基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘  要隨著數(shù)字技術(shù)的快速開(kāi)展，洗衣機(jī)成為家庭中不可或缺的家用電器。因此，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制,包括用戶參數(shù)輸入,洗衣,脫水和結(jié)束報(bào)警四個(gè)階段.控制系統(tǒng)主要由電源電路，單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件三大模塊組成。通過(guò)單片機(jī)的控制，外部硬件隨著用戶參數(shù)的輸入，洗衣機(jī)按照用戶的選擇要求進(jìn)行運(yùn)作。本系統(tǒng)給AT89S52單片機(jī)載入軟件程序后,能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的根本功能.使得洗滌、漂洗、排水、脫水等各種功能的操作都不需要手動(dòng)。并可以通過(guò)選擇洗滌方式來(lái)選擇時(shí)間，還可以選擇洗滌的強(qiáng)弱等多種方式?？刂破魍ǔＴO(shè)

2、有強(qiáng)洗、弱洗兩種洗滌程序，對(duì)不同的衣物可提供用戶選擇。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多種洗衣功能，能夠滿足現(xiàn)代家庭的根本洗滌要求，具有一定的實(shí)用性。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)89S52；洗滌；全自動(dòng)洗衣機(jī)；控制器Design of control system of automatic washing machine based on the microcontrollerAbstractWith the rapid development of digital technology, washing machine has become indispensable household appliances. There

3、fore, the design of the control system of automatic washing machine based on single chip microcomputer. This system realizes the control of the washing machine and the whole washing process, including user input parameters, washing, dehydration and end alarm four stages. The control system is mainly

4、 composed of a power supply circuit, SCM control system and the external hardware three modules. Through the MCU control, external hardware with user input parameters, washing machine according to the user's choice for operation.This system downloading the program to AT89S52 microcontroller, to

5、achieve the basic functions of automatic washing machine washing, rinsing, drainage. So, dehydration and other various functional operation does not need manual. And can choose the washing way to choose the time, can also choose the washing strength etc. The controller usually provided with a strong

6、, the weak wash wash two kinds of washing procedures, for different clothing can provide user selection. Design and implementation of the various washing function, can satisfy the basic washing the requirements of the modern family, has a certain practicality.Key Words: Singlechip 89S52; washing; fu

7、ll automatic washing machine; controll目 錄摘  要IAbstractIII第1章 緒論1課題的目的和意義1洗衣機(jī)的開(kāi)展全景及待解決的問(wèn)題1課題設(shè)計(jì)任務(wù)與要求3第2章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案5系統(tǒng)方案選擇5具體設(shè)計(jì)方案7按鍵7洗衣機(jī)自檢7洗衣程序8顯示8控制系統(tǒng)的功能8第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)9各單元電路設(shè)計(jì)15電源電路15控制電路15檢測(cè)電路17執(zhí)行電路17顯示電路19蜂鳴器報(bào)警電路20電路設(shè)計(jì)及本章小結(jié)21第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)23軟件主程序設(shè)計(jì)23軟件子程序設(shè)計(jì)23洗衣程序設(shè)計(jì)27洗滌程序的設(shè)計(jì)27漂洗程序的設(shè)計(jì)28脫水程序的設(shè)

8、計(jì)28第五章 系統(tǒng)調(diào)試31硬件調(diào)試31軟件調(diào)試32整體調(diào)試33總 結(jié)37參考文獻(xiàn)39致 謝41附 錄43 第1章 緒論課題的目的和意義 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)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等幾大功能，在許多方面還不能到達(dá)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，打多洗衣的廠家都注重格子品牌的洗衣機(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

9、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)出給予單片機(jī)控制系統(tǒng)就具有很強(qiáng)的實(shí)用性。而本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制器也是為了滿足某些用戶的不同需要。同時(shí)也將單片機(jī)控制技術(shù)用到了實(shí)際生活中，最重要的是將所學(xué)的東西運(yùn)用化。1.2洗衣機(jī)的開(kāi)展全景及待解決的問(wèn)題國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及開(kāi)發(fā)前景 當(dāng)今世界是技術(shù)、知識(shí)打爆炸的年代，只要人們有需要，就有可能生產(chǎn)出某種產(chǎn)品來(lái)滿足人們的需要。洗衣機(jī)的開(kāi)展正是這樣，人們?cè)谏钪邪l(fā)現(xiàn)了它的某些不便，就會(huì)在實(shí)際中不斷地改良和完善它，新型的洗衣機(jī)正是在這種情況下誕生的。1、超聲波洗衣機(jī)超聲振動(dòng)產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，在洗滌中通過(guò)邊生產(chǎn)氣泡邊消失的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)水壓，再參加

10、小量洗衣劑，振動(dòng)纖維，超聲乳化去污，水中氣泡上升，產(chǎn)生了洗滌桶中央向外側(cè)翻動(dòng)的水流，便衣服之間相互摩擦，并與洗滌劑充分接觸產(chǎn)生很有效的洗滌作用。這種洗衣機(jī)洗滌桶小，桶內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)機(jī)械電氣故障，修理方便。詞典均勻性好，不纏繞，不傷布料，洗滌效果好，省水，省電。2、電磁洗衣機(jī)這種洗衣機(jī)洗滌桶內(nèi)有4個(gè)洗滌頭，上面各有個(gè)夾子，把衣物伸展夾住，每個(gè)洗滌頭上有個(gè)電磁線圈，接通電源發(fā)生2500次/秒的微擊振動(dòng)，使衣物在洗滌液中洗滌。因不用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)噪聲，省水50%，省電75%。3、 高溫泡沫洗衣機(jī)日本大阪大研制的一種不用高溫泡沫來(lái)洗滌衣物的洗機(jī)。洗滌劑灌于洗衣機(jī)低部，放衣物后撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，開(kāi)始鼓風(fēng)，將空氣

11、送入罐中產(chǎn)生泡沫，由加熱到70攝氏度高溫泡沫洗凈衣物，然后進(jìn)入洗衣桶旁邊的消泡裝置，一般洗510分鐘/5次，21L/1kg干衣。4、 真空洗衣機(jī)原蘇聯(lián)研制的一種不用洗衣粉或洗滌劑的洗衣機(jī)，真空泵將洗衣桶內(nèi)吸成真空狀態(tài)，桶中水運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生氣泡爆破并去污。洗凈度高，不損衣、無(wú)噪聲、造價(jià)高。實(shí)際上是采用冷沸騰洗滌原理，在幾秒鐘內(nèi)從洗滌桶的上部那空氣抽出。稀薄空氣與水如沸騰狀，衣物在泡沫漩渦中攪動(dòng)，1.52分鐘就能洗凈衣物，一般洗衣服710分鐘即可完成全過(guò)程。5、 噴射式洗衣機(jī)意大利扎努西公司研制一種將洗滌劑不斷噴射向衣物的洗衣機(jī)，似乎無(wú)水，可以省水20%，省洗滌劑30%，省能35%，省時(shí)間10%。這種洗

12、衣機(jī)完全不同于前裝式滾筒洗衣機(jī)，安裝在噴淋系統(tǒng)內(nèi)的噴射裝置持續(xù)不斷地將水和洗滌劑噴淋在衣物上進(jìn)行洗滌，并在不銹鋼桶內(nèi)攪動(dòng)衣物。衣物在液體中不停地?cái)噭?dòng)，就像桶內(nèi)根本沒(méi)有水一樣。然而水卻滲透過(guò)衣物流入位于滾筒底部的一個(gè)儲(chǔ)水槽中。在槽中，水被從新加熱再次循環(huán)噴射到衣物上去，洗滌桶做周期性脫水，以排去水和污物，隨后漂洗3次，最后脫水洗完。洗衣機(jī)待解決的一些問(wèn)題由于我國(guó)洗衣機(jī)廠起步晚，加上技術(shù)方面的一些問(wèn)題，不可防止底再現(xiàn)有的機(jī)型中出現(xiàn)一些弊病。主要弊病有：噪聲大，麻電和漏水，進(jìn)水不暢或進(jìn)水不止或排水不暢，工作周期不平穩(wěn)、振動(dòng)大，損傷洗滌物，洗滌效果不佳，脫水插自動(dòng)性不佳，脫水不良，重量大，容量不合理。

13、具體來(lái)說(shuō)，洗衣機(jī)的問(wèn)題存在于結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、原材料和模具及管理方面。1、結(jié)構(gòu)類(lèi)型方面我國(guó)洗衣機(jī)多屬波輪式。今后波輪式任然是主要形式。為了適應(yīng)國(guó)外市場(chǎng)的不同需求，要適當(dāng)?shù)厣a(chǎn)些新型式的滾筒式和攪拌洗衣機(jī)，進(jìn)而生產(chǎn)具有波輪式、攪拌式兩種洗衣機(jī)優(yōu)點(diǎn)的新機(jī)型。為了使波輪式洗衣機(jī)洗滌更合理，應(yīng)努力將全自動(dòng)洗衣機(jī)提高到電腦型的水平。雙桶洗衣機(jī)再提高漂洗的條件下，以重點(diǎn)生產(chǎn)全自動(dòng)型噴淋式洗衣機(jī)為宜。同時(shí)要注意防止新水流洗衣機(jī)一味地提高波輪式的轉(zhuǎn)數(shù)及其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間或增高波輪筋高的傾向，以免損傷衣率和纏繞率上升增高，降低了新水流洗衣機(jī)的優(yōu)越性。2、質(zhì)量方面我國(guó)洗衣機(jī)的質(zhì)量問(wèn)題，具體反映再功能、外觀和可靠性三方面，與國(guó)外

14、存在較大的差距。把國(guó)內(nèi)外洗衣機(jī)放在一起，從功能、電源插頭、面板裝飾、旋鈕結(jié)合，塑料件的光整度光潔、毛刺和變形，外箱和螺絲釘?shù)某尚渭胺冷P，皮帶的耐磨及噪音進(jìn)排水閥和水位開(kāi)關(guān)閥質(zhì)量，電腦控制各種功能的能力，電腦的康電壓波動(dòng)、抗干擾防靜電的能力，以及傳感器的靈敏度等方面，很容易看出那幾臺(tái)是國(guó)產(chǎn)貨，再加上裝配工藝較落后，致使我國(guó)洗衣機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)定性差，出口有一定的困難。目前我國(guó)洗衣機(jī)無(wú)故障運(yùn)行水平為250500小時(shí)，而國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品達(dá)15002000小時(shí)，即十年不需修理。我國(guó)的洗衣機(jī)出口，切不可立足于搞好售后效勞，否那么將來(lái)帶來(lái)很多麻煩。因此提高洗衣機(jī)的質(zhì)量要從提高零部件的質(zhì)量入手。關(guān)鍵電器件和傳動(dòng)件應(yīng)組

15、織專(zhuān)業(yè)分工，制定標(biāo)準(zhǔn)，組織攻關(guān)，進(jìn)行認(rèn)證，在改良功能方面、外觀質(zhì)量和可靠性三方面，進(jìn)行全面整理，提高水平。3、原材料和模具方面洗衣機(jī)的原材料主要是塑料盒薄鋼板，目前均供不應(yīng)求，需進(jìn)口。一旦進(jìn)口受阻，生產(chǎn)便要停滯下來(lái)。質(zhì)量好的原材料生產(chǎn)的塑料件注塑工藝和塑料模具的質(zhì)量問(wèn)題。另外，塑料的各種規(guī)格來(lái)源也缺乏，靠進(jìn)口，本錢(qián)就降不下來(lái)，以每臺(tái)洗衣機(jī)10公斤臺(tái)粗計(jì)，年產(chǎn)1000萬(wàn)臺(tái)每年需薄鋼板6萬(wàn)噸，目前50%還供給不上。我國(guó)洗衣機(jī)要維持生產(chǎn)，大型模具的設(shè)計(jì)、制造和使用壽命，應(yīng)組織攻關(guān)解決。4、管理方面各洗衣機(jī)廠從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)的消化吸收還沒(méi)有落在實(shí)處，有的廠只是方案一下，軟件技術(shù)既沒(méi)有消化，也沒(méi)有

16、吸收，照老方法生產(chǎn)，甚至買(mǎi)來(lái)就一直鎖在柜子里?，F(xiàn)在出口洗衣機(jī)和前幾年引進(jìn)類(lèi)似，盲目自我競(jìng)爭(zhēng)，各自為政，因此在出口管理方面，應(yīng)協(xié)調(diào)一致，出口業(yè)務(wù)進(jìn)行，統(tǒng)一對(duì)外。1.3課題設(shè)計(jì)任務(wù)與要求一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)任務(wù)：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)為主的控制器系統(tǒng)，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。工作流程包括：洗滌，脫水，漂洗，脫水，漂洗，脫水。全自動(dòng)洗衣機(jī)的主要功能：1開(kāi)機(jī)默認(rèn)狀態(tài)：標(biāo)準(zhǔn)方式，強(qiáng)洗。2在洗滌和漂洗過(guò)程中，電機(jī)正轉(zhuǎn)1次，反轉(zhuǎn)1次，連續(xù)運(yùn)行。3在進(jìn)水和脫水過(guò)程中，相應(yīng)的指示燈亮，繼電器吸合，蜂鳴器間接性響。4當(dāng)在執(zhí)行某個(gè)步驟時(shí)，只有“K3鍵有效，按下暫停，

17、再按恢復(fù)執(zhí)行。 各步驟時(shí)間要求：進(jìn)水時(shí)間為4s，洗滌時(shí)間為6s，排水時(shí)間為2s，漂洗時(shí)間為2s。第2章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)方案選擇方案一、本設(shè)計(jì)采用89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)1、控制系統(tǒng)的電路組成該電路主要組成部件是由AT89S52單片機(jī)、指示燈、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、水位開(kāi)關(guān)控制器、LED顯示燈、及4只案件組成。其組成如圖3.1所示。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一端控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)且該端與P2.0相連，另一端控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)且該端與P2.1相連。電控開(kāi)關(guān)共兩個(gè)，一個(gè)為水位開(kāi)關(guān)且受P1.6的控制，另一個(gè)為洗衣機(jī)蓋開(kāi)關(guān)而受P1.7的控制，當(dāng)電控開(kāi)關(guān)的控制端為“0時(shí)洗衣機(jī)進(jìn)水，當(dāng)電控開(kāi)關(guān)的控制端為

18、“1“1時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。本系統(tǒng)采用12M的晶體振蕩器定時(shí)器0和定時(shí)器1的設(shè)置為每隔100us產(chǎn)生一次中斷。電機(jī)控制電路蜂鳴器報(bào)警電路 單 片 機(jī) 主 控 系 統(tǒng) 復(fù)位電路進(jìn)水、排水電路 顯示電路電源電路圖2.1設(shè)計(jì)總方框圖方案二 基于89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的全自動(dòng) 它有啟動(dòng)鍵、強(qiáng)制停止鍵、水位選擇鍵、進(jìn)水閥、排水閥、洗衣電機(jī)、脫水電機(jī)及各種顯示電路。結(jié)構(gòu)圖如下： 啟動(dòng)鍵停止鍵運(yùn)行狀態(tài)顯示蜂鳴器報(bào)警微處理器水位選擇開(kāi)關(guān)手動(dòng)排水閥手動(dòng)脫水閥進(jìn)水閥、排水閥圖 設(shè)計(jì)總方框圖其中，P3.2口接啟動(dòng)/停止鍵，按下為啟動(dòng)，再按一次為停止；P3.5、P3.6、P3.7分別是正轉(zhuǎn)顯示、反轉(zhuǎn)顯示和脫水。電機(jī)顯示，用數(shù)

19、碼管和二極管的亮滅進(jìn)行顯示，P2.3口接報(bào)警器，蜂鳴器BUZI發(fā)出提示音。 該設(shè)計(jì)雖然參加了手動(dòng)項(xiàng)，但是由于C51芯片本身的PO口的特殊性使得新手在連接時(shí)容易出現(xiàn)問(wèn)題。 利用89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，大局部的功能可以用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以使整個(gè)電路比擬簡(jiǎn)單，而且本錢(qián)也比擬低，使用單片機(jī)的外圍電路比擬簡(jiǎn)單，而且在時(shí)間計(jì)數(shù)計(jì)算上精度大，擴(kuò)展功能很方便。但如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不好，那么系統(tǒng)不是很穩(wěn)定，這樣就為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。方案三 基于DSP的變頻洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本洗衣機(jī)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：浸泡、洗滌、漂洗、脫水、手動(dòng)設(shè)置和延時(shí)洗衣等，根據(jù)變頻洗衣機(jī)的原理和負(fù)載特性。本課題的洗衣機(jī)工作方式可分為自

20、動(dòng)和手動(dòng)等兩種洗衣方式。自動(dòng)方式由洗衣機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、預(yù)備各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行洗衣，手動(dòng)方式需要用戶設(shè)置各局部的工作參數(shù)，包括洗滌用水量、浸泡時(shí)間、漂洗時(shí)間、脫水時(shí)間、電機(jī)轉(zhuǎn)速、洗衣時(shí)刻等。接下來(lái)，進(jìn)水閥翻開(kāi)通過(guò)水位傳感器判斷水量是否到達(dá)要求。開(kāi)始浸泡，最后根據(jù)用戶手動(dòng)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行浸泡(自動(dòng)式默認(rèn)時(shí)間為零)，然后獲取檢測(cè)或設(shè)置的工作參數(shù)完成洗衣程序中的洗滌漂洗和脫水等操作。該設(shè)計(jì)方案可行性很高，而且電路簡(jiǎn)單，可以用軟件仿真，但實(shí)現(xiàn)困難，要經(jīng)過(guò)變頻、計(jì)算等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)者的要求很高。軟件要求高。方案四PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的工作原理：洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁

21、閥執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。PLC由于采用現(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)，具有很高的可靠性。但PLC設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)出梯形圖，設(shè)計(jì)圖沒(méi)有一同固定的方法和步驟，具有很大的試探性和隨意行，比擬難掌控，分析起來(lái)復(fù)雜且困難，并且很容易遺漏一些應(yīng)該考慮的問(wèn)題。綜合上述幾種方案，出于對(duì)笨設(shè)計(jì)的平安性和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、方便，且S52單片機(jī)中的典型，有高速率、高性能、低功耗的有點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)先進(jìn)、功能強(qiáng)大。因此我選擇了第一方案，基于S52單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)

22、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制，包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、漂洗、排水和脫水等階段?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件電路構(gòu)成。按鍵 洗衣機(jī)面板上有4個(gè)按鈕K1,K2，K3,K4。1通過(guò)K1鍵步進(jìn)改變“標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)，單獨(dú)，排水四種方式，執(zhí)行相應(yīng)程序，對(duì)應(yīng)指示燈亮。2通過(guò)K2健步進(jìn)改變“強(qiáng)洗。弱洗，兩種方檢測(cè)開(kāi)關(guān)式。3)通過(guò)K3鍵控制洗衣機(jī)的運(yùn)行，暫停和接觸報(bào)警功能。4K4為啟動(dòng)鍵2.洗衣機(jī)自檢洗衣機(jī)上電后，先進(jìn)行自檢，包括檢查平安開(kāi)關(guān)，排水閥狀態(tài)，進(jìn)水閥工作過(guò)程，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，假設(shè)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象那么蜂鳴器響，報(bào)警燈亮。2.2.3洗衣程序1、洗滌過(guò)程放好衣物，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，

23、進(jìn)水閥通電，向洗衣機(jī)供水，當(dāng)?shù)竭_(dá)要求水位時(shí),進(jìn)水閥斷電關(guān)閉,停止進(jìn)水;洗滌電機(jī)M接通電源，帶動(dòng)撥龍旋轉(zhuǎn)洗滌衣物，通過(guò)電機(jī)M不停的正轉(zhuǎn)，停，反轉(zhuǎn)，反復(fù)循環(huán)，形成洗滌水對(duì)衣物產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻滾作用，衣物之間，衣物與四周桶壁之間產(chǎn)生摩擦到達(dá)洗滌效果。2、漂洗過(guò)程漂洗與洗滌過(guò)程相同,只是時(shí)間短一些。3、脫水過(guò)程洗滌或漂洗結(jié)束后，電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥M通電翻開(kāi)，進(jìn)行排水.排水閥動(dòng)作的同時(shí),電機(jī)M也接通,使電機(jī)可以帶動(dòng)內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)水位低到一定程度時(shí)，滿足平安條件，脫水電機(jī)M接通，帶動(dòng)脫水桶高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力把衣物上的水從桶壁的小眼里甩出，全部洗衣工作完成后，由蜂鳴器發(fā)出鳴響，表示衣物已洗干凈。顯示洗滌、漂

24、洗及脫水的方式都通過(guò)9個(gè)LED燈的顯示，依次顯示為標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水、強(qiáng)洗、弱洗、洗滌、漂洗、脫水這九個(gè)選擇。基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在洗滌脫水桶內(nèi)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)翻開(kāi)進(jìn)水電磁閥開(kāi)始注水；當(dāng)洗滌脫水桶內(nèi)的水位到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)洗衣。電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)通過(guò)傳動(dòng)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間終了，控制系統(tǒng)切斷電機(jī)電路翻開(kāi)排水電磁閥開(kāi)始排水；然后再次注水，洗衣機(jī)進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序通常為2次漂洗后，開(kāi)始排水，同時(shí)排水電磁閥的動(dòng)作并且松開(kāi)為脫水程序做好準(zhǔn)備；

25、排水結(jié)束后系統(tǒng)控制電機(jī)單方向高速運(yùn)轉(zhuǎn)完成脫水程序；當(dāng)脫水程序終了系統(tǒng)控制排水電磁閥和電機(jī)斷電，排水閥復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器奏響，通知用戶整個(gè)洗衣程序結(jié)束。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) 1、工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過(guò)水位開(kāi)關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來(lái)控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷電源的作用。硬件工作原理圖如下列圖3-1：輸出量運(yùn)行或停止洗衣機(jī)控制電路電動(dòng)機(jī)輸入量接通電源 圖3.1 硬件工作原理圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行的控制方式：1將水位通過(guò)水位選擇開(kāi)關(guān)設(shè)在適宜的位置低水位，開(kāi)始進(jìn)水，到達(dá)設(shè)定的水位后，停止進(jìn)水；2選擇洗滌方式后按下啟動(dòng)鍵后，開(kāi)始洗

26、衣；3按照選擇的洗衣方式開(kāi)始洗滌，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)交替循環(huán)；4洗衣完成后，洗衣機(jī)開(kāi)始排水河脫水，脫水時(shí)電動(dòng)機(jī)單方向轉(zhuǎn)動(dòng)；4洗衣過(guò)程完成，報(bào)警后自動(dòng)停機(jī)。2、組成框圖按鍵輸入水位頻率信號(hào) 單片 機(jī)電機(jī)LED顯示燈進(jìn)水閥排水閥蜂鳴報(bào)警 圖3.2硬件結(jié)構(gòu)組成框圖3、關(guān)于AT89S52芯片AT89S52為 ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存儲(chǔ)器。AT89S52主要功能列舉如下：1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM為 8KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM為

27、256字節(jié)5、32 個(gè)可編程I/O 口線6、8 個(gè)中斷向量源7、三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器9、全雙工UART串行通道4、單片機(jī)各個(gè)引腳的功圖能：圖3.3 AT89S52單片機(jī)VCC：AT89S52電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間參加一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，防止噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)

28、此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能存放器之內(nèi)容均被設(shè)成狀態(tài)，并且至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"External Access"的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼存于外部EPROM中來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM

29、時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓Vpp。ALE/PROG：ALE是英文"Address Latch Enable"的縮寫(xiě)，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器如74LS373，將端口0的地址總線A0A7鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。PSEN：此為"Program Store Enable"的縮寫(xiě)，其意為程序

30、儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)EA=0，會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0P0.0P0.7：端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路汲極Open Drain雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類(lèi)推。其他三個(gè)I/O端口P1、P2、P3那么不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存

31、儲(chǔ)器，P0就以多工方式提供地址總線A0A7及數(shù)據(jù)總線D0D7。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2P2.0P2.7：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，假設(shè)將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，假設(shè)是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。PORT1P1.0P1.7：端口1也是具有內(nèi)部提升電路

32、的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地假設(shè)將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3P3.0P3.7：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋Ｆ湟_分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3

33、.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在

34、SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，那么在此期間外部程序存儲(chǔ)器0000H-FFFFH，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源VPP。XTAL1：反

35、向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。5、輸入輸出管腳定義輸入定義：P0.0；水箱水位計(jì)；接上拉電阻；P0.1；電源開(kāi)關(guān)；接上拉電阻；P0.2；啟動(dòng)按鍵；接上拉電阻；P0.3；暫停按鍵；接上拉電阻；P0.4；水位設(shè)定；接上拉電阻；P0.5；功能按鍵；接上拉電阻；P0.6；喇叭指示；接上拉電阻；輸出定義：P1.0；洗滌正轉(zhuǎn)；P1.1；洗滌反轉(zhuǎn)；P1.2；抽水電機(jī)；P1.3；排氣電閥；P1.4；進(jìn)自來(lái)水；P1.5；改制劑閥；P1.6；進(jìn)離子閥；P1.7；排水電閥；摸儀量輸入：P3.0；輸入啟動(dòng)；P3.1；輸出數(shù)據(jù)；P3.2；是否轉(zhuǎn)換結(jié)束；P3.3；數(shù)碼管十位

36、；P3.4；數(shù)碼管個(gè)位；P3.5；操作界面指示燈；P3.6-wr244輸出；P3.7-rd244輸入；P2.0-0809-D0； . .各單元電路設(shè)計(jì)電源電路 單片機(jī)系統(tǒng)電源局部的電氣原理圖如下圖。市電220V經(jīng)過(guò)變壓器T變壓為12V交流電，再通過(guò)4只二極管全橋整流，經(jīng)過(guò)電容C9、C10濾波得到光滑的直流電壓后，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓給各器件供電。 圖3.4 電源電路3.控制電路1、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)程序狀態(tài)，以消除由于某種原因的程序紊亂。 單片機(jī)的

37、復(fù)位電路有上電復(fù)位和動(dòng)手復(fù)位兩種形式,RST端的高電平直接由商店瞬間產(chǎn)生高電平那么為上電復(fù)位；假設(shè)通過(guò)按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)那么稱為動(dòng)手復(fù)位。圖為兼有上電復(fù)位和動(dòng)手復(fù)位的電路。 上電復(fù)位時(shí)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)位時(shí)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，在本次設(shè)計(jì)中采用手動(dòng)復(fù)位，如圖圖3.5單片機(jī)復(fù)位電路2、單片

38、機(jī)的時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路由晶振元件與單片機(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AT89S52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。主要在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)定的自激震蕩器。本設(shè)計(jì)采用圖所示電路。 一般地，電容C1和C2取33pf左右；晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，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，使用震蕩頻率為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，那么一般使用頻率為11.0592M

39、Hz的晶振。而在本次設(shè)計(jì)中采用的是頻率為11.0592MHz的晶振。圖3.6 時(shí)鐘電路檢測(cè)電路水位監(jiān)測(cè)電路 水位檢測(cè)的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。對(duì)于全自動(dòng)洗衣機(jī)，要求水位的檢測(cè)必須是連續(xù)的，故常采用諧振式水位傳感器。諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路LC作為傳感器的敏感元件，將被測(cè)物體的變化轉(zhuǎn)為L(zhǎng)C參數(shù)的變化，最終以頻率參數(shù)輸出。其工作原理是：將水位的上下通過(guò)導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力，驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動(dòng)，帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動(dòng)，從而線圈電感發(fā)生變化。由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。執(zhí)行電路 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

40、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)控制電路的作用原理電動(dòng)機(jī)M控制局部的電氣原理圖如下圖。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一端控制電機(jī)正轉(zhuǎn)該端與P2.4相連，另一端控制電機(jī)反轉(zhuǎn)該端與P2.5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)P2.4輸出高電平經(jīng)過(guò)R13、Q1使的繼電器Kb線圈得電導(dǎo)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)P2.5輸出高電平經(jīng)過(guò)R23、Q3使得繼電器Ka線圈得電導(dǎo)通Ka，從而使得電機(jī)反轉(zhuǎn)。 圖3.7電動(dòng)機(jī)的控制電路3、進(jìn)水/排水電路“0時(shí)，Ka線圈得電使得出水閥翻開(kāi)。圖3.8 進(jìn)水、排

41、水電路顯示電路本設(shè)計(jì)有四個(gè)按鍵程序選擇K1、強(qiáng)弱選擇K2、啟動(dòng)/暫停K3、復(fù)位K4兩個(gè)開(kāi)關(guān)水位上下K5、洗衣機(jī)蓋開(kāi)關(guān)K6，十二個(gè)發(fā)光二極管四個(gè)程序顯示、兩個(gè)功能顯示、三個(gè)狀態(tài)顯示、一個(gè)進(jìn)水顯示、一個(gè)排水顯示。1 顯示模塊由發(fā)光二極管組成。本設(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)，10個(gè)發(fā)光二極管分別跟單片機(jī)的10個(gè)I/O口連接，如下圖。當(dāng)發(fā)光二極管的負(fù)極所對(duì)應(yīng)的P1口味低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通。圖3.9 發(fā)光二極管電路2通過(guò)按鍵的選擇來(lái)確定選擇的功能與程序，主要三個(gè)按鍵，按鍵圖如下：圖3.10 按鍵電路蜂鳴器報(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

42、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20-200。通過(guò)CPU的P3.5輸出高電平來(lái)控制蜂鳴器報(bào)警。為保證洗衣機(jī)的平安工作，當(dāng)洗衣機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題或故障時(shí)，洗衣機(jī)應(yīng)立即發(fā)出蜂鳴報(bào)警，提醒用戶及時(shí)處理，此關(guān)閉電源，同時(shí)也是提醒用戶洗衣完成。如下圖：圖3.11 蜂鳴器報(bào)警電路3.3電路設(shè)計(jì)及本章小結(jié)圖3.12 總電路設(shè)計(jì)本章小結(jié)： 本章介紹了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，由開(kāi)關(guān)檢測(cè)模塊，驅(qū)動(dòng)控制模塊，LED顯示模塊，主控電路模塊，外圍設(shè)備模塊，電源模塊等局部組成，并詳細(xì)分析了各個(gè)模塊的組成及作用，介紹了所用主要芯片的特點(diǎn)及用法，并簡(jiǎn)述了模塊設(shè)計(jì)時(shí)的考前須知。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)洗衣機(jī)應(yīng)具備的根本功能。

43、第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件主程序設(shè)計(jì)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求控制主程序流程圖如下圖。洗衣機(jī)通電后單片機(jī)上電首先進(jìn)行程序的初始化包括定時(shí)器0、外部中斷0、外部中斷1的初始化以及各參數(shù)初值的設(shè)定。默認(rèn)洗衣強(qiáng)度為“標(biāo)準(zhǔn)洗漂洗次數(shù)2次。然后掃描按鍵的狀態(tài)確定洗衣過(guò)程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鍵按下洗衣機(jī)從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)，完成進(jìn)水、洗滌、脫水、漂洗的循環(huán)過(guò)程。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)控制蜂鳴器發(fā)聲。表4-1為洗衣機(jī)系統(tǒng)控制表：表4.1 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)表按鍵選擇全程洗衣時(shí)間顯示燈亮漂洗次數(shù)K1標(biāo)準(zhǔn)30sD12次K1經(jīng)濟(jì)22sD21次K1單獨(dú)10sD30次 軟件的編程思路：全自動(dòng)洗衣機(jī)控制軟件系統(tǒng)根據(jù)其功能要求，主要分為以下幾個(gè)大程序模

44、塊：洗滌程序模塊、漂洗程序模塊、脫水程序模塊。開(kāi) 始 Y時(shí)間到了？NN洗滌程序NNYY初始化鍵盤(pán)掃描快洗?洗？脫水？水？、啟動(dòng)？快速洗脫水漂洗程序NYY脫 水 程 序報(bào) 警？結(jié) 束圖4.1 主程序流程圖漂洗開(kāi)始洗衣開(kāi)始開(kāi)進(jìn)水閥進(jìn)水電 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn)洗滌結(jié)束？NYY電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng)漂洗兩次結(jié)束？脫 水 開(kāi) 始電 機(jī) 正 轉(zhuǎn)NN脫水結(jié)束？ Y蜂鳴器報(bào)警洗衣結(jié)束 圖4.2標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序流程圖洗衣開(kāi)始開(kāi)進(jìn)水閥進(jìn)水電 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn)洗滌結(jié)束？NY漂洗開(kāi)始 NY電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng)漂洗一次結(jié)束？脫 水 開(kāi) 始電 機(jī) 正 轉(zhuǎn)N脫水結(jié)束？Y蜂鳴器報(bào)警洗衣結(jié)束圖4.3經(jīng)濟(jì)洗衣程序流程圖洗衣程序設(shè)計(jì)(1) 洗衣程序分為標(biāo)準(zhǔn)洗滌、經(jīng)

45、濟(jì)洗滌和單獨(dú)洗滌三種。(2) 標(biāo)準(zhǔn)洗衣過(guò)程是進(jìn)水、洗滌、排水、進(jìn)水、漂洗、排水、進(jìn)水、漂洗、排水、脫水。(3) 經(jīng)濟(jì)方式:進(jìn)水，洗滌，排水，進(jìn)水，漂洗，排水，脫水。單獨(dú)方式：進(jìn)水，洗滌。具體流程圖如上圖4.2、4.34.洗滌程序的設(shè)計(jì)洗滌是洗衣過(guò)程中的主要步驟。當(dāng)進(jìn)水結(jié)束后進(jìn)入洗衣?tīng)顟B(tài)，洗衣開(kāi)始，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)一直循環(huán)，當(dāng)洗衣時(shí)間等于零時(shí)，洗衣結(jié)束且進(jìn)入漂洗。洗滌方式分為強(qiáng)洗和弱洗。強(qiáng)洗即電機(jī)轉(zhuǎn)速快，弱洗電機(jī)轉(zhuǎn)速慢。程序流程圖如下圖洗 衣 開(kāi) 始 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn)電 機(jī) 停 止電機(jī)反轉(zhuǎn) 電機(jī)停止剩余時(shí)間=0？ N圖4.4洗滌程序流程圖4.漂洗程序的設(shè)計(jì) 漂洗是一個(gè)比擬固定的洗衣方式，與洗滌過(guò)

46、程操作相同，只是時(shí)間短一些。漂洗次數(shù)為2次或1次。漂洗程序流程圖如下圖：開(kāi)始漂洗指示燈亮第一次漂洗第二次漂洗進(jìn)入脫水漂洗指示燈滅漂洗結(jié)束漂洗完成？NY圖4.5漂洗程序流程圖4.脫水程序的設(shè)計(jì)然后停止脫水，并且蜂鳴器報(bào)警提醒用戶系已完成。程序流程圖如下圖：NY開(kāi)始脫水開(kāi)排水閥開(kāi)電機(jī)脫水蓋板開(kāi)否？蓋板合閉？蜂鳴器報(bào)警Y NN脫水結(jié)束？暫 停關(guān)電機(jī)、 排水閥開(kāi)蜂鳴器洗衣結(jié)束Y圖4.6脫水洗滌程序流程圖第五章 系統(tǒng)調(diào)試在系統(tǒng)樣機(jī)的組裝和軟件設(shè)計(jì)完成以后就進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段。應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法是相同的，但具體細(xì)節(jié)與采用的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)即仿真器及選用的單片機(jī)型號(hào)有關(guān)。調(diào)試的過(guò)程就是軟硬件的過(guò)失過(guò)程，分為硬

47、件調(diào)試和軟件調(diào)試。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開(kāi)的，但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來(lái)調(diào)試。在進(jìn)行硬件調(diào)試時(shí)先進(jìn)性靜態(tài)調(diào)試，用萬(wàn)用表等工具在樣機(jī)加電前根據(jù)原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查線路核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否正確。然后加電檢查各點(diǎn)電位是否正常。接下來(lái)再借助仿真器進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，分別測(cè)試擴(kuò)展的RAM、I/O口、I/O設(shè)備、程序存儲(chǔ)器以及晶振和復(fù)位電路并改正其中的錯(cuò)誤。 第一步：在沒(méi)通電之前先用萬(wàn)用表檢查線路的正確性并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路并檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間短路或其他信號(hào)線的短路。

48、由于本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是基于曾經(jīng)用過(guò)的單片機(jī)，所以此步驟不會(huì)發(fā)生故障。第二步：通電后檢查單片機(jī)I/O的電位，測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常。尤其是應(yīng)注意單片機(jī)輸出口的各點(diǎn)電位。假設(shè)有高壓將有可能損壞外部仿真電路，同樣如果電壓過(guò)低就沒(méi)有能力驅(qū)動(dòng)負(fù)載。第三步：將單片機(jī)信號(hào)輸出借口與外部仿真電路接口連接起來(lái)，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。在硬件的調(diào)試過(guò)程中常見(jiàn)的硬件故障有：元器件失效：元器件失效的原因包括兩個(gè)方面，一方面是器件本身已損壞另一方面是組裝過(guò)程中造成元器件失效，當(dāng)然在調(diào)試過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管接反，繼電器損壞?？煽啃圆睿阂鹣到y(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外

49、部的干擾、電源波紋系統(tǒng)經(jīng)過(guò)人、器件負(fù)載過(guò)人或熱穩(wěn)定性差等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外。走線和布局的不合理等也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。我們?cè)谡{(diào)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)輸出穩(wěn)定的電壓，但是硬件電路的發(fā)光二極管的亮度不一、時(shí)亮?xí)r不亮。經(jīng)查證主要是由于元器件的引腳過(guò)長(zhǎng)和彎曲造成的電路不夠穩(wěn)定、I/O輸出的上下電平?jīng)]有明確 電源故障：電源故障包括電壓不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率缺乏，負(fù)載能力差等。電壓過(guò)高容易燒壞發(fā)光二極管，電壓過(guò)低無(wú)法驅(qū)動(dòng)負(fù)載。因此我們焊接了直流電源電路，使其輸出穩(wěn)定的電壓。軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān)，如果采用模塊化程序開(kāi)發(fā)技術(shù)，那么逐個(gè)模塊調(diào)好以后，再進(jìn)行系

50、統(tǒng)程序總調(diào)試。調(diào)試程序時(shí)，一定要求符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，即入口條件和出口狀態(tài)。調(diào)試的手段可采用單步運(yùn)行方式和斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過(guò)檢查用戶系統(tǒng)CPU的現(xiàn)場(chǎng)、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤及轉(zhuǎn)換地址錯(cuò)誤，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)中的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。在調(diào)試過(guò)程中逐步調(diào)整用戶系統(tǒng)的軟件和硬件。圖5.1 ULN2803內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 各程序模塊調(diào)試好后，可以把相關(guān)的功能模塊聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行整體綜合調(diào)試。存儲(chǔ)這個(gè)階段弱發(fā)生錯(cuò)誤，可以考慮各子程序存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)是否存儲(chǔ)破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖區(qū)數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，標(biāo)志位的建立和清楚是否影響其他標(biāo)

51、志位的變化，對(duì)棧區(qū)的深度是否不夠，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等。單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的運(yùn)行是在嚴(yán)格的時(shí)序下進(jìn)行的，單步運(yùn)行成功并不代表連續(xù)運(yùn)行成功。待全部調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行屢次。整體調(diào)試1、正常接通電源后的現(xiàn)實(shí)實(shí)物圖進(jìn)水排水燈即D10、D11都不亮。因各選擇鍵未選擇，所以出于初始狀態(tài)的第一個(gè)選擇。而D12即洗衣機(jī)蓋的燈在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中都亮。圖 5.2 接通電源后的正常顯示2、以下列圖片為正常工作的細(xì)節(jié)步驟實(shí)物圖1、當(dāng)K1處于標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水四項(xiàng)之一時(shí)，K2處于強(qiáng)洗或弱洗狀態(tài)，按下復(fù)位鍵，選擇低水位片刻后，換高水位，進(jìn)水D10燈亮，同時(shí)洗滌和漂洗交替亮、脫水燈即D7

52、、D8、D9亮后，按下運(yùn)行K3，洗衣機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。圖5.3 進(jìn)水時(shí)的實(shí)物顯示2、下面選擇了經(jīng)濟(jì)洗滌下的弱洗為例。K1選擇鍵選擇為經(jīng)濟(jì)洗即D2燈亮，表示選擇經(jīng)濟(jì)洗滌，然后K2鍵選擇為弱洗即D6燈亮。同時(shí)洗滌和漂洗交替亮、脫水燈亮即D7、D8、D9， D12一直亮。在下列圖中分別介紹了洗滌下和漂洗下的實(shí)物圖：（1） 洗滌狀態(tài)下洗滌、漂洗、脫水燈即D7、D8、D9燈都亮。圖5.4 洗滌狀態(tài)下的實(shí)物圖2漂洗狀態(tài)下洗滌燈D7燈滅，漂洗、脫水燈即D8D9燈亮。圖5.5 漂洗狀態(tài)下的實(shí)物圖3、當(dāng)洗衣完成了進(jìn)水、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和排水后，也就是洗滌、漂洗、脫水、排水功能逐次實(shí)現(xiàn)后，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水燈D11亮，同時(shí)

53、漂洗、和脫水燈亮即D8、D9，D12一直亮。圖5.6 排水時(shí)的實(shí)物圖總 結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)控制。由于其具有內(nèi)存容量大、輸入輸出口多、I/O的驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、指令系統(tǒng)豐富等特點(diǎn)，將其應(yīng)用在家用電器控制中，可大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件電路，使系統(tǒng)具有更高的可靠性。本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)到達(dá)了預(yù)期的各種功能，完全符合全自動(dòng)洗衣機(jī)的各項(xiàng)要求。在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)橐郧暗臅r(shí)候總是覺(jué)得設(shè)計(jì)只要有總體思路就可以了，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)候，特別是對(duì)雙向晶閘管的使用的時(shí)候，只是歐諾個(gè)書(shū)上了解到了無(wú)觸點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)但卻沒(méi)有想到其實(shí)雙向晶閘管的過(guò)壓和過(guò)流性是十分脆弱的，設(shè)計(jì)的時(shí)候就直接用它去控制了電機(jī)和電磁閥，這樣的穩(wěn)定

54、性在實(shí)際的使用中不能穩(wěn)定使用，所以設(shè)計(jì)沒(méi)有實(shí)際意義。后來(lái)及時(shí)改正。本章從硬件和軟件兩方面進(jìn)行介紹。系統(tǒng)硬件局部主要是對(duì)硬件各局部電路的設(shè)計(jì)，包括開(kāi)關(guān)檢測(cè)模塊，驅(qū)動(dòng)控制模塊，LED顯示模塊，主控電力模塊，外圍設(shè)備模塊，電源模塊等局部，并詳細(xì)分析了各個(gè)模塊的組成及作用，介紹了所用主要芯片的特性及用法，簡(jiǎn)述了模塊設(shè)計(jì)時(shí)的考前須知。軟件局部包括主程序，鍵盤(pán)中斷子程序，內(nèi)部設(shè)定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)和外部中斷程序等局部。每個(gè)局部包括主程序，鍵盤(pán)中斷子程序，內(nèi)部定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)和外部中斷程序等局部。每個(gè)局部我都畫(huà)出了程序流程圖，使得系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思路清晰地呈現(xiàn)在讀者面前，簡(jiǎn)單易懂。但是由于個(gè)人水平能力有限，論文設(shè)計(jì)上存在許多缺乏之處，有待于進(jìn)一步的改良。通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以總結(jié)出：首先單片機(jī)的