么复杂多么庞大的电路都会设计的出来！

5元器件清单

原件名称
元件符号
标称值
数量
备注

计数器
74LS192

4

555

1

电阻
R1
150K
1

电阻
R2
22M
1

电阻
R3
50K
1

电容
C1
2PF
1

电容
C2
20PF
1

电容
C3
0.01uF
1

电容
C4
0.1uF

与门
74LS08

2

非门
74LS04

5

与非门
74HC00

1

三输入与门
74LS11

3

石英晶体
R26

1

异或门
74LS86

2

数码管
DCD-HEX

4

显示灯

4

TTL电源

3

数字地

1

模拟地

1
捌电/糙谣主……一疆莱～检修技术幕……～;检修技术全自动洗衣机控制电路的原理与,黄耀辉'10三,滚筒式全自动洗衣机的电路分析与开始工作由于水位继电器高水位的常闭维修近年一种结构全新的滚筒洗衣机进入家庭,它其容量大(,低磨损率,脱水率高等特点受到用户的青睐.滚筒式全自动洗衣机可分为带加热器和不带加热器两种,这里以带有加热装置的一831型为倒,分析图6滚筒式奎自动洗衣机电气原理圈ⅶ一桂践杠¨一噪音游清嚣1一接缸*一1]妄奎是一指灯一进水电磁阄【1一高眭术桩照电器一排水ⅱ一电譬嚣一厦速动机一加热嚣''【.1一虚霁一程度拄制嚣的步电动机一节能接粗差其工作原理.线路图见图6.一83型滚筒式洗衣机电气原理图见图7:由图可知,这种洗衣机带有""加热器,它实质是一管状加热器加热洗涤时,洗涤液温度为4一60℃,也有人称之为"热洗衣机",下面分析该种洗衣机几种典型工作状态,了解其原理,为维修工作打好基础.【一)自动进水时的控制电路分析结合图7分析,当把程控器旋钮转到设定位置时,则程控器的触点5一,6一,9_卯,8—8分别接通,把洗涤衣物投人内筒后,在关闭玻璃视孔门的同时,再将按钮开关按下接通,这时指示灯发亮,洗衣机14触点2一22接通,节能按钮开关的第一组触点接通,电源通过21—22,的第组触点,8一盯,进水电磁阀的线圈,排水泵电动机的线圈,接点18和门开关【构成通路.进水电磁阀工作,阀门打开,洗衣机进注水程序.同时,电源通过5__,触点3,同步电视和门开关构成另一通路,程控器进人正常工作状态.(二)洗涤液加热时的控制电路分析当洗衣机进水程序完成后,洗涤筒内水位也达到高水位位置.水位继电器的常闭点2一22断开,常开点2一23接通.由程控器动作控制,触点3和触点5处于断开状态,触点7一丁接通.温度继电器有两组触点,即40℃的常开触点和6℃的常闭触点.当筒内的洗涤液温度达到和超过40℃而低于60℃时,常开触点闭合接通,当出术口图7进水电磁阀结构图1一阃体2一隅板3一铁芯5一弹簧6一隔水套7一支撑8一中心孔琏口检修技术检修技术检修技术检恪技术检修技术检修技术洗涤液温度达到和超过6.℃.常闭触点142断开电路.由图7可见:电源通过触点21—23,7—7,加热器,'4接点8和门安全开关构成通路.工作对洗涤液加热,温度上升,这时触点3,触点5和都处在断开状态,同步电机设有电流通过而使程控器停止工作.同时双速运转电机的低速绕组和高速绕组都没有电流而处于停转状态.这一程序为时5分钟.待洗涤液温度达40时,的触点闭台接通电路,电源通过触点2一23,的触点,触点3,程控器的同步电机和门开关构成通路,洗衣机进入正常工作状态.【三)洗涤液温度达到40—6℃时.标准洗的控制电路由图7可知.当洗涤液达到40--60后,11"闭合接通电路电源通过2一23,矸的触点,触点3,13绕组和门开关构成通路,程控器工作.使程控器触点卜,4—4,6一,卯或如接通和断开.从而使电动机按正转7.5秒,停7.5秒,反转7.5秒的周期工作,在洗涤过程中,触点7与7断续接通,使洗潦液的温度保持在4--60之间.(四)洗衣机高速脱水电路由图7看出,由于程控器的设计程序安排.使触点3—3接通.卜接通.这时电源通过卜,3__3排水泵电机绕组.门开关构成通路,使排水泵电机绕组,]开关构成通路,使排水泵工作,将筒内洗涤液捧出.之后程控器使触点卜盯断开.8一踮接通.6一曲,9—9也接通.洗涤液的排出,使水位断电器的触点21—23断开,2卜22接通.这是电源通过2卜22,8一蛐,电容,双速电机高速线圈绕组的主副绕组,接点4和18,开关构成通路,使洗衣机内筒高速旋转,排水泵同时继续向洗衣机外泵水,直至卜3,__,吕一踮等触点断开,洗衣机停止工作为止.滚筒洗衣机结构比较复杂,自诎化程度高,出现故障主要是由于使用不当和机器本身可靠性差造成的,故障性质又可分为电气控制系统故障和机构系统故障两太类.本文只分析电气系统常见故障产生原因,介绍其维修方法.1.按下按键开关后,指示灯不亮,洗衣机不能工作.由滚筒洗衣机电气控制原理图可知.指示灯不亮,一般是在电路的前部出现故障.这部份电路容岛发生故障的地方是电源插头和插座,前玻璃门微动开关等.可用万用表检查交流220伏电源是否正常,保险丝是否接触良好,如均为正常,故障就可能出在门的微动开关上.这个微动开关较岛发生故障,原因是由于透明玻璃视孔门经常打开和关闭,致使门徽动开关产生位移,造成开关接触不良,有时会因盛水外筒碰撞而损坏.若经检查是属于门微动开关位移故障,排除方法是:将透明玻璃视孔门打开;旋松安装在外箱体孔右钡]微动开关上的紧固螺钉.使微动开关连同安装架向左移动重新固定然后关闭玻璃视孔门试一试+直到能昕到微动开关触点接通的声音为止.再重新固紧.如是微动开关损坏,则应更换之.2.按下琴键开关后,指示灯发亮,能够进水,排水,但不能进入正常洗裱程序.这种故障一般发生在洗涤电动机接线插扳与控制电路导线的接线端子处较长时问的诜衣机,由于盛水外筒频繁振动,使洗涤电动机导线接线端子板上松脱,从而使洗潦程序失控.排除这种故障的方法是:卸下洗衣机后盏扳固紧螺钉,拆下后盖板,在双速电机左下方找到接线端重新插紧,使其接触良好.另一种可能则是双速电动机的洗涤绕组断路.此时只能重绕线圈或换电动机5检修技术检修技术检修技术检修技术检修技术检修技术3.按下按键开关后,洗衣机的进水,洗涤程序正常,但进入排水,脱水程序时,电源保险丝烧断.这种故障反映了洗衣机内部有短路存在,根据经验这种情况多发生在连接水泵的两条导线的接线端子处,多是由于一个接线端子脱落到另一导线的端子处.因此排水泵没有接入电源,当进入排水,脱水程序时,马上就短路产生大电流烧断保险丝.维修方法是打开后盖板,重新接好水泵的端子连线即可恢复正常工作.田8水位压力开关培构图一氍讽坪打2一拄翻矗量3杠杆4一常肚^,中融-6蓄电弹簧7节开点8水挂开*9一气110掌点鹿阁茹12中_点☆斑13一先佧14一策15术隹幢6一轱4.按下按键开关后

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设计总体思路，基本原理和框图 4
1.1 设计总体思路 4
1.2 基本原理 5
1.3 系统设计框图 5
2单元电路设计 6
2.1 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计 6
2.1.1 分、秒计数器的设计 6
2.1.2 分、秒计数器的电路图 7
2.2 秒脉冲发生器 9
2.2.1 秒脉冲发生器原理 9
2.2.2 其原理图如下所示 9
3循环控制电路 10
3.1 其基本原理简述 10
3.2 其原理图 11
4单稳态延时电路 12
4.1 其原理图 12
5总控制电路 13
6故障分析与电路改进 16
7总结与调试体会 18
8附录(元器件清单) 20
9参考文献 20

1设计总体思路，基本原理和框图
1.1 设计总体思路

从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没又电机给我们接上，这回要用四哥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，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。

1.2 基本原理

首先，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寄存器后，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。

1.3 系统设计框图

1.3.1 系统设计框图

2单元电路设计
2.1 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计

2.1.1 分、秒计数器的设计
一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开

始从9减到0；这时，它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，秒十位完成并行置数，下一个DOWN脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。

对于分计数来说，道理也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然，这些计数器工作，其中的清零端CR要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上 就可以实现从0－9的数字输入。

2.1.2 分、秒计数器的电路图

2.1.1分、秒计数器的电路图

2.2 秒脉冲发生器
2.2.1 秒脉冲发生器原理
我们搜需要的秒脉冲发生器可以由一个集成的555定时器构成，当电源接通后，VCC通过对R1、R2向电容充电。电容上得到电压按指数规律上升，当电容上的电压上身到2/3VCC时，输电压VO为零，电容放电。当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容放电结束。这样周而复始便形成了振荡。我们要的周期是1秒，频率是1赫兹。周期T可以由下面的公式可知：
T＝R1.R2lnC （2-2-1）

2.2.2 其原理图如下所示

2.2.1 秒脉冲发生器原理图

3循环控制电路
3.1 其基本原理简述

还是采用我们方法，把秒十位上的数提出来作为循环控制系统的输入信号，秒位上的都是相同的，可以不管。我们的目标是把秒十位上输出的二进制数转化成两位三个数：

So S1 状态
1 0 右移
1 1 闪烁
0 1 左移
5 0101 4 0100
3 0011 2 0010
1 0001 0 0000
3.1.1 状态转换表
现在我们把192的QA、QB接上一个异或门，QC接上一个反相器，然后把它们出来的信号接到一个与非门后再接到So端，把反相器出来的信号输入到S1端；这样就实现了上述要求。当我们开机时，计数器时被清零的，QA、QB、QC没有输出，这时输出的是000，194的So、S1为11，移位寄存器置数为0010。当192输出的是0101时，So、S1为10，移位寄存器右移动作，因为So、S1的两端接一个与非门出1，再通过一个接在194QB端的与门，结果输出来到发光二极管的还是高电平（如下图所示）；从节点46输出，经过反相器到达节点48的是低电平与门U28没有输出脉冲，所以194做右移直到下一个状态的到来。显然当192的输出是0100是也是一样的。当输出是0011时，So、S1的状态是11，194处于并行置数，其QB端输出一个高电平1，与此同时，从So、S1输出的两个1进入与非门U27，但是在节点46是一个低电平0，所以节点44没有高电平输出。而节点46为高电平1，这时通过U28的脉冲信号可以输出了，与U28的或门U22、U23、U24、U25、U26就可以输出脉冲信号到发
光二极管实现闪烁；当192输出的是0010时， So、S1状态从11变为01，移位寄存器192做左移循环，在脉冲的输入下。同右移一样，从So、S1输出到U27再出来的是一个高电平1，所以与门U26输出高电平；当计数器192输出的是0001时，还是和0010时一样；最后当192输出是0000时，其又和输出0011时一样，移位寄存器194处于置数状态，放光二极管闪烁。到此，提取信号、循环电路完成。
3.2 其原理图

3.2.1 循环电路原理图

4单稳态延时电路
555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐，人们将其戏称为伟大的小IC。1972年，美国西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer NE555双极型时基电路，设计原意是用来取代体积大,定时精度差的热延迟继电器等机械式延迟器。但该器件投放市场后，人们发现这种电路的应用远远超出原设计的使用范围，用途之广几乎遍及电子应用的各个领域，需求量极大。美国各大公司相继仿制这种电路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上将两个双极型555单元集成在一起，取名为NF556。1978年美国英特锡尔公司(Intelsil)研制成功CMOS型时基电路ICM555 1CM556,后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路558 由于采用CMOS型工艺和高度集成，使时基电路的应用从民用扩展到火箭、导弹,卫星,航天等高科技领域。在这期间，日本、西欧等各大公司和厂家也竞相仿制、生产。尽管世界各大半导体或器件公司、厂家都在生产各自型号的555／556时基电路，但其内部电路大同小异，且都具有相同的引出功能端
4.1 其原理图

4.1.1单稳态延时电路

5总控制电路
现在各单元电路完成了，最后要把它们有效的结合起来联合工作，实现目的功能。我们要求在给分钟置数的同时秒要显示为零；外部还要有强制停止并清零；还有暂停功能。
对于置数来说，我们可以在分钟计数器的UP端到高电平之间各用一个开关接上，就当给它一个低电平时，计数器就往上增加1。但时，192要求在UP端工作的同时，其DOWN端要为高电平，且秒计数器要为零，我们可以让秒计数器清零，同时把脉冲停止了。在高电平上接上一个开关，让它接到一个JK触发器上，同时把JK触发器的JK端接1，让它实现触发功能。让它的Q端输出到秒计数器的清零端，这样刚开机或者再按一下开机键就可以对秒计数器清零。把JK触发器的Q反端和从分计数器借位端Bo反相出来的信号接到一个与非门上，从与非门出来的信号接到分计数器的DOWN端来保证置数的时候DOWN是高电平。但是如果仅是这样的话，当置数完成再一次按开机键（如图中的J3所示）时，没有脉冲信号输入到秒计数器的DOWN端，192并不可以工作。我们可以把脉冲和JK触发器Q反端接到一个与门上，然后把它上输出端接到秒计数器的DOWN端以控制计数。先歇息一下。现在的问题是，循环的发光二极管没有受到控制键的控制，所以还得把受到控制的从与门U12出来的信号输出到移位寄存器194的时钟信号CLK上。

最后要解决一个大问题，当所置的洗衣时间完成后，要发出报警并自动清零。至于报警电路我们知道当计数器全为零的时候，从秒位会发出一个借位信号，一直接到十分位上去，十分位会发出一个借位信号，我们可以用这个信号来作为报警并清零的信号，平时192的借位端保持的是高电平，当有借位信号时，其变成0，我们在分十位借位端接一个非门，再把它和分位的CLR端一起接到一个与门，也需要把它接到一个JK触发器（U10）上作为其时钟信号，其后再接到单稳态电路的输入端TRI，单稳态的输出端接到蜂鸣器上。而该与门（U14）的另一输入端接在控制开关J3上，与门出去仍然接在JK触发器U9上，这样当洗衣时间完成后，十分计数器的借位端Bo端发出的0信号就可以经过以上路径而变成1到达与门U14，同时JK触发器U10得到一个触发信号而输出到单稳态，从而发出报警声，但一段时间后其自动停止。同时U14发出的1信号使U9发出1信号而使秒计数器清零；当然秒脉冲因为U9端的Q反端的0信号而使其没有输出，这样原来闪烁的灯不再亮了。到此，一个电路总算还可以了吧，我们有时还需要让它休息一下，我们改变一下洗衣量时，就还需要一个暂停键，这也可以的，只要把秒脉冲切断就可以了。我们可以在控制脉冲输出的与门U12和脉冲到达端之间接入一个由开关控制的JK触发器来控制的与门，这样就可以控制脉冲的输出了。我们知道与门是其中一输入为零时，无论另一端时怎样的其输出为零，但一端为1时，另一端输入什么与门就可以输出什么。现在控制端也连起来了，这样，一个完整的洗衣机控制电路就完成了。

5.1.1 总电路图

6故障分析与电路改进

要得到一个良好的设计，需要的总是肯定和否定，几经修改一个电路才得以肯定、采纳。就象循环电路一样，刚开始设计了一种有三个接口的电路，这个接口要求从秒十位输出的信号要化为一种状态，只可以是高有效，到来时进入各自的接口，可以说实现正传、反转、暂停的电路相互独立的，道理如下，当一个高电平来到时让它接到194的So、S1上，其中在接到So的信号上接一个RS触发器，当B端的置数输出时，QB上有一个高电平，把它接到一个D触发器上，D触发器从Q反端输出的信号接到刚才的RS触发器的Q端使Q端为0，这样在脉冲的控制下，其可以做左移动作，如图中的开关1所连接的电路所示，同样，在输入到S1端的电路上接一个RS触发器，从194QB端上反馈回来的信号接到D触发器上，从D触发器的Q反端出来的信号接到S1端，这样就可以做右移动作，如图开关2所示。循化要单独设计，如图所示，二极管是保证各个模块间可以独立工作而采用，这样当高电平到达时，194被置数为0000，同时上一个状态，不管时左移的还时右移的都被清零了，这时只要开关1或2接上就可以在脉冲作用下实现闪烁，单个模块演示还时可以的。但是接到电路上就不行了。当开机后，在第一分钟内，它可以右移，也可以闪烁，到了左移就不行了，发光二极管一片空白，但是在接下来的个分钟内，其只有当闪烁时才可以看到。几经试验才知道，时开关3出了问题，不管它时1状态还是0状态，它都比194Q端出来的数优先，在3没有工作时，在194Q端到LED之间的二极管两端各接一个LED就知道，当194做右移或左移时两个发光二极管的状态时不通的，靠近循环LED的那各LED总不会亮，而接在QB端的LED可以定时发亮，从而有上述结论。

其图如下所示：
7.1.1 电路图
7总结与调试体会

1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连接图，和芯片上的选择。这个方案总共使用了74LS192四个，74LS08，74LS32，74LS00,74LS76和NE555定时器各两个，74LS194，74LS86各一个。

2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。

3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解 了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之前的课程设计对我们的作用是非常大的。

4、
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

5、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

6、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！

8附录(元器件清单)

器件型号 用途介绍 数量
74LS192 计数器 4
74LS194 移位寄存器 1
74LS08 四2输入与门 2
74LS04 六反向器 1
74LS32 四2输入或门 2
74LS00 四2输入与非门 2
74LS86 四2输入异或门 1
74LS76 双JK触发器 2
NE555 555集成定时器 2
9参考文献
《电子技术课程设计》 历雅萍、易映萍编
《电子技术课程设计指导》 彭介华 主编 高等教育出版社
电子线路设计、实验、测试》 谢自美主编 华中理工出版社。
《数字电子技术基础》 阎 石 主编 高等教育出版社

『捌』 制作简易手摇洗衣机的步骤和材料

洗衣的预备
1、
滚筒洗衣机的料盒有三个槽，从左至右分别用于投放主洗剂、柔顺剂和预洗剂。
2、
主洗剂一般是指洗衣粉，假如洗羊毛制品，可以在这里放入专用洗剂。
3、
柔顺剂应投入中间的槽内，洗衣机会在适当的时候将其释放入桶内
4、
预洗剂我们平时用得不太多，主要是指正式洗涤前的浸泡剂，例如衣物上浆剂和染色剂等
5、
所有的洗涤剂必须在洗衣程序开始之前投放好。程序开始后，从进水管接入的自来水会先被导入料盒，再从料盒导入滚桶内，这样水流就把稀释后的洗衣粉冲入滚桶中了。
洗衣程序的选择
1、
洗衣机说明书中所介绍的每种程序适用范围只是一种参考，最好在使用时，根
据织物的脏污程序和易洗程序（即质料）来灵活选择。
2、
家庭日常洗涤时，除脏的、厚重织物和比较贵重的、易损织物外，并不按质料分类，而是将各类织物放在一起洗涤，这时应选择化纤织品程序或标准洗涤程序。在夏季洗涤各类不脏的比较轻薄的织物，选择羊毛织品程序或弱洗程序即可。
3、
只有在洗涤脏的、厚重的各类织物时，才有必要选择棉织品程序。洗较脏的毛线编织物，也可使用化纤织品程序或标准洗涤程序。滚筒洗衣机对洗涤物的磨损率仅是波轮洗衣机的几分之一，在波轮洗衣机里能洗涤的织物在滚筒洗衣机里就更能洗涤，一般不必考虑损伤问题，而是考虑如何节电节水省时。
如何在洗涤中间添取织物
1、
前开式滚筒洗衣机接通电源后，经0．5min电动门锁将机门锁死，以保证使用安全。若在洗涤途中添加或取出织物，需首先断开洗衣机电源。
如果内筒水位低于观察窗底部，断电2min后即可打开机门添取织物；
如果内筒水位高于观察窗底部，怎么办？
1、
断开电源开关后旋转程序旋钮至排水位置；
2、
接通电源后开始排水，将水位排至观察窗底部；
3、
断电后重新调好洗涤程序，2min后打开机门添取织物；
4、
关好机门，接通电源，洗衣机按新调整的程序运行。
5、
需注意的是，在洗涤途中欲调整程序，都需要首先断开电源开关，然后再顺时针方向转动程序旋钮来调整程序。不断开电源就旋转程序旋钮，可能损坏程控器。

『玖』 制作简易手摇洗衣机的步骤和材料 

洗衣的预备

1、

滚筒洗衣机的料盒有三个槽，从左至右分别用于投放主洗剂、柔顺剂和预洗剂。

2、

主洗剂一般是指洗衣粉，假如洗羊毛制品，可以在这里放入专用洗剂。

3、

柔顺剂应投入中间的槽内，洗衣机会在适当的时候将其释放入桶内

4、

预洗剂我们平时用得不太多，主要是指正式洗涤前的浸泡剂，例如衣物上浆剂和染色剂等

5、

所有的洗涤剂必须在洗衣程序开始之前投放好。程序开始后，从进水管接入的自来水会先被导入料盒，再从料盒导入滚桶内，这样水流就把稀释后的洗衣粉冲入滚桶中了。

洗衣程序的选择

1、

洗衣机说明书中所介绍的每种程序适用范围只是一种参考，最好在使用时，根

据织物的脏污程序和易洗程序（即质料）来灵活选择。

2、

家庭日常洗涤时，除脏的、厚重织物和比较贵重的、易损织物外，并不按质料分类，而是将各类织物放在一起洗涤，这时应选择化纤织品程序或标准洗涤程序。在夏季洗涤各类不脏的比较轻薄的织物，选择羊毛织品程序或弱洗程序即可。

3、

只有在洗涤脏的、厚重的各类织物时，才有必要选择棉织品程序。洗较脏的毛线编织物，也可使用化纤织品程序或标准洗涤程序。滚筒洗衣机对洗涤物的磨损率仅是波轮洗衣机的几分之一，在波轮洗衣机里能洗涤的织物在滚筒洗衣机里就更能洗涤，一般不必考虑损伤问题，而是考虑如何节电节水省时。

如何在洗涤中间添取织物

1、

前开式滚筒洗衣机接通电源后，经0．5min电动门锁将机门锁死，以保证使用安全。若在洗涤途中添加或取出织物，需首先断开洗衣机电源。

如果内筒水位低于观察窗底部，断电2min后即可打开机门添取织物；

如果内筒水位高于观察窗底部，怎么办？

1、

断开电源开关后旋转程序旋钮至排水位置；

2、

接通电源后开始排水，将水位排至观察窗底部；

3、

断电后重新调好洗涤程序，2min后打开机门添取织物；

4、

关好机门，接通电源，洗衣机按新调整的程序运行。

5、

需注意的是，在洗涤途中欲调整程序，都需要首先断开电源开关，然后再顺时针方向转动程序旋钮来调整程序。不断开电源就旋转程序旋钮，可能损坏程控器。