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文檔簡(jiǎn)介

1、精品文檔全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)、 題目 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的介紹 洗衣機(jī)是一種在家庭中不可缺少的家用電器 ,發(fā)展非常快 ,而全自動(dòng)式洗衣機(jī) 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)有幾種洗滌程序 , 對(duì)不同的衣物可選擇不同的洗 滌方式。1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展背景 從古到今,洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng),而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前,對(duì) 于許多人而言,它并不像田園詩(shī)描繪的那樣充滿(mǎn)樂(lè)趣,手搓、棒擊、沖刷、 甩打這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng), 留給人的感受常常是: 辛苦勞累。 1858年,漢密爾頓史密斯制成了世界上第一臺(tái)洗

2、衣機(jī)。 1874 年, “手洗時(shí) 代”受到了前所未有的挑戰(zhàn),美國(guó)人比爾布萊克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)人 工攪動(dòng)洗衣機(jī)。 1911 年美國(guó)人又研制了世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。 1920 年美 國(guó)的瑪依塔格公司又把洗衣機(jī)的木制桶改為鋁制桶體,第二年又把鋁制桶體 改為外層鑄鋁、內(nèi)層為銅板的雙層結(jié)構(gòu)。 1936 年,他們又將搪瓷用于洗衣機(jī) 桶體。與此同時(shí),世界各地也相繼出現(xiàn)了洗衣機(jī)。歐洲國(guó)家研究成功了噴流 式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。1932 年后,美國(guó)一家公司研制成功了第一臺(tái)前裝式滾筒全自動(dòng)洗衣機(jī), 洗滌、 漂洗和脫水都在同一個(gè)滾筒內(nèi)自動(dòng)完成, 使洗衣機(jī)的發(fā)展躍上了一個(gè)新臺(tái)階。 這種滾筒洗衣機(jī),目前在歐洲、美

3、洲等地得到了廣泛的應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,洗衣機(jī)得到了迅速的發(fā)展,研制出具有獨(dú)特風(fēng)格的 波輪式洗衣機(jī)。 這種洗衣機(jī)由于其波輪安裝在洗衣桶底, 又稱(chēng)渦卷式洗衣機(jī)。 近幾十年,在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,全自動(dòng)洗衣機(jī)制造技術(shù)又得到迅速發(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。像我國(guó)的世界 500 強(qiáng)海爾,由 一個(gè)頻臨破產(chǎn)的企業(yè)一躍成為全球洗衣機(jī)頂級(jí)制造商。它制造的海爾洗衣機(jī) 暢銷(xiāo)全球。1.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展前景 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

4、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)用幾乎改變了洗衣機(jī)的歷史洗衣不用或少用洗 衣粉、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

5、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。另外,大容量成為不變的消費(fèi)趨勢(shì)。前幾年,洗衣機(jī)容量多為 4-5 公斤,精品文檔精品文檔6 公斤的大容量尚很少見(jiàn)?,F(xiàn)在, 7 公斤的容量已經(jīng)很普遍, 8 公斤也正常。 現(xiàn)代人居空間不斷擴(kuò)大,對(duì)寬敞、舒適、方便要求更多,大能容小,大容量 洗衣機(jī)一臺(tái)可頂一套。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康和 個(gè)性化,已在市場(chǎng)發(fā)展中倍受歡迎。1.4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)目的 目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期,市場(chǎng)潛力巨大,人們對(duì)于洗衣機(jī)的 要求也越來(lái)越高,目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)

6、排水系統(tǒng)故障自動(dòng) 診斷功能、暫停等七大功能,在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求 設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平,能夠提出更多好的建議和新的課題,將 人們的需要變成現(xiàn)實(shí),設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣 機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容,大多洗衣的廠家都注重各自品 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)功能是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的, 單片機(jī)的體積小, 控制 功能靈 活,因此,設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用 性。二、主要技術(shù)指標(biāo):1、要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)硬件電路圖, 了解單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)原理, 單片機(jī)通信 原理,單片

7、機(jī)控制原理。2、掌握基本的焊接技術(shù), 無(wú)虛焊,錯(cuò)焊發(fā)生, 布線合理,連接線長(zhǎng)度適中, 元件不損壞。3 題目要求 :(1)全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)用單片機(jī)控制的洗衣機(jī)控制器 . 以單片機(jī)為主控制器,擴(kuò)展必 要的外部電路,設(shè)計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)控制器。(2)洗滌三個(gè)控制按鈕(標(biāo)準(zhǔn)方式):洗滌 12 分鐘;漂洗 5 分鐘二次;脫水 3 分鐘。( 輕柔方式 ) :洗滌 3 分鐘;漂洗 3 分鐘,二次;脫水 2 分鐘。( 快速方式 ) :洗滌 4 分鐘;漂洗 1 分鐘,二次;脫水 2 分鐘。(3)洗滌時(shí)洗滌指示燈閃爍; 漂洗時(shí)漂洗指示燈閃爍; 脫水時(shí)脫水指示燈閃爍。(4)加啟動(dòng)暫停按鈕控制:第一次啟動(dòng),

8、標(biāo)準(zhǔn)洗滌;工作時(shí)按此按鈕暫停, 再按則恢復(fù)工作;有電源開(kāi)關(guān)。洗滌、漂洗 22 秒正轉(zhuǎn),停 8 秒,反轉(zhuǎn) 22 秒,停 8 秒。三、課程設(shè)計(jì)要求:1 、學(xué)生自由成組,每組人數(shù)不得多于三人,小組成員要明確設(shè)計(jì)分工;2 、每個(gè)組自由選擇設(shè)計(jì)題目,但每個(gè)題目最多限兩個(gè)組同時(shí)選擇;3 、嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)時(shí)間,服從指導(dǎo)老師安排;4 、獨(dú)立完成設(shè)計(jì),不得抄襲他人成果;5 、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù), 認(rèn)真撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告, 要求每組交一份符合要求的 設(shè)計(jì)報(bào)告,并在最后附加每個(gè)組員的個(gè)人總結(jié)。精品文檔精品文檔四、方案論證及選擇:【方案一】選擇用一個(gè) L298 作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,然后用程序( pwm)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

9、,使洗衣機(jī)擁有標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速等 三種洗滌方式,經(jīng)仿真驗(yàn)證該方案的不足之處就是電動(dòng)機(jī)的調(diào)速程序?qū)r(shí)間的要 求很?chē)?yán)格, 因?yàn)橄匆聶C(jī)的耗時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到該要求, 即無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的多種 速度的控制?!痉桨付吭摲N方案不是用 L298作為驅(qū)動(dòng)電路, 而是通過(guò)控制電路的繼電器 的多個(gè)常開(kāi)觸頭的兩端并聯(lián)電阻, 用繼電器的常開(kāi)觸頭的閉合與否, 使電路中是 否串入電阻,或者分別串入多個(gè)不同阻值的電阻(包括滑動(dòng)變阻器) ,來(lái)達(dá)到對(duì) 電動(dòng)機(jī)速度控制,從而使洗衣機(jī)擁有的標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速的三種洗滌方式?!痉桨溉吭摲桨敢彩遣捎?L298 作為電路的驅(qū)動(dòng)電路, 是在實(shí)現(xiàn)一種洗滌方 式后,然后復(fù)制該程序兩次,作為另外兩

10、種洗滌方式,之所以這樣做,是因?yàn)榭?慮到方案一和二的不確定因素。選擇:考慮到制作電路的成本和簡(jiǎn)易程度,以及現(xiàn)實(shí)中的某些因素,故舍棄 【方案二】,【方案一】,故選擇【方案三】。五、系統(tǒng)組成方框圖5.1 洗衣機(jī)流程圖:精品文檔精品文檔5.2 整個(gè)設(shè)計(jì)框圖:5.2 單元電路及設(shè)計(jì)說(shuō)明:圖 5.1.11) 該圖中有三個(gè)按鈕, 分別是 s1、s2、s3,它們的作用是分別作為洗衣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、 輕柔、快速等三種方式的啟動(dòng)按鈕。圖 5.1.22) 該圖中,有三盞 LED燈,從左至右依次為紅、綠、黃,三盞,分別代表洗滌、漂洗和脫水等三種運(yùn)行方式的指示燈,洗衣機(jī)運(yùn)行時(shí),三盞燈分別閃爍。精品文檔精品文檔圖 5.1.33

11、)該圖就是 L298,就是整個(gè)電路的驅(qū)動(dòng)電路,右面四個(gè)腳就是連接電動(dòng)機(jī)的, 左邊六個(gè)腳就是連接單片機(jī)的。圖 5.1.44)該圖就是直流測(cè)速電動(dòng)機(jī)連接驅(qū)動(dòng)裝置 L298的圖, OUT1和 OUT3連接在一端 的, OUT2和 OUT4連接在一端,當(dāng) OUT1和 OUT3得到來(lái)自單片機(jī)的信號(hào),則電動(dòng) 機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(正轉(zhuǎn)) ,OUT2和 OUT4得到來(lái)自單片機(jī)的信號(hào)時(shí),電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)(反轉(zhuǎn))。、5.3 單片機(jī)部分電路設(shè)計(jì):1)該圖中有兩個(gè) 30pF的電容,作用是微調(diào),還有一個(gè) 22uF 的晶振,作用是提 高系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率,把電容和晶振并聯(lián),一端接 XTAL1, 另一端接 XTAL2,就構(gòu) 成了一

12、個(gè)穩(wěn)定的自己振蕩器。精品文檔精品文檔圖 5.2.22)該圖中有兩個(gè)電阻,一個(gè)電解電容和一個(gè)按鈕組成,作用是按鍵復(fù)位,在電 路中是作為暫停按鈕使用, EA 是接高電平有效,否則該電路不起作用。圖 5.2.33)這個(gè)圖就是整個(gè)電路的核心部分,單片機(jī) AT89C51,整個(gè)程序就是靠它來(lái)實(shí) 現(xiàn),由他來(lái)輸出信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電路, 讓驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn), 本次實(shí)訓(xùn)就是 學(xué)習(xí)他的各個(gè)功能。六、總體電路圖:精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔七、控制洗衣機(jī)運(yùn)行的單片機(jī)程序標(biāo)準(zhǔn)方式洗滌輕柔方向洗滌快速方向洗滌紅燈,為洗衣機(jī)洗滌指示燈綠燈,為洗衣機(jī)漂洗指示燈黃燈,為洗衣機(jī)脫水指示燈#include sbit s1=P

13、10;/ sbit s2=P11;/ sbit s3=P12;/ sbit L1=P30;/ sbit L2=P31;/ sbit L3=P32;/ sbit motor1=P20;sbit motor2=P21;sbit motor3=P22;sbit motor4=P23;void delay(unsigned int i)unsigned int j,k;for(j=0;ji;j+)for(k=0;k120;k+);void main()unsigned int n,m,x,y,z,h;P3=0x00;if(s1=0)/ 洗衣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)洗滌方式精品文檔精品文檔P2=0x01;motor1=

14、1;motor3=1;motor2=0;motor4=0;delay(100);/ 紅燈閃爍,洗衣機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)洗滌 for(n=0;n14;n+)P3=0x01;L1=1; L2=0; L3=0;delay(200);P3=0x00;delay(200); / 洗衣機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)洗滌六秒P2=0x00;delay(1000);/ 洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)六秒后,停一秒,進(jìn)行反轉(zhuǎn)P2=0x01;motor1=0;motor2=1;motor3=0;motor4=1;delay(100);/ 紅燈閃爍,洗衣機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)洗滌for(m=0;m14;m+)P3=0x01;L1=1; L2=0; L3=0;delay(200

15、);P3=0x00;delay(200);/ 洗衣機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)洗滌六秒P2=0x00;delay(1000);/ 洗衣機(jī)洗滌后,停止一秒,再進(jìn)行漂洗 for(h=0;h2;h+)/ 洗衣機(jī)進(jìn)行漂洗兩次P2=0x01;motor1=1;motor2=0;delay(100) ;/ 綠燈閃爍,洗衣機(jī)進(jìn)行 正轉(zhuǎn)漂洗for(x=0;x14;x+)P3=0x01; L1=0; L2=1; L3=0;delay(200) ;精品文檔精品文檔P3=0x00;delay(200);/ 洗衣機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)漂洗六秒P2=0x00;delay(1000);/ 洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)六秒后,停一秒,進(jìn)行反轉(zhuǎn)P2=0x01;motor1

16、=0;motor2=1;delay(100) ;/ 綠燈閃爍,洗衣機(jī)進(jìn)行 反轉(zhuǎn)漂洗for(y=0;y14;y+)P3=0x01; L1=0; L2=1; L3=0;delay(200) ;P3=0x00;delay(200);/ 洗衣機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)漂洗六秒P2=0x00;delay(1000);/ 洗衣機(jī)在進(jìn)行第一次漂洗后,停止一秒,進(jìn)行第 二次漂洗P2=0x00;delay(1000);/ 洗衣機(jī)漂洗兩次后,停止一秒,再進(jìn)行脫水P2=0x01;motor1=1;motor2=0;motor3=1;motor4=0;delay(100);/ 黃燈閃爍,洗衣機(jī)進(jìn)行脫水for(z=0;z14;z+)

17、P3=0x01; L1=0; L2=0; L3=1;delay(200) ;P3=0x00;delay(200);/ 洗衣機(jī)進(jìn)行脫水六秒P2=0x00;P3=0x00;/ 洗衣機(jī)脫水后停止運(yùn)轉(zhuǎn) motor1=0;motor2=0;motor3=0;motor4=0;elseP2=0x00;P3=0x00;精品文檔精品文檔 /* 由于考慮的程序的篇幅太長(zhǎng)了,所以,只寫(xiě)出了一種方式,然后復(fù)制該程序 2 次程序去實(shí)現(xiàn)另外幾種洗滌方式。 */八、調(diào)試過(guò)程及測(cè)試結(jié)果:8.1 硬件電路的調(diào)試過(guò)程: 電子產(chǎn)品中元器件間最常用的連接方法是錫焊。在焊接過(guò)程中,其焊點(diǎn)的 質(zhì)量對(duì)整機(jī)的工作狀態(tài)有很大的影響。焊點(diǎn)質(zhì)量

18、的要求: 焊點(diǎn)要有可靠的電連接,要有穩(wěn)定且足夠的接觸面積,保證,保證足夠的 機(jī)械強(qiáng)度,能可靠的通過(guò)一定的電流。外觀光潔整齊,焊點(diǎn)表面光澤平滑,無(wú)夾渣、針孔。焊接時(shí)要使焊錫完全 冷卻凝固,避免裂紋。料的連接呈半弓形凹面, 管腳露出焊料高度為 2 至 3mm,且無(wú)漏焊、虛焊、 焊料拉尖、焊料飛濺、短路等問(wèn)題。電路的調(diào)試: 上電觀察:將已核定的電源接入待測(cè)電路,觀察有無(wú)冒煙、異味、電源電流 過(guò)大、元器件發(fā)燙等異?,F(xiàn)象,如有,立即 關(guān)閉電源,檢查及排除故障。 靜態(tài)調(diào)試:在不加外加信號(hào)的條件下用萬(wàn)用表測(cè)試電路的工作點(diǎn)和數(shù)字電路 中的高低電平值。動(dòng)態(tài)調(diào)試: 在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行分級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)試。 在電路

19、的各級(jí)輸入端 加入所要求的信號(hào),用示波器逐級(jí)測(cè)其輸出,并分級(jí)調(diào)整,使各級(jí)電路達(dá)到 設(shè)計(jì)要求。整機(jī)調(diào)試:分級(jí)調(diào)試后, 在電路總的輸入級(jí)加入規(guī)定的信號(hào), 用儀器測(cè)量整 的輸出,經(jīng)調(diào)整后使其滿(mǎn)足整機(jī)指標(biāo)。若分級(jí)調(diào)試調(diào)好后,整機(jī)調(diào)試卻達(dá)不 到預(yù)定的指標(biāo),通常問(wèn)題是出在級(jí)間匹配電路。測(cè)試結(jié)果: 各項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到預(yù)設(shè)要求。8.2 軟件電路的調(diào)試過(guò)程:1)在設(shè)置按鍵復(fù)位電路時(shí),跟按鈕 s0 并聯(lián)的電解電容的極性不能放反,否 則復(fù)位按鈕不起作用。2)在放置電源時(shí),必須都是相同的,不能標(biāo)有一個(gè)是 +5v,而另外的只是標(biāo) 上 5v ,應(yīng)該都是同時(shí)標(biāo)上 +5v。在電路中不能出現(xiàn)這種情況的,否則在仿真 軟件里通不過(guò),在

20、實(shí)際軟件中更是通不過(guò)。在編寫(xiě)程序中,一個(gè)丁點(diǎn)兒的錯(cuò)誤的不能出現(xiàn),這是非常嚴(yán)格的,否則, 程序是無(wú)法通過(guò)的。 在洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),相應(yīng)的指示燈會(huì)同時(shí)閃爍,洗衣機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),則相應(yīng) 的只是燈也就停止閃爍了。在進(jìn)行這個(gè)程序的調(diào)試時(shí),我一開(kāi)始就認(rèn)為,首 先設(shè)定洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間,然后在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)再設(shè)計(jì)一個(gè)程序,讓洗衣機(jī) 相應(yīng)的只是燈也跟著閃爍起來(lái),但是結(jié)果表明,這樣的程序只是在電動(dòng)機(jī)開(kāi)精品文檔精品文檔始轉(zhuǎn)完設(shè)計(jì)的時(shí)間后,指示燈才開(kāi)始閃爍,此時(shí)電動(dòng)機(jī)也還在轉(zhuǎn),等到指示 燈不在閃爍了,電動(dòng)機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)了,該程序的缺陷有兩個(gè):一個(gè)前面設(shè) 計(jì)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),相應(yīng)的指示燈沒(méi)有閃爍;二個(gè)后面等到指示燈在 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)閃爍時(shí),電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)早就超出了先前給它設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)間了。對(duì)于這個(gè)方法的改進(jìn),我是這樣做的,因?yàn)橹翱紤]到前面有段時(shí) 間相應(yīng)的指示燈沒(méi)有閃爍,所以大大減小了之前電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,也就是 減小到 100ms左右,這樣就基本上達(dá)到了電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)相應(yīng)的指示燈也 就閃爍起來(lái)了。達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求后,我便利用指示燈閃爍的時(shí)間來(lái)控制電 動(dòng)機(jī)相應(yīng)的動(dòng)作的時(shí)間, 就是用指示燈的一閃一滅所用的時(shí)間,然后與它 閃爍的次

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