Verilog数字电子技术洗衣机控制器.docx

1、Verilog数字电子技术洗衣机控制器2010学年度第一学期电子技术基础课程设计智能洗衣机控制器院 系： 控制科学与工程系 专 业： 自动化 班 级： 1006班 姓 名： * 学 号： * 指导教师： 课程设计名称智能洗衣机控制器的设计设计内容及要求 设计一个智能洗衣机控制器，能够实现洗衣，漂洗和脱水的功能。 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，将洗衣机设定的工作模式(15)和整个过程所剩的工作时间用数码管显示出来(时间分辨率为1分钟)，能够将洗衣机当前所处的状态（注水，洗衣，排水，甩干）用发光管或者数码管显示出来。【模式1】： 洗衣模式强力洗（ 洗衣30分钟

2、）【模式2】 ：洗衣模式普通洗 （洗衣20分钟）【模式3】 ：洗衣模式轻柔洗（洗衣10分钟）【模式4】 ：漂洗模式【模式5】 ：甩干模式注：在以上5个模式中，每次注水1分钟，漂洗5分钟，排水1分钟,甩干1分钟，模式13的洗衣时间如上所示，具体的洗衣步骤如下：【模式13】：注水-洗衣-排水-甩干-注水-漂洗-排水-甩干 -注水-漂洗-排水-甩干。【模式4】：注水-漂洗-排水-甩干-注水-漂洗-排水-甩干。【模式5】：甩干。【要求】：实现逻辑控制过程，可以选择性的加入注水口无水报警等人性化的状态提示，操作完毕使用蜂鸣器鸣叫两秒提示。 画出洗衣机控制器的状态机，写出状态编码方案。 用Verilog语

3、言对设计进行描述，设计一个测试方案，并能够下载到实验板上调试成功。 写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。 并谈谈此次实验的收获、感想及建议系统设计1 系统框图与说明 本次设计的重点在于智能控制器状态之间转换的条件和关系，并且在此基础上输出相应的显示。图一 系统结构框图 Pause warn Reset Mode1 Mode2 Mode3 Mode4 Mode5输入端口描述 Reset：复位 Mode1-5：模式选择 Pause：暂停启动 Warn：报警2状态转换图 洗衣机共分为5个模式，4个状态。模式分别为MODE1强力洗，MODE2普通洗，MODE3轻柔洗，M

4、ODE4漂洗，MODE5甩干；状态分别为state0注水，state1洗衣，state2排水，state3甩干。 另外，为使洗衣机增添功能，添加了两个个状态，一个为初始状态state00，另一个为cloze，即为洗衣完成时的状态。图二 状态转换图3 输入输出设计（按键，数码管，发光管，蜂鸣器） 控制器设定有8个按键，其中5个为选择模式的按钮，另外一个则是控制器的复位键reset。当按下reset的时候，控制器回复到初始状态。还有一个是表示无水时的传感信号，最后一个则是增加的控制洗衣机暂停和再启动的按键。 输出数码管也有6个，其中两个分别显示控制器当前状态和模式，另外四个用来表示当前状态所剩余时

5、间。 发光二极管设定了两个，其中一个表示洗衣机水箱无水时的报警显示，另一个是表示洗衣完成时的显示。相应的，在这两个发光管亮起时，蜂鸣器发出声音。系统仿真1 各工作模式仿真波形图三 mode1状态转换图四 mode2状态转换图五 mode3状态转换图六 mode4状态转换图七 mode5状态转换图八 mode4中由注水向洗衣状态转换时细节显示实验总结1 心得体会本学期电子课程设计以老师多个命题，学生自由选择命题的形式进行。趣味性强，同时也可以学到很多东西。我们认为，在这学期的课设中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了

6、独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课设过程中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。我们采用Verilog语言作为执行核心，通过了种从无到有，从不会到自由运用的过程。在某种意义上说，这是一种锻炼，一种知识的积累，能力的提高。完全可以把这个当作基础东西，只有掌握了这些最基础的，才可以更进一步，取得更好的成绩。很少有人会一步登天吧。永不言弃才是最重要的。 而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰

7、苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 本次课程设计虽然结束了，却留下了很多遗憾，因为由于时间的紧缺和课程的繁忙，并没有做到最好，但是，最起码我们没有放弃，它是我们的骄傲！相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远不会结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！To us, happiness equals success! 快乐至上，享受过程，而不是结果！认

8、真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在实时测量技术试验上学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！2 功能扩展洗衣机设定了启动，暂停和在启动功能，在运用时显得更为人性化。附录：源程序module auto_con(clk,clk2,clr,out,sel,mode,warn,speak,ts1,ts2,tm1,tm2,LEDW,LEDF);input clk,clr,clk2,warn;input4:0 sel;output3:0 out;output speak,LEDW,LEDF;output3:0 mode;reg3:0 mode;reg

9、LEDW,LEDF;reg3:0 out;reg3:0 state;reg1:0 step;output3:0 ts1,ts2,tm1,tm2;reg3:0 ts1,ts2,tm1,tm2;wire fin;wire speak;reg flag;parameter state0=4b0001,state1=4b0010, /*状态编码，采用二进制编码方式*/ state2=4b0011,state3=4b0100, state11=4b0110,state12=4b0111, state13=4b1000,cloze=4b0101, state00=4b0000;assign fin=(ts

10、2=0) & (ts1=0) & (tm2=0) & (tm1=0); assign speak=(warn|(state=cloze)&clk2; /*蜂鸣器信号*/always (posedge clk) /*该进程定义起始方式*/begin case(sel) 5b00001:mode=4b0001; /*模式编码，采用二进制编码方式*/ 5b00010:mode=4b0010; 5b00100:mode=4b0011; 5b01000:mode=4b0100; 5b10000:mode=4b0101; default: mode=4b0000; endcase if(state=clo

11、ze) LEDF = 1b1; /*洗衣完成时发光管发光*/ else LEDF = 1b0; LEDW = warn; /*无水报警时发光管发光*/ begin if(ts2!=0) /*该部分控制倒计时*/ ts2 = ts2 - 4d1; else if(ts2=0 & ts1 != 0) begin ts2 =4d9; ts1 = ts1-4d1; end else if(ts2=0 & ts1=0 & tm2!=0) begin ts2 = 4d9; ts1 = 4d5; tm2 = tm2 - 4d1; end else if(ts2=0 & ts1=0 & tm2=0 & tm1

12、!=0) begin ts2 = 4d9; ts1 = 4d5; tm2 = 4d9; tm1 = tm1 - 4d1; end end if(clr) begin state=state00; flag=1b0; step=2b00; tm1=0;tm2=0;ts1=0;ts2=0; endif(fin)case(sel) /*该进程控制各模式状态之间的转换*/ 5b00001:case(state) /*MODE1的状态转换*/ state00:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0001; end state0:begin if(flag=0)

13、begin tm1=2;tm2=9;ts1=5;ts2=9; state=4b0110; flag=1b1; end else begin tm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9; state=4b0010; end end 4b0110:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0010:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0011:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0100; end 4b0100:begin if

14、(step=2b10) state=cloze; else begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state0; step=step+2b1; end end default: state=cloze; endcase 5b00010:case(state) /*MODE2的状态转换*/ state00:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0001; end state0:begin if(flag=0) begin tm1=1;tm2=9;ts1=5;ts2=9; state=4b0111; flag=1b1; e

15、nd else begin tm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9; state=4b0010; end end 4b0111:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0010:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0011:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0100; end 4b0100:begin if(step=2b10) state=cloze; else begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts

16、2=9; state=state0; step=step+2b1; end end default: state=cloze; endcase 5b00100:case(state) /*MODE3的状态转换*/ state00:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0001; end state0:begin if(flag=0) begin tm1=0;tm2=9;ts1=5;ts2=9; state=4b1000; flag=1b1; end else begin tm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9; state=4b0010; end

17、 end 4b1000:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0010:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0011; end 4b0011:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0100; end 4b0100:begin if(step=2b10) state=cloze; else begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state0; step=step+2b1; end end default: state

18、=cloze; endcase 5b01000:begin /*MODE4的状态转换*/ case(state) 4b0000:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001; end 4b0001:begin tm1=0;tm2=4;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001; end 4b0010:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001; end 4b0011:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=state+4b0001;

19、 end 4b0100: begin if(flag=0) begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0001; flag=flag+1b1; end else state=cloze; end default:state=cloze; endcase end 5b10000:begin /*MODE5的状态转换*/ case(state) 4b0000:begin tm1=0;tm2=0;ts1=5;ts2=9; state=4b0100; end 4b0100:begin state=cloze; end default state=cloze; endcase end default: state=state00; /*default语句，避免锁存器的产生*/endcaseend