文档介绍：数字逻辑实验报告
---全自动洗衣机系统
数字逻辑实验报告
------全自动洗衣机系统设计
一、实验目的
通过硬件描述语言VHDL的编程,深入了解并掌握可编程芯片的使用技术,完成规定的设计任务,加强对《数字逻辑》课程所学知识的理解,培养创造性思维能力和独立解决实际问题的能力。
二、实验所用到的仪器和组件
可编程芯片ISP1032E
位于实验箱右半部,可用的芯片引脚68个
DICE-SEM实验箱
逻辑开关:一排16个,K0~K15
按钮开关:2个,P1~P2
显示灯:一排16个,L0~L15
七段译码显示器:6个(8421码驱动显示)
输出直流电压:5V±
输出直流电流:
钮子开关、单脉冲按钮、指示灯若干
时钟信号:1Hz, 10Hz,…
引线若干
三、实验设计方案及逻辑图
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在该图中,圆形表示按钮,小方框表示指示灯,大方框表示数码管,用一个单独的数码管来显示设定的水位,另外两个数码管显示目前所处工作状态的剩余时间。
输入:电源开关(电平),启动/暂停按钮(脉冲信号),洗衣模式(脉冲信号),水位控制(脉冲信号)。
输出:指示灯(电源开关指示灯,启动暂停指示灯,洗涤指示灯,漂洗指示灯,脱水指示灯。
数码管:用两个数码管来显示剩余时间,由三种工作状态的剩余时间公用,即洗涤时间(12分钟),漂洗时间(6分x 2次),脱水时间(3分钟),在进行洗衣模式选择时则显示为该模式的总时间。一位数码管显示水位。
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(1)洗衣机有六种洗衣模式:标准洗,单洗,洗漂,单漂,漂脱,单脱。各模式所包含的工作状态时间如下:
标准洗模式下,洗衣机先洗涤12分钟,然后洗涤6分钟x2次,最后脱水3三分钟。
单洗模式下,洗衣机只洗涤12分钟
洗漂模式下,洗衣机先洗涤12分钟,然后漂洗6分钟 x 2次。
单漂模式下,洗衣机只漂洗6分钟 x 2 次。
漂脱模式下,洗衣机先漂洗6分钟 x 2次,然后脱水3分钟。
单脱模式下,洗衣机只脱水3分钟。
在上面6中模式运行时间内,都可以随时按“启动/暂停”键在启动运行和暂停运行两者之间切换。启动运行时继续执行刚才被暂停的未完成的工作流程。在一个洗衣模式下的所有流程完成后,洗衣机进入标准模式,同时如果5分钟没有按“启动/暂停”键来启动运行它们,系统将自行断电。
(2)在选择洗衣模式时,两个数码管会显示新的洗衣模式的总时间。“洗涤”,“漂洗”和“脱水”指示灯也会随着新的洗衣模式的变化而变化。某个指示灯亮,表示在本洗衣模式中包含对应的工作流程,反之则不包含。这样在操作时会很方便的了解每个洗衣模式下的所有的工作流程。在洗衣机工作时,已完成的或者不会执行的洗衣工作所对应的指示灯熄灭,而正在执行的洗衣工作对应的指示灯闪烁,稍后准备执行的但还没有开始的指示灯亮。如果在洗衣机工作时按“启动/暂停”键,则正在闪烁的变量。
(3)系统启动期间不允许改变工作状态。必须按“启动/暂停”使系统暂停
然后才可以选择洗衣状态。洗衣流程如下:
洗衣模式
总时间
洗涤指示灯
漂洗指示灯
脱水指示灯
标准洗
27
亮
亮
亮
单洗
12
亮
灭
灭
洗涤
24
亮
亮
灭
单漂
12
灭
亮
灭
漂脱
15
灭
亮
亮
单脱
3
灭
灭
亮
(4)系统工作时,“启动/暂停”指示灯亮;系统暂停或者电源关闭时“电源”开关为关,“启动/暂停”灭。
(5)对电源开关的操作相当于上电和关闭电源。电源接通时将开关拨到开,电源指示灯亮,洗衣模式变成标准洗,系统处于暂停状态。此时可以设置水位,选择模式;当关闭电源后,个指示灯熄灭,停止工作。
(6)一个洗衣模式至少包括一个流程,每个流程的时间如上面的表格所示。在工作时数码管的示数减小,知道结束。如果结束后没有采取操作,系统超时会自动断电。
(7)水位按钮和水位指示数码管是一个独立的模块。水位值有一个固定的范围,即4~8,初始值为6。每按一下“水位”,则水位数加1,超过8时变成最小值4.
(8)在按每个按钮时,都要发出“嘟”的一声报警声,在每个洗衣模式所有的程序结束时,发出“嘟嘟嘟”的报警声,响30秒停止,自动执行“电源”开关关的所有工作。
以下简单绘出图样,因变量太多用各个模板实现之,对于其中部分信号的驱动,由于是和上一个模块的输出有关,所以部分变量或信号时间上是上一个的结果,这里也当做输入,而且,对于一个模块的输入,由于判断条件很多,所以往往也需要很多的状态标志位,如water(水位),start(电源开启)…………
四、实验步骤与实验记录:
1.