数字逻辑综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称洗衣机定时控制器班级 20150615学号 2015061506学生姓名黄伟同组班级 20150615同组学号 2015061502 同组姓名郭伟指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬摘要关键词：预置洗涤时间；倒计时显示；发出信号提醒用户；洗衣机状态转换提示功能；甩干功能洗衣机已经进入了千家万户，其控制逻辑和功能也为人熟知，本课题要求设计一个带有洗涤时间设定并显示功能的简易洗衣机控制电路，当时间到后，报警提醒。

根据要求，该电路需要有三个基础功能：第一，能在10分钟内自行设定洗涤时间；第二，用三位数码管显示预置洗涤时间，并对洗涤过程做倒计时显示，直到时间到零；第三，当时间到达终点时，会发出信号提醒用户注意。

在实现了基础功能的基础上，我们小组又扩展添加了三个功能：第一，在洗衣机洗衣功能进行到倒数第九秒时，会有一个小灯亮起提醒用户洗衣即将结束，且洗衣结束后，该灯保持闪亮直至洗衣功能被关闭；第二，为洗衣机状态转换提示功能，每十秒让设定好的小灯闪亮一次；第三，我们增加了甩干功能，因为，用户可能只需要甩干，所以甩干功能并未与洗衣功能自动连接起来，在甩干的倒数第八秒时，设定好的一个小灯会闪亮一下，提醒用户甩干即将完成，甩干结束后，此小灯会保持闪亮直至甩干功能被关闭。

该实验用到八种芯片，即74LS192、74LS11、74LS00、74LS04、74LS08、74LS27、74LS32、7490。

主要用到了反馈预置法，实现了六十进制，结合了组合逻辑电路与时序逻辑电路，以1hz的连续脉冲控制整个电路的运转，较好实现了洗衣机定时控制器常见的功能。

目录1 需求分析........................................................................................................................................... - 5 -1.1 基本功能要求......................................................................................................................... - 5 -1.2 创新拓展功能......................................................................................................................... - 5 -1.3 设计原理.................................................................................................................................. - 6 -1.4 实验原理图 ............................................................................................................................. - 6 -2 系统设计........................................................................................................................................... - 7 -2.1 系统逻辑结构设计................................................................................................................. - 7 -2.2 系统物理结构设计............................................................................................................... - 15 -3 系统实现......................................................................................................................................... - 24 -3.1 系统实现过程....................................................................................................................... - 24 -3.2系统测试............................................................................................................................ - 26 -3.3 系统最终电路图.................................................................................................................. - 30 -3.4系统团队分工........................................................................................................................ - 35 -4 总结.................................................................................................................................................. - 37 -5 引脚图附录 .................................................................................................................................... - 38 -1 需求分析1.1 基本功能要求1)洗涤时间在10分钟内由用户自行设定。

2)用三位数码管显示洗涤的预置时间，对洗涤过程做倒计时显示，直到时间到而停机。

3)当定时时间到达终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号提醒用户注意。

1.2 创新拓展功能1)在洗衣机洗衣功能进行到倒数第九秒时，会有一个小灯亮起提醒用户洗衣即将结束，且洗衣结束后，该灯保持闪亮直至洗衣功能被关闭；2)为洗衣机状态转换提示功能，即洗衣机分为滚动洗衣状态和休息进水状态，每十秒让设定好的小灯闪亮一次以提示状态的转换；3)我们增加了甩干功能，因为，用户可能只需要甩干，所以甩干功能并未与洗衣功能自动连接起来，在甩干的倒数第八秒时，设定好的一个小灯会闪亮一下，提醒用户甩干即将完成，甩干结束后，此小灯会保持闪亮直至甩干功能被关闭。

1.3 设计原理我们通过74ls192芯片预置好洗衣时间，选择了频率为1HZ 的秒脉冲发出来的信号控制整个电路的运行，使用74ls192芯片，74ls00芯片和74ls08芯片结合反馈预置法完成了六十进制计数器，以该计数系统为基础组成了洗涤时间计数系统和甩干时间计数系统，以74ls192芯片的输出结合数码管显示出洗涤剩余时间和甩干剩余时间；同时采用了7490芯片进行洗衣机工作状态转换的提示。

以上部分作为控制系统，结合时间译码实现对电机的控制。

我们使用了3个LED 灯，一个用于提示洗衣功能的结束，一个提示甩干功能的结束，另一个提示状态的转换，同时用12个开关来预置五个数码管的时间。

1.4 实验原理图2 系统设计2.1 系统逻辑结构设计因为该实验核心功能的实现主要采用的74LS192芯片，而该芯片是功能集成化芯片，主要使用了其清零、置数和减计数功能的基本功能，下面给出74LS192芯片的功能表。

表2.1.1 74LS192计数器功能表该洗衣机定时控制器主要3个部分：1.洗衣机洗涤定时控制系统具体包含倒计时电路，LED灯和蜂鸣器提示电路；2.洗衣机状态转换提示电路具体包含计时电路和LED灯提示电路；3.洗衣机甩干定时控制系统具体包含倒计时电路，LED灯和蜂鸣器提示电路；以下具体解释各部分原理：2.1.1洗衣机洗涤定时控制系统2.1.1.1洗涤倒计时电路工作原理图：图2.1.1分钟与秒的显示电路图工作原理：首先进行置数设置，假设预置为6分钟59秒，因为倒计时一般都是从xx分59秒开始。

接着，把频率为1HZ的脉冲接近电路。

然后， 是代表秒的低位，用到了74ls192芯片，实现了从9到0的减计数功能，当这位的计数减到0时，向高位的秒位②借位，故又需用到74ls192芯片，同时这位的秒继续进行倒计时减计数。

因为这位的秒，我们要实现5到0的循环转换，而不是9到0的转换，所以需要设计一个逻辑电路将十进制的转换为6进制的。

在此，我们小组通过使用反馈复位法来实现5到0的循环过程，因为10进制时0的下一位是9即1001，故从Q3Q2Q1Q0的最高位Q3和最低位Q0引出导线通过74ls00芯片进行与非逻辑运算，故74ls00芯片会输出0，并将此输出与原本需要接到秒十位的置数端的高电平信号（此信号从一个开关引出）接入一个二输入与门，再将输出接到秒十位的置数端，以此反馈预置法来实现5到0的循环转换。

此外，当高位的秒计数减到0以后，需要向更高位的分钟位③借位，此时，最高位的分钟计数器就会减一，所以，最高位的分钟也用到了74ls192芯片。

当最高位分钟减到0，两位秒也减到0时，分钟不借位，也不可让分钟这位进行9到0的循环，所以需要从分钟的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，从秒十位的输出Q3Q2Q1Q0的Q2与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，同时从秒个位的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，这三个输输出经过74ls11芯片进行三输入与的逻辑运算，将此时的输出结果“1”信号给三个74ls192的清零端。