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1.电路设计的思路

对于洗衣机电机的工作顺序：“启动——正转20s——暂停10s——反转20s——暂

停10s——停止...”设计一个定时器控制洗衣机电机的运转,分析知道其一次运转的周期有

60s，且其呈现周期循环，我们可利用计数器的功能进行60s的计数，即需要一个秒计数器，

并利用洗衣机电机工作状态转换的时间来设置正转、暂停、反转。

如此则需为计数器设置一合适脉冲，设计中的秒计数器所需脉冲必为1HZ脉冲，因此

我们可以考虑555定时器，利用其构成多谐振荡器产生矩形脉冲信号。

而对于用数码管显示洗涤时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，且洗涤时间在

0-99分钟内可由用户任意设定，并设置启动键，在预置定时时间后，按启动键开始机器运

转，分析知道我们还需要设置一个分钟计数器，可以利用秒计数器的借位端BO端接到分

计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位从而构成分计数器的

工作脉冲。在要求中要求倒计时且有启动开关，显然我们需要递减计数器，和利用开关控制

计数器清零端CR的电平或555电源输入以控制电路工作。

对于用4个LED模拟洗衣机的动作状态:LED1～LED4右移循环点亮表示正转，LED1～

LED4左移循环点亮表示反转，LED1～LED4同时闪烁点亮表示暂停，LED1～LED4同时闪烁点

亮并且蜂鸣器发出报警声为停止，显然可以利用移位寄存器来设计，但是由于本次设计未能

成功利用移位寄存器仿真而转换了思路，利用了译码器和逻辑门电路构成了正转、暂停、反

转的三种不同状态分别为01、00、11，同时利用这三种状态设计出计数器与逻辑门电路设

计了与之对应的LED工作状态电路。对于设置洗涤时间，我们可以设置分钟计数器来设置

洗涤时间。

2.基本原理与设计框图

首先，控制开关SW1接地，洗衣机不转动，这时用户自定义洗涤时间，然后将控制开

关SW1接高电平，555接通电源。由555构成的多谐振荡器产生的1Hz脉冲信号经过一个

控制电路后进入秒计数器进行秒计数。利用秒计数器十位上的数值变换表示出电机运转状态，

同时利用计数器和门电路设计出合适电路使LED工作达到设计要求；当用户设定的洗涤时间

结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯闪烁。

设计框图

3.电路分步设计与实现

3.1秒脉冲发生器

由555定时器构成的多谐振荡器的电路图如图4.1.1所示，由于555定时器内部的

比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电

源电压和温度的影响很小。所以由555定时器构成的多谐振器的振荡频率稳定，不易受干

扰。因此采用此方案。

由555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器所输出的矩形脉冲信号的频率计算式为f=1.43/(R1+2

R2)*C1，故选定元件参数，R1=43K，R2=50K，C1=10uF，C2=0.01uF。其中电容C2的作用

是抗干扰。

555定时器引脚

3.2分秒计数器

分秒计数器

74LS192引脚

74LS192的功能表如表

一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制

不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以

我们把它的UP端接到高电平上去，DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端

接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一

起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候

秒计数的192开始从9减到0；这时，它的借位端BO会发出一个低电平到秒十位的输入

端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全