基于VHDL的洗衣机控制器设计开题报告
2020-04-25 20:21:02
1. 研究目的与意义(文献综述)
1858年,一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机,该洗衣机的主件是一只圆桶,桶内装有一根带有桨状叶子的直轴,轴是通过摇动和它相连的曲柄转动的。同年史密斯取得了这台洗衣机的专利权。但这台洗衣机使用费力,且损伤衣服,因而没被广泛使用,但这却标志了用机器洗衣的开端。次年在德国出现了一种用捣衣杵作为搅拌器的洗衣机,当捣衣杵上下运动时,装有弹簧的木钉便连续作用于衣服。19世纪末期的洗衣机已发展到一只用手柄转动的八角形洗衣缸,洗衣时缸内放入热肥皂水,衣服洗净后,由轧液装置把衣服挤干。
第一台自动洗衣机于1937年问世。这是一种“前置”式自动洗衣机。靠一根水平的轴带动的缸可容纳4000克衣服。衣服在注满水的缸内不停地上下翻滚,使之去污除垢。到了40年代便出现了现代的"上置"式自动洗衣机。
随着工业化的加速,世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机,它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流,使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚,洗净衣物。【1】
2. 研究的基本内容与方案
本内容:设计基于vhdl的洗衣机控制器,控制洗衣机的电机正反转运行、暂停和停止状态,将运行时间和运行状态由显示器显示出来。此控制器具体由以下几个子功能模块构成:洗涤预置时间寄存电路模块、十进制减法计数模块、时序电路模块、译码器驱动电路模块、数码管显示模块。本设计主要运用eda平台做设计与仿真,使用quartusii软件、vhdl硬件描述语言设计各个子功能模块,将其搭建成洗衣机控制器系统框图,完成时序电路的设计并通过系统仿真来体现洗衣机的洗涤状态。 【3】
目标:熟练掌握quartusii软件使用及vhdl硬件描述语言编程;完成洗涤预置时间寄存电路模块、时序电路模块等子功能模块设计,并搭建洗衣机控制器系统框图;完成系统仿真,成功体现洗衣机的洗涤状态。
设计方案:本文利用quartusii软件平台,选择cycloneii系列芯片,通过vhdl语言设计和仿真软件的使用,实现了洗衣机的基本功能。控制洗衣机中的电动机按“定时启动→正转30s→暂停10s→反转30s→暂停10s”的规则运转,若定时未到,则回到规则中继续运转,若定时已到则停止运转。
3. 研究计划与安排
2017.12-2018.2 熟悉quartus 环境以及vhdl语言
2018.2-2018.4 开发各模块的硬件仿真模块以及控制程序
2018.4-2018.5 在quartus中验证控制程序的时序
4. 参考文献(12篇以上)
1. 程俊, 黎福海, 代扬. 基于vhdl语言的实用电梯控制器的设计[j]. 现代电子技术, 2004, (1): 20-11
2. 高迎慧, 侯忠霞, 杨成林. 基于fpga的自动升降电梯控制器设计[j]. 辽宁工程技术大学学报, 2007, (2): 242-244
3. 龚兰芳, 梁文祯. 可编程微波炉控制器的设计[j]. 微型机与应用, 2011, (12): 26-29