2 系统设计
2.1 系统逻辑结构设计
因为该实验核心功能的实现主要采用的74LS192芯片，而该芯片是功能集成
化芯片，主要使用了其清零、置数和减计数功能的基本功能，下面给出74LS192芯片的功能表。
表2.1.1 74LS192计数器功能表
操作 模式 清零 置数 置数 加计数 减计数
加CK × × × ↑ H(L) 减CK × × × H(L) ↑ 输入 清除 H L L L L 置数 × L L H H Dn × H L × × 输出 Qn L H L 加计数 减计数 该洗衣机定时控制器主要3个部分： 1. 洗衣机洗涤定时控制系统
具体包含倒计时电路，LED灯和蜂鸣器提示电路； 2. 洗衣机状态转换提示电路
具体包含计时电路和LED灯提示电路； 3. 洗衣机甩干定时控制系统
具体包含倒计时电路，LED灯和蜂鸣器提示电路；
以下具体解释各部分原理：
2.1.1洗衣机洗涤定时控制系统
2.1.1.1洗涤倒计时电路 工作原理图：
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图2.1.1分钟与秒的显示电路图
工作原理：
首先进行置数设置，假设预置为6分钟59秒，因为倒计时一般都是从xx分
59秒开始。接着，把频率为1HZ的脉冲接近电路。然后，?是代表秒的低位，用到了74ls192芯片，实现了从9到0的减计数功能，当这位的计数减到0时，向高位的秒位?借位，故又需用到74ls192芯片，同时这位的秒继续进行倒计时减计数。因为这位的秒，我们要实现5到0的循环转换，而不是9到0的转换，所以需要设计一个逻辑电路将十进制的转换为6进制的。在此，我们小组通过使用反馈复位法来实现5到0的循环过程，因为10进制时0的下一位是9即1001，故从Q3Q2Q1Q0的最高位Q3和最低位Q0引出导线通过74ls00芯片进行与非逻辑运算，故74ls00芯片会输出0，并将此输出与原本需要接到秒十位的置数端的高电平信号（此信号从一个开关引出）接入一个二输入与门，再将输出接到秒十位的置数端，以此反馈预置法来实现5到0的循环转换。此外，当高位的秒计数
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减到0以后，需要向更高位的分钟位?借位，此时，最高位的分钟计数器就会减一，所以，最高位的分钟也用到了74ls192芯片。当最高位分钟减到0，两位秒也减到0时，分钟不借位，也不可让分钟这位进行9到0的循环，所以需要从分钟的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，从秒十位的输出Q3Q2Q1Q0的Q2与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，同时从秒个位的输出Q3Q2Q1Q0的最高位Q3与最低位Q0引出两根导线，接入一个二输入与门并给一个“1”信号，这三个输输出经过74ls11芯片进行三输入与的逻辑运算，将此时的输出结果“1”信号给三个74ls192的清零端。通过74LS11芯片清零端高电位有效，于是控制三个数码管全部显示为数字0。
2.1.1.2洗涤部分LED灯和蜂鸣器提示电路
工作原理图：
工作原理：
每个LED灯的输出的真值表（按10进制）如下：
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表2.1.2 LED灯输出真值表 Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
Q2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 在倒计时可以正常工作的基础上，我们进一步完善电路，这部分是可以在工
作结束时，让蜂鸣器发出响声，提醒用户洗衣结束。另外，这部分电路还包括一个附加功能，即在洗衣服进行到倒数第九秒时，会有设定的小灯亮，直至洗衣功能被关闭为止。这部分的电路用到了74ls27芯片、74ls32芯片、74ls11芯片等。
通过分析此真值表，对于分位我们发现必须要使其为0时才能传递信号，而其他情况均不能传递，故我们将分位的Q0和Q1接入二输入或门，Q3和Q4也接入二输入或门，并将两个输出连同一个置高电位的开关输入74ls27芯片的三输入或非逻辑运算，输出“1”；与此同时秒十位输出Q2Q1Q0也全为000时才传递信号，同样通过74ls27芯片的三输入或非逻辑运算，输出“1”，此时这两个输出端作为输入端，连同一个置高电位的开关输入的一个“1”信号，通过74ls11
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芯片做与运算，输出“1”信号，此时这个“1”信号会输出给小灯X1，小灯会亮，直至低位的秒由9减到0，并保持闪亮直到洗涤功能被关闭，这个附加功能到此结束。基础功能中蜂鸣器在工作完成时会发出声音，现在介绍这部分的具体设计内容。当低位秒的四个输入Q3Q2Q1Q0为0001时，这时洗衣机进行最后一秒时，蜂鸣器响起，发出声音，洗衣机停止工作，蜂鸣器一直发出声响直至整个系统被关闭。通过74ls27等芯片输出“1”信号并将此信号作为输入信号，同时将我们上面说到的前面的74ls11芯片的输出也作为输入信号，我们再提供一个置高电位的开关输入的“1”信号，再通过另一个74ls11芯片做与的逻辑运算，这时候输出信号“1”，并将这个信号“1”作为输入，连同脉冲信号输入给二输入与门，再输出给蜂鸣器（此电路图中用小灯来代替蜂鸣器），此时会发现蜂鸣器按脉冲信号频率发出响声（即小灯会发出亮光）。到此，第二部分的电路设计的详细介绍已经完成，包括蜂鸣器在工作终点发出声音和附加功能——让小灯在洗衣机工作后10秒一直发光，来达到提醒用户洗衣机即将完成工作，用户可以稍等片刻取衣物的目的。（因为这是部分电路图，故连线不完整，故此截图中两个小灯均不亮。）
2.1.2洗衣机状态转换提示电路
这一部分的功能是联系到生活中使用的洗衣机，正常的工作时都会滚动着洗一段时间衣服，然后停止滚动一小段时间，这一小段时间同时还进行入水出水的功能，所以结合到这一点，我们添加了又一个新的功能，即每十秒（因为是模拟真实版洗衣机，故将时间缩短为这个时间段）会有一个设定好的小灯闪亮一下，第一次闪亮说明已经洗了10秒钟，然后第二次小灯闪亮一下，说明洗衣机此时正在休息兼出水进水，接着小灯又闪亮一下，说明洗衣机又进行了清洗功能，接着，小灯又闪亮一下......直到洗衣机停止工作。 工作原理图：
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