洗衣机控制器详解.ppt

洗衣机控制器设计 2016 实验目的及任务要求 MORE THEN TEMPLATE 设计一个洗衣机洗涤程序控制器，控制洗衣机的电动机（LED闪烁代替）按下图所示的规律运转： 用两位数码管预置洗涤时间(分钟数)，洗涤过程在送入预置时间后开始运转，洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，用LED表示电动机的正、反转，如果定时时间到，则停机蜂鸣器发出信号。 MORE THEN TEMPLATE MORE THEN TEMPLATE 系统模块设计： MORE THEN TEMPLATE 预设时间和编码电路（settime）：接受用户通过按钮预置的时间信息，编码成八位之后转给减法计数器。 time_input为通过开发板上按钮输入的信号，load为输入确认信号。本模块将输入的四位时间信息编码输出到减法计数器电路。 loadevent是指信号load是否发生跳变,若发生了则返回ture,否则为假,load=‘1’是跳变后load为高电平. 合起来就是当load信号的上升沿则. MORE THEN TEMPLATE 二、减法计数器电路（counter）：接收编码之后的预置时间信息，向电机运转控制电路传递运行信号，并将预置时间信息和剩余时间信息发给数码管显示电路进行实时显示。 std_logic_vector??是标准逻辑矢量,定义的是长度大于1的变量 MORE THEN TEMPLATE 减法计数器 本模块中clk为系统时序脉冲信号，start为系统开始运行的信号，time_set为从预置时间模块接收到的时间编码信号，time_remain为输出到数码管显示电路的时间信号，time_over为系统运行结束信号,可以用来控制蜂鸣器的通断。 BUFFER： 一般比较少用，它实际上输出的功能与out一样，他只有1个寄存器，而此时读入的却是上次从该口输出的值 MORE THEN TEMPLATE 三、数码管显示电路（showtime）：接收减法计数器电路传来的时间信息，进行实时译码显示。 signal_choose 用来转换分位和秒位 MORE THEN TEMPLATE MORE THEN TEMPLATE 为了进行两位的显示，我们就设计了两个小灯，每个小灯分别代表十位和个位，当某个小灯被点亮时代表当前显示的是对应位的数值，每个一秒转换一次，这样就可以实现两位的显示了。 四、电机运转时序控制电路（analyse）：接收运行起止信号，安排电机运行状态并编码输出。 通过时钟的输入进行计算当前系统应该处的状态，并进行编码输出电机的运转状态 MORE THEN TEMPLATE MORE THEN TEMPLATE 五、译码器（move）：接收电机运行状态信号，译码后实时控制电机的正传、反转和暂停。 分析输入的电机转动编码信号，即为思路中的Q1何Q2，安排电机运行状态并进行输出 MORE THEN TEMPLATE 通过波形可以看到time_input设定的值通过load读入，start后，电机就会运转， 同时数码管进行显示，实现了预定的功能，而且对于minute和second的显示也是正确的。 总时序仿真 MORE THEN TEMPLATE 实验问题分析和经验总结： 关于这个洗衣机控制器，就是用模块化层次化的设计方法进行系统层的设计，这样分解下来，设计会更容易点，思路也比较简单。洗衣机控制器主要就只有三个状态，要实现几种状态的多次循环的改变，其他的还有计时和数码显示的功能，所以电路可以设计为大致五大部分：settime，counter，analyse，move，和showtime。通过每个模块的设计最后组装即可完成系统级的设计。在设计的时候，如果特别要注意各个模块之间接口的设计，要是接口不对，模块之间就没法实现组装。 通过这次设计，对于VHDL的设计方法大致有了一些技巧性的了解，位以后的硬件设计打下了基础，对FPGA的编程、定时器和计数器的设计都熟悉起来，加深了对时序组合电路的印象。 通过在网上进行各种资料的查询，也发现了其实FPGA的设计具有较好的前景，其功能的强大和设计方法的简单可靠。具有较强的适应能力和可移植性。 THANK YOU