全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)概述

1、精品好資料學(xué)習(xí)推薦 目錄 摘要 Abstract 引言 緒論 第1章洗衣機(jī)控制系統(tǒng)概述 1.1洗衣機(jī)控制系統(tǒng)介紹 1.2洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的比較（單片機(jī)控制和PLC控制） 1.3洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求 第2章硬件設(shè)計(jì) 2.1電機(jī)的選擇 2.2單片機(jī)芯片選擇 2.3固態(tài)繼電器的選用 第3章 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3.1主程序設(shè)計(jì) 3.2標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序設(shè)計(jì) 3.3洗滌程序的設(shè)計(jì) 3.4漂洗程序的設(shè)計(jì) 3.5脫水程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)分析總結(jié) 參考文獻(xiàn) 附錄 附錄A單片機(jī)控制原理圖 附錄B程序流程框圖 引 言 前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代的時(shí)期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣 機(jī)的要求也是越來(lái)越高。LI前的

2、洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自 動(dòng)診斷功能、暫停等七大功能，但是在許多方面還是滿(mǎn)足不了人們的需求。這就 要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更齊全、更人性化的 洗衣機(jī)。讓洗衣服這項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，不再成為一種負(fù)擔(dān)。 隨著加入世貿(mào)組織，跟多的國(guó)內(nèi)外強(qiáng)勢(shì)品牌加入，研究新的技術(shù)開(kāi)發(fā)新的產(chǎn) 品，洗衣機(jī)行業(yè)將爆發(fā)新一輪的以“綠色環(huán)?！?、“節(jié)水節(jié)能”為主題的大戰(zhàn)，而 技術(shù)制高點(diǎn)則是未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)從洗衣機(jī)市場(chǎng)得到的商情顯示山于受水 資源不斷減少自來(lái)水費(fèi)有所提高等因素的影響，市場(chǎng)上那些用水量比較大的洗衣 機(jī)銷(xiāo)售受阻而具有節(jié)水功能的洗衣機(jī)的銷(xiāo)路不斷看好。針對(duì)市場(chǎng)需求的變化

3、，一 些生產(chǎn)廠(chǎng)家如小天鵝、小鴨、海爾等先后向市場(chǎng)推出了一批節(jié)水型全自動(dòng)的洗衣 機(jī)。然而隨著洗衣機(jī)市場(chǎng)的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步創(chuàng)新，隨著滾筒洗衣機(jī)制作成 本的下降，也讓滾筒洗衣機(jī)得到了很好的普及，市場(chǎng)占有率大幅提升。作為未來(lái) 技術(shù)發(fā)展方向之一，變頻技術(shù)將帶動(dòng)整個(gè)洗衣機(jī)行業(yè)的技術(shù)提升，有利于洗衣機(jī) 產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。 U詢(xún)的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多數(shù)的洗衣機(jī)生產(chǎn)的廠(chǎng)家都注重 各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣 機(jī)的各項(xiàng)功能都是山單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)訃出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制電 路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。并且隨著單片機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，單片機(jī)以其集 成度高、

4、運(yùn)算速度快、體積小、可幕運(yùn)行、價(jià)格低廉等特點(diǎn)在過(guò)程控制、機(jī)電一 體化、智能化儀表、家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用AT89C51單 片機(jī)作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的核心，硬件線(xiàn)路及控制程序的設(shè)訃室該系統(tǒng)的重要組 成部分。硬件線(xiàn)路設(shè)計(jì)主要包括電源、功能及控制系統(tǒng)、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示、輸出 控制電路的設(shè)訃?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部 中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。與此同時(shí)還介紹了與洗衣機(jī)有關(guān)的一些常見(jiàn)的電子元器件 的基本功能。 緒論 隨著人民生活水平的提高，越來(lái)越多的人需要使用洗衣機(jī)?，F(xiàn)在洗衣機(jī)越來(lái) 越高度自動(dòng)化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡(jiǎn)單的按兩個(gè)鍵，就會(huì)自動(dòng)注水，一些先 進(jìn)的電腦控制

5、洗衣機(jī)，還能自動(dòng)的感覺(jué)衣物的重量，自動(dòng)的添加適合的水量和洗 滌劑，自動(dòng)的設(shè)置洗滌的時(shí)間和洗滌的力度，洗滌完以后自動(dòng)的漂洗甩干，更有 些滾筒洗衣機(jī)還會(huì)將衣物烘干，整個(gè)洗衣的過(guò)程完成以后還會(huì)用動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)聲提 醒用戶(hù)，用戶(hù)可以在洗衣的過(guò)程做其它的事，節(jié)省了不少的時(shí)間?？傊恳豁?xiàng) 技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了洗衣過(guò)程自動(dòng)化程度的提高。 II詢(xún)的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等 兒大功能，而洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是山單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)的體積小，控制 功能靈活，然而，基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 洗衣機(jī)是一種在家庭中不可缺少的家用電器，發(fā)展非?？?，而全自動(dòng)式洗衣 機(jī)

6、因使用方便更加得到大家的青睞，全自動(dòng)即進(jìn)水、洗滌、漂洗、甩干等一系列 過(guò)程自動(dòng)完成，控制器通常設(shè)有兒種洗滌程序,對(duì)不同的衣物可選擇不同的洗滌方 式。 近兒十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，全自動(dòng)洗衣機(jī)制造技術(shù)乂得到迅速發(fā)展，其年 總產(chǎn)量及社會(huì)普及率均以達(dá)到相當(dāng)高得水平。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展首先表現(xiàn)在洗滌方式發(fā)生巨大變化。原先大多側(cè)重于水 流的改變、動(dòng)力的加大。現(xiàn)在，超音波、電解水、臭氧和蒸汽洗滌的運(yùn)用，使洗 衣機(jī)的去污能力從單純依靠洗衣粉、洗滌劑的化學(xué)作用和強(qiáng)弱變化的水流機(jī)械作 用，向更高層次的健康、環(huán)保洗滌方式轉(zhuǎn)變，特別是電解水、超音波技術(shù)在洗衣 機(jī)行業(yè)的運(yùn)用兒乎改變了洗衣機(jī)的歷史一一洗衣不用或少用洗衣

7、粉、洗滌劑，減 少化學(xué)品對(duì)皮膚的損害和對(duì)環(huán)境的污染。電解水、臭氧、蒸汽的殺菌除味及消毒 功能倍受青睞，引發(fā)了洗衣機(jī)消費(fèi)健康潮。 另一變化就是高度自動(dòng)化、智能化、人性化。從半自動(dòng)、全自動(dòng)到現(xiàn)在流行 的人工智能、模糊控制，只需按一下按鈕一切搞定！同時(shí)，用戶(hù)可以按照自己的 洗衣習(xí)慣，自主選擇時(shí)間和方式，自編和記憶程序讓用戶(hù)真正做到隨心所欲。人 性化還表現(xiàn)在使用的方便和舒適，如子母分洗洗衣機(jī)可以做到不同衣物分開(kāi)洗； 斜桶和頂開(kāi)滾筒可以做到取放衣物方便不需深彎腰；蒸汽烘干功能使得晾曬更加 方便，DD直驅(qū)電機(jī)在節(jié)能降噪方面效果更加突出，等等。 業(yè)內(nèi)人士表示，尖端洗滌技術(shù)的革新，所表現(xiàn)出的洗衣方式更加注重健

8、康和 個(gè)性化，已在市場(chǎng)發(fā)展中倍受歡迎。 第1章 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)概述 1洗衣機(jī)控制系統(tǒng)介紹 洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序，在內(nèi)桶自動(dòng)完成注水、洗滌。漂洗、 排水和脫水全過(guò)程。洗衣時(shí)，控制系統(tǒng)將打開(kāi)進(jìn)水電磁閥，開(kāi)始注水；當(dāng)洗 滌脫水桶內(nèi)的水位達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)定值時(shí)，水位檢測(cè)器向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào), 通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)洗衣。電機(jī)在控制系統(tǒng)下進(jìn)行 正傳、停、反轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間結(jié)束 了，控制系統(tǒng)將切斷電機(jī)電路，打開(kāi)排水電磁閥。開(kāi)始排水；然后再次注水, 洗衣進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序（通常為二次漂洗）；漂洗排水結(jié)束后，系 統(tǒng)控制電機(jī)單方向高速運(yùn)轉(zhuǎn)，完成

9、脫水程序；當(dāng)脫水程序終了，系統(tǒng)控制排 水電磁鐵和電機(jī)斷點(diǎn)，排水閥和減速離合器的制動(dòng)臂復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警。 通知用戶(hù)整個(gè)洗衣過(guò)程纟吉束。 洗衣機(jī)的洗滌原理是模擬人工衣物為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的，即通過(guò)翻滾、摩 擦、水的沖刷等機(jī)械原理以及洗滌劑的表面活化清潔的作用，將附著在衣物 上的污垢除掉。以達(dá)到清潔衣物的作用。Uho,大多數(shù)的洗衣機(jī)都以單片機(jī) 為核心來(lái)控制電路來(lái)控制電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥、排水閥、數(shù)碼顯示管、及蜂鳴器 的電壓輸出，使洗衣機(jī)根據(jù)程序進(jìn)行工作。 12動(dòng)作介紹 全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。 外筒固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很 多小

10、孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別山進(jìn)水電磁閥來(lái) 執(zhí)行。 進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水 時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排閥打開(kāi)，將水山外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)山 洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。 脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，山洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行 甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別用來(lái)檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī) 工作。 停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來(lái)實(shí) 現(xiàn)手動(dòng)排水。 1 2洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的比較（單片機(jī)控制和PLC控制） 1. 2.1PLC的含義 PLC （Programmable log

11、ic Controller）,是指以訃算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)裝置。 在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（Intemational Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn) 草案中對(duì)PLC下定義：“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn) 算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯 運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬 式的輸入和輸岀，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圉設(shè)備都 應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?1. 2. 2 PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力

12、強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān) 鍵性能。PLC山于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi) 部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可黑性。例如三菱公司生產(chǎn)的F 系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú) 故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等 規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線(xiàn)及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)白其至數(shù)千分之 一，故障也就大大降低,此外，PLC帶有碩件故障自我檢測(cè)功能，岀現(xiàn)故障時(shí)可 及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程 序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。

13、這樣，整個(gè)系 統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 （2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模 的工業(yè)控制場(chǎng)合除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能 力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透 到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng) 及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（3）易學(xué) 易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè) 的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖

14、形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制 指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理 和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事打開(kāi)了方便之門(mén)。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作 量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設(shè) 備外部的接線(xiàn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起 來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品 種,小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（5）體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新 近岀產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。山于體積小 很機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)

15、現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1.2.3 PLC未來(lái)展望21世 紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可 編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品 種岀現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展：從產(chǎn)品的配套 性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備 會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品 的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)兒個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局 面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看,可編程控制器和其它 丄業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系

16、統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。U前 的計(jì)算集散控制系統(tǒng)DCS （Distributed Control System）中已有大量的可編程控 制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際 通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作 用。 1. 2. 4單片機(jī)的含義 單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處 理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O 口和 中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、 模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小

17、而完善的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 1. 2. 5單片機(jī)的特點(diǎn) （1）集成度高、體積小。 單片機(jī)將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等各種功能部件集成在一塊晶體芯片上， 體積小，節(jié)省空間。能靈活，方便地應(yīng)用于各種智能化的控制設(shè)備和儀器，實(shí)現(xiàn) 機(jī)電一體化。 （2）可靠性高，抗干擾性強(qiáng)。 單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，減少了各芯片 之間的連線(xiàn)，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于 強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下 （3）低功耗。 許多單片機(jī)的工作電壓只有24伏特，電流兒白微安，功耗很低，適用于便 5 / 36 精品好資料學(xué)習(xí)推薦 攜式系統(tǒng) （4）控制功能強(qiáng)。

18、 其CPU可以對(duì)I/O端口直接進(jìn)行操作，可以進(jìn)行位操作、分支轉(zhuǎn)移操作，還 能方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)控制，使整個(gè)系統(tǒng)的控制效率大為提高，適用于專(zhuān)門(mén)的控制領(lǐng) 域。 （5）可擴(kuò)展性好。 單片機(jī)具有靈活方便的外部擴(kuò)展總線(xiàn)接口，使得當(dāng)片內(nèi)資源不夠使用時(shí)可以非常 方便地進(jìn)行片外擴(kuò)展。另外，現(xiàn)在單片機(jī)具有越來(lái)越豐富的通信接口：如異步串 行口 SCI、同步串行口 SPL I2C、CAN總線(xiàn)、甚至有的單片機(jī)還集成了 USB 接口或以太網(wǎng)接口，這些豐富的通信接口使得單片機(jī)系統(tǒng)與外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通 信變得非常容易。 （6）性?xún)r(jià)比高 單片機(jī)應(yīng)用廣泛，生產(chǎn)批量大，產(chǎn)品供應(yīng)商的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)使得單片機(jī)產(chǎn)品的性 能越來(lái)越強(qiáng)而價(jià)格低廉，有

19、優(yōu)異的性能價(jià)格比。 1. 2. 6單片機(jī)控制與pic控制的區(qū)別： 都是計(jì)算機(jī),有cpu存儲(chǔ)器等計(jì)算機(jī)具有的必要元件。 1. PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品，單片機(jī)是一種可編程的集成芯片，換句話(huà) 來(lái)說(shuō)，pic就是山單片機(jī)加上外用電路做成的,單片機(jī)開(kāi)發(fā)式底層開(kāi)發(fā)，比較麻 煩，程序編寫(xiě)用匯編或者c語(yǔ)言比如延時(shí)用單片機(jī)做程序，要從晶振來(lái)計(jì)算，而 pic就不一樣，個(gè)廠(chǎng)家都提供一個(gè)編程軟件，可以用梯形圖編程，延時(shí)只需在時(shí) 間繼電器里送一個(gè)數(shù)字而已。 2. 單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例，單片機(jī)可以開(kāi)發(fā)各種智能儀表，比如溫控儀，電 視遙控器

20、，豆?jié){機(jī)控制器，微波爐，智能玩具。 3不同廠(chǎng)家的PLC有相同的工作原理，類(lèi)似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性, 通用性，可黑性,編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn),pic是專(zhuān)業(yè)為工業(yè)開(kāi)發(fā)的一種 計(jì)算機(jī)。而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過(guò)海，各顯神通，功能千差萬(wàn)別，質(zhì)量參 差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。 4單片機(jī)開(kāi)發(fā)成本低，一個(gè)單片機(jī)十兒塊到兒十塊，上百不等，但開(kāi)發(fā)起來(lái)，麻 煩。PLC的價(jià)格兒百，兒千，兒萬(wàn)，但是開(kāi)發(fā)周期短，見(jiàn)效快，可靠性高。 5.應(yīng)用場(chǎng)合不一樣，單片機(jī)用于少量的控制點(diǎn)、量化的產(chǎn)品上,PLC更適 合大系統(tǒng)。 AT89S51單片機(jī)作為控制部件，該型號(hào)單片機(jī)共有40個(gè)引腳采用雙列直插 式的，下面是各

21、個(gè)引腳的功能： T-7 XOL XO5 xos PO7 X3O r21 r22 X23 Q24 X25 P2- o 1 2 3 4 S 6 1 2 5 6 - 2 -1111111 P0.0 P0.7 P0 口的8位雙向口線(xiàn)。 P1.0 P1.7 P1 口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。 P2.0 P2.7 P2 口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。 P3.0 P3.7 P3 口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。還具有笫二功能見(jiàn) 表 3-1。 圖3.3 AT89S51的引腳圖 表3JP3 口的第二功能 口線(xiàn) 第二功能 信號(hào)名稱(chēng) P3.0 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 P3.1 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送

22、P3.2 INTO 外部中斷0的申請(qǐng) P3.3 INTI 外部中斷1的申請(qǐng) P3.4 TO 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入 P3.5 T1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入 P3.6 WR 外部RAM寫(xiě)選通 P3.7 RD 外部RAM讀選通 2)控制信號(hào)線(xiàn) RST-復(fù)位輸入信號(hào)高電平有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 (1)輸入/輸出口線(xiàn) EA/Vpp-外部程序存貯器訪(fǎng)問(wèn)允許信號(hào)/編程電圧輸入端，當(dāng)EA信號(hào)為 低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA信號(hào)為高電平時(shí)， 對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始的，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。 PSEN-低電平有效，可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ROM單元的讀操作。

23、ALE/PROG-低字節(jié)地址鎖存信號(hào)/編程脈沖輸入端 3）電源和外部晶振引腳 Vcc電源電壓輸入引腳 GND-電源地 XAL1、XTAL2-外部晶振引腳 4）存儲(chǔ)器的分配 AT89S51的內(nèi)部共有256個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通常把這256個(gè)單元按其功能劃 分為兩部分:低128單元和高128單元，其中低128個(gè)單元供用戶(hù)暫存中間數(shù)據(jù), 可讀可寫(xiě)，掉電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失；高128個(gè)單元被專(zhuān)用寄存器占用。 其中內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配情況如圖3.4所示： 3.3.2單片機(jī)的復(fù)位電路 復(fù)位電路的作用是復(fù)位。在單片機(jī)接上電源以后，或電源出現(xiàn)過(guò)低電壓時(shí)， 將單片機(jī)存儲(chǔ)器復(fù)位，使其各項(xiàng)參數(shù)處于初始位置，即處于開(kāi)機(jī)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)程

24、序狀 態(tài)，以消除由于某種原因的程序紊亂。 單片機(jī)的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種形式,RST端的高電平直接由 上電瞬間產(chǎn)生高電平則為上電復(fù)位；若通過(guò)按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)則稱(chēng)為手動(dòng) 復(fù)位。圖3.5為兼有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的電路。 上電復(fù)位是利用電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，其工作原理是：上電瞬間RST端的 電位與VCC相同，隨著電容C6充電電流的減小，+5V的電壓立即加到了 RST端，該高電平使得單片機(jī)復(fù)位。 手動(dòng)復(fù)位是利用開(kāi)關(guān)K來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，此時(shí)電源Vcc經(jīng)兩電阻分壓，在RST 端產(chǎn)生一個(gè)高電平，使得單片機(jī)復(fù)位。當(dāng)RST由高變低后復(fù)位結(jié)束，CPU從初 始狀態(tài)開(kāi)始工作。 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的

25、，在本次設(shè)計(jì)中采用手動(dòng)復(fù)位，如圖 10 ?1 7 o丄亠_ : 1 11 A 1 PPPP-P- PP 32- i 11 P10 PU P12 P13 P14 P15 P16 P17 nrri INT- TO Efvp xi X2 RESET KD WK POC P01 PO2 PO3 P04 RXD TXD ALE 5 C - ll1 圖3.5單片機(jī)復(fù)位電路 3.33單片機(jī)的時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路山晶振元件與單片機(jī)內(nèi)部電路組成，產(chǎn)生的振蕩頻率為單片機(jī)提供 時(shí)鐘信號(hào)，供單片機(jī)信號(hào)定時(shí)和計(jì)時(shí)。 在A(yíng)T89S51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端引腳為XTAL1, 其輸出端為XTAL2。只要在

26、兩引腳之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C4、C5,就 可以構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本設(shè)計(jì)采用圖3.6所示電路。 一般地，電容C1和C2取33pf左右；晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱(chēng)晶振，頻率范圍是 1.212MHz。晶振頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就 越快。在通常情況下，使用振蕩頻率為6MHz或12MHz的晶振。如果系統(tǒng)中使 用了單片機(jī)的串行口通信，則一般使用頻率為11.0592MHz的晶振。而在本次設(shè) 計(jì)中采用的是頻率為11.0592MHz的晶振。 UAPCAP 12V ”01 CRYSTAL XT AZ 1XT.4X 2 圖3.6時(shí)鐘電路 3.3.4顯示電路 顯示模塊由發(fā)光二極管和

27、LED顯示器組成。 1.LED (Light Emiting Diode)是發(fā)光二極管英文名稱(chēng)的縮寫(xiě)。本次設(shè)計(jì)中我 們采用發(fā)光二極管主要是用來(lái)指示洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。5個(gè)發(fā)光二極管分別跟單 片機(jī)的P1 口的5個(gè)I/O 口連接，如圖3.7所示。當(dāng)發(fā)光二極管的負(fù)極所對(duì)應(yīng)的 P1 口為低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通。 10 / 36 2. LED顯示器是山發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“LED”。本 次設(shè)計(jì)只是顯示時(shí)間，所以釆用LED顯示器就可以達(dá)到的了。如圖3.8所示: 12 3 4- -2 ? 7 s l -.-4 5 6 s 8 / - 4 3 2 1 8 - - 5 4 ? 1 O1 22

28、p-p 67 22 -P-P Vo- O1 3.3. P-P pxsErg TXD 西ALBP Srpssx T O 12 3 4 5 O TLT-L 精品好資料學(xué)習(xí)推薦 圖3.8 LED顯示器電路 （1）LED顯示器的結(jié)構(gòu) 常用的LED為8段或7段。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。這種顯示器有 共陽(yáng)極和共陰極2種。共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常 此公共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng) 的段被顯示。同樣，共陽(yáng)極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，通常 此公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng) 的段被顯示。 為了

29、使LED顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn) 亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光， 從而顯示不同字型，因此該代碼稱(chēng)之為段碼（或稱(chēng)為字型碼）。 （2）LED顯示器工作原理 LED顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示2種方式。 LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（共陽(yáng)極）連接在一起 并接地（或+5V）；每位的段碼線(xiàn)（a-dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。之 所以稱(chēng)之為靜態(tài)顯示，是因?yàn)楦鱾€(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器鎖存 的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)的段碼為止。正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器 的亮度都較高，但靜態(tài)現(xiàn)實(shí)的缺點(diǎn)是占用口線(xiàn)

30、太多，如果顯示器的位數(shù)太多，則 需要加鎖存器，因此一般情況下采用動(dòng)態(tài)顯示。 在多位LED顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有位的段碼線(xiàn)相應(yīng)段并聯(lián) 在一起，山1個(gè)8位I/O 口控制，形成段碼線(xiàn)的多路復(fù)用，而各位的共陰極或共 陽(yáng)極分別由相應(yīng)的I/O線(xiàn)控制，形成各位的分時(shí)選通。 本次設(shè)計(jì)中我們采用的是2位共陽(yáng)極數(shù)碼管，其中段碼線(xiàn)占用1個(gè)8位I/O 口，即為POD,而位選占用2個(gè)I/O 口，在P2 口。由于各位的段碼線(xiàn)并聯(lián)，8 位I/O 口輸出的段碼對(duì)各個(gè)顯示位來(lái)說(shuō)都是相同的。因此，在同一時(shí)刻，如果各 位位選都處于選通狀態(tài)的話(huà)，2位LED將顯示相同的字符。若要各位LED能夠 顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，

31、就必須采用動(dòng)態(tài)顯示，即在某一時(shí)刻，只讓一位 的位選線(xiàn)處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線(xiàn)上輸出 相應(yīng)位要顯示的字符段碼。這樣，在同一時(shí)刻，2位LED中只有選通的那位顯 示字符，而其他1位則是熄滅的。同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選處于選 通狀態(tài)，而其他各位的位選線(xiàn)處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線(xiàn)上輸出將要顯示字符的段 碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位都是熄滅的。如此 循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出 現(xiàn)的，而在同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于LED顯示器的余 輝和人眼的視覺(jué)暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可

32、以造成多位同時(shí)亮的 假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。 335蜂鳴器報(bào)警電路 本設(shè)計(jì)采用無(wú)源蜂鳴器，單片機(jī)必須輸出固定頻率的方波信號(hào)，其工作電壓 范圍寬，4-12V,需要外圍元件少，電壓增益可調(diào)范圍為20-200o通過(guò)CPU的 P3.5輸出高電平來(lái)控制蜂鳴器報(bào)警。如圖3.9所示： 33.6電動(dòng)機(jī)的控制電路 1繼電器的作用 繼電器是在自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件，它實(shí)際上是一種 可以用低電壓、小電流來(lái)控制高電壓、大電流的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 2 電動(dòng)機(jī)控制電路的工作原理 電動(dòng)機(jī)M控制部分的電氣原理圖如圖3.10所示。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一 端控制電機(jī)正傳該端與P2.0相連，另一端控制電機(jī)反轉(zhuǎn)該端與P2

33、.1相連。系統(tǒng) 供電時(shí)交流220V電壓經(jīng)過(guò)繼電器加在電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)控制端。當(dāng)洗衣機(jī)接到“正 轉(zhuǎn)”指令時(shí)P2.0輸出高電平經(jīng)過(guò)R19、Q1使得繼電器Kb線(xiàn)圈得電導(dǎo)通Kb,從 而使得電機(jī)正轉(zhuǎn)。 當(dāng)洗衣機(jī)接到“反轉(zhuǎn)”的指令時(shí)P2.1輸出高電平經(jīng)過(guò)R20、Q2使得繼電器 Ka線(xiàn)圈得電導(dǎo)通Ka,從而使得電機(jī)反轉(zhuǎn)。 33.7進(jìn)水/排水電路 如圖3.11所示，進(jìn)水閥受P1.6的控制，出水閥受P1.7的控制。當(dāng)電控水 龍頭的控制端P1.6為“0”時(shí)，Ka線(xiàn)圈得電使得進(jìn)水閥打開(kāi)。當(dāng)電控水龍頭的 控制端P1.7為“0”時(shí)，Kb線(xiàn)圈得電使得出水閥打開(kāi)。 1.3洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求 洗衣流程 一、完成一次洗衣過(guò)程的所需的動(dòng)作 1.3.1進(jìn)水動(dòng)作 13 / 36 精品好資料學(xué)習(xí)推薦 進(jìn)行洗滌時(shí)，盛水桶內(nèi)的水量必須達(dá)到水位的設(shè)定要求。洗衣機(jī)的進(jìn)水和水 位判斷，是有水位開(kāi)關(guān)盒進(jìn)水閥的通斷來(lái)進(jìn)行控制的。當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有水或水量 達(dá)不到設(shè)定的水位時(shí)，單片機(jī)程序?qū)⒖刂七M(jìn)水閥閉合，開(kāi)始注水，當(dāng)桶內(nèi)的