电子技术基础课程设计——基于Verilog的智能洗衣机控制器.docVIP

电子技术基础课程设计 ——智能洗衣机控制器 姓名： 沈业成 班级： 测控1101班 学号： U201113464 电话： 目录 一、课程设计的目的 二、课程设计的课题与要求 1. 课程设计的课题 2. 课程设计的要求 三、设计思路与过程 1. 设计前提概述 2. 系统原理框图 3. 整机ASM图 4. 输入输出设计 四、硬件扩展 五、系统模块设计 1. 模式选择模块 2. 时序控制模块 3. 输出控制模块 4. 译码器模块 六、课设感想与收获 一、课程设计的目的 1．了解数字系统的组成，学习数字系统的设计方法。 2．学习数字系统由上向下设计法的工具－ASM图 3．熟悉现代数字系统的实现方法：用PLD器件取代传统的中规模集成器件实现数字电路与系统。 学习分层次化实现数字电路与系统的方法。 5．学习使用硬件描述语言（Hardware Description Language）对数字电路与系统进行建模、仿真与实现的方法。 二、课程设计的课题与要求 1. 课程设计的课题 设计一个智能洗衣机（全自动洗衣机）控制器，能够实现洗衣，漂洗和脱水的功能。 2. 课程设计的要求 能够使用按键模拟对洗衣机的控制，能够设置工作模式，为了便于观察，将洗衣机的工作模式和所剩的工作时间用数码管显示出来，能够将洗衣机当前所处的状态用发光管或者数码管显示出来。 【模式1】：洗特别脏的衣服（ 洗衣30秒钟） 【模式2】 ：洗脏的衣服 （洗衣20秒钟） 【模式3】 ：洗一般的衣服（洗衣10秒钟） 【模式4】 ：漂洗（每次漂洗5秒钟） 【模式5】 ：脱水（每次脱水3秒钟） 【洗衣全过程】：洗衣＋脱水＋漂洗＋脱水＋漂洗＋脱水，注水完成使用外部传感器S=1表示。 【漂洗模式】：漂洗＋脱水＋漂洗＋脱水，注水完成使用外部传感器S=1表示。 【脱水模式】：脱水。 【注】：操作完毕使用蜂鸣器鸣叫两秒提示。 三、设计思路与过程 1. 设计前提概述 本设计任务主要是实现各个模式之间的切换以及各个状态之间的转变，并将模式、状态的转换、时间用数码管显示。 课题已经要求有模式一到五这五个模式，和三个状态：洗衣，漂洗与脱水。但是，注水是洗衣机必须进行的操作，也占有整个模式中的部分时间，所以也将注水当作一种状态，而且洗衣和漂洗之前都必须注水。另外，根据实际需要，在洗衣或者漂洗与脱水之间加入了排水环节 所以，设计的模式有五个：Mode1强力，Mode2普通，Mode3轻柔，Mode4漂洗和Mode5脱水。状态有五个：注水，排水，洗衣，漂洗与脱水，分别对应state1，state2，state3，state4，state5。初始状态为state0。 2. 系统原理框图 3. 整机ASM图 30s/20s/10s State1：注水 State2：排水 State3：洗衣 (模式一30s 二20s 三30s) State4：漂洗 State5：脱水 State0：初始态 4. 输入输出设计 本程序共有5个模式：模式一，模式二，模式三，模式四，模式五。5个状态：注水，洗衣，漂洗，脱水。 设计4个输入按键，分别为模式选择按键、启动按键、暂停按键、复位按键。 输出设备有二个发光二极管，四个数码管。发光二极管1亮表示洗衣全过程完成，代替蜂鸣器作用。发光二级管2两表示洗衣机正在工作。一个数码管用来显示当前的模式，1,2,3,4,5分别表示模式一，模式二，模式三，模式四，模式五；一个数码管用来表示当前的状态，0~5分别表示初始状态，注水，排水，洗衣，漂洗，脱水状态；两个数码管用来显示当前模式所剩下的时间。 四、硬件扩展 本程序硬件扩展为4*4键盘。 原理图及布线图如下： 五、系统模块设计 模式选择模块 模式的选择通过一个按键来控制。按键信号做触发时钟，输入一5进制加计数器，输出当前选择的模式信号。此信号与使能信号及Vdd等分别产生5个模式使能信号。每个模式有固定的时长，模式一49秒，模式二39秒，模式三29秒，模式四16秒，模式五3秒。将这些数值分别赋为5个减计数器的初始值，并通过5个模式使能来选择对应的计数器，以实现每个模式的剩余时间计数。 部分程序如下： //==================count5asc.v======