1. 研究目的与意义(文献综述)
洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器,是日常生活中最常用的电器之一,它的发明和使用使人们的洗衣工作变得省时又省力,很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。当代,快节奏高质量的生活,使洗衣机越来越受到人们的青睐。
1874年,美国人比尔·布莱克斯发明了世界上首台木质手摇洗衣机,手洗时代进入倒计时。1880年以后,蒸汽洗衣机、水力洗衣机、内燃机洗衣机相继出现。1990年,美国的费希尔在芝加哥试制成功世界上第一台电动洗衣机,电动洗衣机的问世,标志着人类家务劳动自动化的开端。至1955年,波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。60年代后,洗衣机发展更加迅猛。70年代后期,以微处理器控制的全自动洗衣机问世,开创了洗衣机发展史的新阶段。80年代,“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便,功能更完备。90年代,由于电机调速技术的提高,洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节。跨入21世纪,控制智能化、功能人性化的智能洗衣机横空出世,实现了真正意义上的智能化控制,其影响力一直延续至今,目前仍是洗衣机最重要的研究方向之一。
当前绝大部分的洗衣机都采用微处理器来控制电机的驱动,通过对微处理器的编程,实现显示的切换,洗涤、漂洗、脱水的自动切换,同时通过优化洗衣机的机构及对程序的设置实现对洗衣水流的控制,满足对不同衣服质地、不同污浊程度的洗涤需求。当然,在我国能源危机和环境污染严峻形势下,“节能环保”当仁不让成为洗衣机研究设计的新主题。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容: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和暂停、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quartus 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。
目标:(1)熟练掌握quartus软件使用及vhdl硬件描述语言编程。
(2)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。
3. 研究计划与安排
2015.12-2016.2,熟悉quartus环境以及vhdl语言。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]郭忠,李涛,李勇,张勇.基于fpga的洗衣机控制系统设计.电子设计工程,2012.7
[2]刘桂华,罗亮.基于fpga的现代数字系统设计.西安电子科技大学出版社,2012.9
[3]候伯亨,顾新.vhdl硬件描述语言与数字逻辑电路设计[m].西安电子科技大学出版社,2000
