基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)參數(shù)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、摘要隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，洗衣機(jī)已經(jīng)成為家庭中不可缺少的家用電器。為此，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的洗衣機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗滌過(guò)程的控制，包括用戶參數(shù)輸入、洗滌、脫水和結(jié)束報(bào)警四個(gè)階段?？刂葡到y(tǒng)主要由三個(gè)模塊組成：電源電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件。通過(guò)單片機(jī)的控制，外部硬件跟隨用戶參數(shù)的輸入，洗衣機(jī)按照用戶的選型要求運(yùn)行。系統(tǒng)將軟件程序加載到AT89C52單片機(jī)后，即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能。使洗滌、漂洗、排水、脫水等各種功能的操作無(wú)需人工操作。并且可以通過(guò)選擇洗滌方式來(lái)選擇時(shí)間，也可以選擇洗滌強(qiáng)度等方式?？刂破魍ǔ＞哂腥齻€(gè)洗滌程序，可以為用戶提供不同衣物的選擇。該設(shè)計(jì)

2、實(shí)現(xiàn)了多種洗衣功能，能夠滿足現(xiàn)代家庭的基本洗滌需求，具有一定的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：全自動(dòng)洗衣機(jī)，單片機(jī)，液晶顯示器，蜂鳴器目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc421561941 第 1 章 引言 PAGEREF _Toc421561941 h 1 HYPERLINK l _Toc421561942 1.1概述 PAGEREF _Toc421561942 h 1 HYPERLINK l _Toc421561943 1.2設(shè)計(jì)目的和意義 PAGEREF _Toc421561943 h 3 HYPERLINK l _Toc421561944 第二章 系統(tǒng)功能及解決方案

3、PAGEREF _Toc421561944 h 4 HYPERLINK l _Toc421561945 2.1功能介紹 PAGEREF _Toc421561945 h 4 HYPERLINK l _Toc421561946 2.2設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc421561946 h 4 HYPERLINK l _Toc421561947 第三章硬件電路圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421561947 h 6 HYPERLINK l _Toc421561948 3.1關(guān)于AT89C52 MCU PAGEREF _Toc421561948 h 6 HYPERLINK l _Toc421561

4、949 3.2時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 PAGEREF _Toc421561949 h 7 HYPERLINK l _Toc421561950 3.3按鍵控制電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421561950 h 8 HYPERLINK l _Toc421561951 3.4報(bào)警電路 PAGEREF _Toc421561951 h 9 HYPERLINK l _Toc421561952 3.5顯示電路 PAGEREF _Toc421561952 h 9 HYPERLINK l _Toc421561953 3.6電機(jī)電路 PAGEREF _Toc421561953 h 10 HYPERLINK l

5、_Toc421561954 第 4 章 軟件框圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421561954 h 13 HYPERLINK l _Toc421561955 4.1主要軟件處理程序 PAGEREF _Toc421561955 h 13 HYPERLINK l _Toc421561956 4.2洗滌程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421561956 h 14 HYPERLINK l _Toc421561957 4.4時(shí)間設(shè)置編程 PAGEREF _Toc421561957 h 15 HYPERLINK l _Toc421561958 第 5 章 仿真與調(diào)試 PAGEREF _Toc42156

6、1958 h 17 HYPERLINK l _Toc421561959 protues和keil介紹 PAGEREF _Toc421561959 h 17 HYPERLINK l _Toc421561960 5.2仿真與調(diào)試 PAGEREF _Toc421561960 h 18 HYPERLINK l _Toc421561961 第 6 章小結(jié) PAGEREF _Toc421561961 h 21 HYPERLINK l _Toc421561962 至 PAGEREF _Toc421561962 h 22 HYPERLINK l _Toc421561963 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc4

7、21561963 h 23 HYPERLINK l _Toc421561964 附錄一 電路圖 PAGEREF _Toc421561964 h 24 HYPERLINK l _Toc421561965 附錄二 程序 PAGEREF _Toc421561965 h 25第一章介紹1.1 概述洗衣機(jī)是一種利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來(lái)洗滌衣物的清潔器具。按其額定洗滌量分為家用和集體兩大類。我國(guó)規(guī)定洗滌量在6公斤以下的洗衣機(jī)屬于家用洗衣機(jī)：家用洗衣機(jī)主要由箱體、洗滌脫水桶（部分洗滌脫水桶是分開的）、傳動(dòng)裝置組成。和控制系統(tǒng)，有的還配備了加熱裝置。洗衣機(jī)一般是指使用水作為主要清洗液，這與使用專用清洗液和干洗不

8、同，后者通常由專人處理。洗衣機(jī)的分類主要分為滾筒式、波輪式和攪拌式。洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括一個(gè)塑料圓柱滾筒和一個(gè)至少有一個(gè)出水口的金屬滾筒外滾筒，滾筒和外滾筒是相配的，滾筒由底座、圓柱滾筒和端口環(huán)組成.圓柱體一端連接底座，另一端連接端口環(huán)。圓柱體由2塊或2塊以上的側(cè)壁板和2塊或2塊以上的凸肋板組成。一種帶輪廓邊的圓弧板，其四個(gè)輪廓邊分別與底座、端口環(huán)和凸邊板連接，并設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，板上設(shè)有多個(gè)脫水通孔, 凸邊板為中間一個(gè)凸邊圓弧板，其四個(gè)輪廓邊分別與底座、端口環(huán)和側(cè)壁板連接，并設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，板設(shè)有具有多個(gè)脫水通孔；側(cè)壁板和凸邊板相互連接，形成圓柱管時(shí)，脊板上的脊向管子突出，起到提升肋板的作用。攪拌

9、式洗衣機(jī)滾筒式洗衣機(jī)波輪式洗衣機(jī)攪拌式洗衣機(jī)滾筒式洗衣機(jī)波輪式洗衣機(jī)自19世紀(jì)中葉美國(guó)人史密斯研制出世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)以來(lái)，洗衣機(jī)的發(fā)展已經(jīng)走過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)。 1910年，世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)自動(dòng)化的開始。 1922年，世界上第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)在美國(guó)誕生。 1937年，世界上第一臺(tái)全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)投放市場(chǎng)。 1957年，三洋推出了世界上第一臺(tái)渦流式波輪洗衣機(jī)。從此，形成了攪拌、滾筒、波輪三種工作模式的三足洗衣機(jī)的局面。近幾十年來(lái)，工業(yè)化國(guó)家的全自動(dòng)洗衣機(jī)制造技術(shù)發(fā)展迅速，年總產(chǎn)量和社會(huì)滲透率都達(dá)到了很高的水平。全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展首先表現(xiàn)在洗滌方式的巨大變化。最初，他們大多

10、專注于水流的變化和功率的增加。目前超聲波、電解水、臭氧和蒸汽洗滌的應(yīng)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)作用和不同強(qiáng)度的水流的機(jī)械作用，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔哟蔚慕】?。和環(huán)保的洗滌方法。改造，尤其是電解水和超聲波技術(shù)在洗衣機(jī)行業(yè)的應(yīng)用，幾乎改變了洗衣機(jī)的歷史不用或少用洗衣粉和洗滌劑洗滌，減少對(duì)皮膚的化學(xué)傷害和對(duì)環(huán)境的污染。電解水、臭氧、蒸汽的殺菌、除臭、消毒功能大受歡迎，引發(fā)了洗衣機(jī)消費(fèi)的健康趨勢(shì)。另一個(gè)變化是高度自動(dòng)化、智能化和人性化。從半自動(dòng)和全自動(dòng)到流行的人工智能和模糊控制，一切都可以一鍵完成。同時(shí)，用戶可以根據(jù)自己的洗衣習(xí)慣選擇時(shí)間和方法，編寫和記憶程序，讓用戶真正可以為所欲為。

11、由于我國(guó)洗衣機(jī)起步較晚，現(xiàn)有洗衣機(jī)機(jī)型難免存在噪音大、麻電漏水等技術(shù)問(wèn)題，質(zhì)量與國(guó)外存在一定差距。因此，資本品牌現(xiàn)在立足于技術(shù)升級(jí)，開始重視高端產(chǎn)品的研發(fā)。洗衣機(jī)的技術(shù)革命在國(guó)內(nèi)愈演愈烈。隨著越來(lái)越多的國(guó)外品牌研究新技術(shù)、開發(fā)新產(chǎn)品，洗衣機(jī)行業(yè)爆發(fā)了“節(jié)能環(huán)?！奔夹g(shù)更新。消費(fèi)者可以通過(guò)選擇智能模式進(jìn)一步節(jié)水節(jié)電。未來(lái)洗衣機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹歉呖煽啃?、功能完善、?jié)水省電、降噪省時(shí)、規(guī)格品種多樣化。為了節(jié)省時(shí)間和精力，提高洗衣機(jī)的效率，是必然趨勢(shì)。但也有不少單雙就業(yè)的小家庭，受生活環(huán)境的限制，急需一臺(tái)小容量、輕便的全自動(dòng)洗衣機(jī)。小容量小型化洗衣機(jī)也是新的發(fā)展趨勢(shì)。 2向微處理器、傳感器和模糊邏輯控制方

12、向發(fā)展。將微處理器技術(shù)應(yīng)用于洗衣機(jī)后，配備各種傳感器，可自動(dòng)稱重和自動(dòng)測(cè)量各種洗滌參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)洗衣過(guò)程中的每一個(gè)動(dòng)作都能連續(xù)自動(dòng)完成。 3在節(jié)水、省電、省時(shí)、省洗滌劑的方向上，一般全自動(dòng)洗衣機(jī)比雙筒半自動(dòng)洗衣機(jī)耗水量明顯多。部分波輪式自動(dòng)洗衣機(jī)配備水量控制器，可根據(jù)衣物量最大限度節(jié)水，進(jìn)而通過(guò)改進(jìn)漂洗方式和淋拋方式進(jìn)一步降低用水量。一些前置式全自動(dòng)洗衣機(jī)使用自動(dòng)循環(huán)裝置和水量控制器。在洗衣機(jī)節(jié)電方面，制定洗衣機(jī)額定功耗標(biāo)準(zhǔn)，限制生產(chǎn)高能耗產(chǎn)品。有的廠家將正溫度系數(shù)的PTC電熱元件應(yīng)用于全自動(dòng)洗衣機(jī)，可有效節(jié)約電能10%以上。另外，用液體洗滌劑代替粉狀泡沫，使洗滌劑可以根據(jù)微電腦的要求隨時(shí)

13、按程序泵入。 4向機(jī)電一體化方向發(fā)展，洗衣機(jī)產(chǎn)品與微電子技術(shù)和微處理器技術(shù)相結(jié)合，可形成全自動(dòng)機(jī)電一體化洗衣機(jī)。該產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上由機(jī)械部分、傳感器、信息處理部分和執(zhí)行部分組成。 5洗衣機(jī)的外觀設(shè)計(jì)更加美觀實(shí)用。全自動(dòng)洗衣機(jī)整體外觀設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)是洗衣機(jī)整體外觀美觀、豪華、協(xié)調(diào)緊湊、美觀。 使用方便，易清潔，一般采用觸控。 輪廓沒有棱角，有流線感。 顏色淡雅莊重。1.2 設(shè)計(jì)目的和意義隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制領(lǐng)域。該單片機(jī)具有集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能儀表、家用電器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域。洗衣機(jī)是現(xiàn)

14、代人必備的家用電器。它的發(fā)明和應(yīng)用使人們的洗衣工作省時(shí)省力，減輕了人們做家務(wù)的壓力。隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的不斷追求。 ，普通洗衣機(jī)已經(jīng)不能滿足一部分人的需求，所以研究多功能洗衣機(jī)具有重要意義。目前，中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入升級(jí)期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)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，在很多方面都不能滿足人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)人員具備更高的專業(yè)技術(shù)水平，才能提出更多好的建議和新的課題，將人們的需求變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。 .目前的洗衣機(jī)不完全兼容。大多數(shù)洗衣機(jī)廠商只專注于各自品牌的特色，突出一兩個(gè)區(qū)別于

15、其他洗衣機(jī)的個(gè)性化功能。因此，設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)是非常實(shí)用的?；趩纹瑱C(jī)的洗衣機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有精度高、功能強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。無(wú)論是提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量，節(jié)約能源，改善勞動(dòng)條件，都表現(xiàn)出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。深入研究基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以讓我們掌握全自動(dòng)洗衣機(jī)等重要家電的工作原理和控制系統(tǒng)，進(jìn)一步了解單片機(jī)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用方法，同時(shí)學(xué)習(xí)維修全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本技術(shù)。也為以后從事電子信息產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)，所以這個(gè)課題意義重大。第二章系統(tǒng)功能及解決方案2.1 功能介紹全自動(dòng)洗衣機(jī)工作的一般過(guò)程是浸泡、洗滌、漂洗和脫水。目前大部分洗衣機(jī)只有幾個(gè)選項(xiàng)可供選擇，

16、具體時(shí)間基本是固定的。本設(shè)計(jì)需要使用單片機(jī)設(shè)計(jì)全自動(dòng)波輪洗衣機(jī)的時(shí)變參數(shù)化控制程序?？刂葡到y(tǒng)打開進(jìn)水電磁閥開始注水。加水后，電機(jī)在系統(tǒng)控制下正反轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；洗滌時(shí)間結(jié)束后，控制系統(tǒng)打開排水電磁閥進(jìn)行排水；完成后，排水電磁閥關(guān)閉，蜂鳴器鳴響，提醒用戶衣物完成。本設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的功能有：1、用戶參數(shù)的輸入：用戶可以根據(jù)需要通過(guò)按鍵輸入具體的時(shí)間參數(shù)；2、時(shí)間顯示：采用液晶顯示屏顯示時(shí)間和模式；3、洗滌過(guò)程的實(shí)現(xiàn)：在洗滌過(guò)程中，系統(tǒng)主要控制進(jìn)出水電磁閥的開關(guān)和電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。4、洗衣完成通知：當(dāng)洗衣完成時(shí)，蜂鳴器會(huì)響起提醒用戶洗衣完成。2.2 設(shè)計(jì)方案主控系統(tǒng)采用AT89C52

17、單片機(jī)，其控制對(duì)象包括進(jìn)出水電磁閥電路、顯示電路、電機(jī)、報(bào)警電路等。這些被控對(duì)象需要根據(jù)不同的洗滌程序設(shè)置其不同的工作條件和工作時(shí)間，同時(shí)需要液晶顯示器顯示不同的工作狀態(tài)和剩余運(yùn)行時(shí)間。按鈕用于控制程序的運(yùn)行和設(shè)置洗滌時(shí)間；蜂鳴器用于提示程序運(yùn)行和故障報(bào)警；電磁閥電路用于控制進(jìn)出水和排水功能。洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖2.2所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)單片機(jī)圖2.2設(shè)計(jì)框圖晶振電路時(shí)鐘電路按鍵電路報(bào)警電路電機(jī)電路電磁閥電路(1) 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)在按功能和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性和通用性之前，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的功能需求及其應(yīng)用環(huán)境，綜合考慮系統(tǒng)的合理性、專用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、成本等。為了盡可能滿足和滿足相應(yīng)的標(biāo)

18、準(zhǔn)。然后根據(jù)市場(chǎng)上各種單片機(jī)的供應(yīng)情況、單片機(jī)的性能和開發(fā)工具等因素選擇合適的型號(hào)。其次，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中可能遇到的電磁閥、存儲(chǔ)器、顯示器等器件和設(shè)備進(jìn)行器件選型，以滿足系統(tǒng)在精度、速度和可靠性方面的要求。最后，確定硬件和軟件的功能劃分。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以通過(guò)硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的功能，因此設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮開發(fā)周期和成本等因素，具有軟硬件分離的功能。(2) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是在所選單片機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)整體要求設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖。在硬件設(shè)計(jì)中，需要考慮系統(tǒng)總線的負(fù)載能力、系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)的片選方式、模擬電路的速度和精度等。(3) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本的工作，

19、工作量較大。與系統(tǒng)上操作系統(tǒng)支持的純軟件不同，單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)是在裸機(jī)條件下進(jìn)行的，并且隨著應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。編寫各個(gè)模塊的代碼，還要實(shí)現(xiàn)建議的功能。第三章硬件電路圖設(shè)計(jì)3.1 關(guān)于 AT89C52 單片機(jī)AT89C52是一款低電壓、高性能的CMOS 8位單片機(jī)。它包含 8k 字節(jié)的可重寫FLASH只讀程序存儲(chǔ)器和 256 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)。該設(shè)備采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片上通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)具有在電子行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（

20、I/O）端口，2個(gè)外部中斷端口，3個(gè)16位可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信端口，2個(gè)讀寫端口線，AT89C52可以編程按照常規(guī)方法，也可以在線編程。它結(jié)合了通用微處理器和Flash存儲(chǔ)器，尤其是可重復(fù)擦除的Flash存儲(chǔ)器，可有效降低開發(fā)成本。 XTAL1（第 19 腳）和 XTAL2（第 18 腳）是振蕩器輸入和輸出端口，它們連接到一個(gè) 12MHz 晶振。 RST/Vpd（9腳）為復(fù)位輸入端口，由外部電阻電容組成的復(fù)位電路。 VCC（40腳）和VSS（20腳）為電源端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。圖圖3.1 單片機(jī)引腳圖3.2 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路由于AT89C52單片機(jī)芯片有時(shí)鐘振蕩電

21、路，本系統(tǒng)單片機(jī)采用部分時(shí)鐘方式。只要將單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳接上石英晶體和微調(diào)電容，就形成了自激振蕩器，并在單片機(jī)中產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。具體電路設(shè)計(jì)如圖所示。時(shí)鐘信號(hào)通常以兩種電路形式獲得：內(nèi)部振蕩器和外部振蕩器。通過(guò)在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上連接外部定時(shí)元件可以形成自振蕩電路。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。一般電容C1、C2主要起頻率微調(diào)的作用，電容值可選擇30pF左右或40pF左右；晶振，簡(jiǎn)稱晶振，其晶振頻率（fosc）在1.2MHz12MHz左右。晶振頻率越高，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)運(yùn)行速度越快。如圖所示圖圖3.2.1時(shí)鐘電路圖復(fù)位電路就是用

22、它把電路恢復(fù)到初始狀態(tài)。就像計(jì)算器的復(fù)位按鈕的功能一樣，為了回到原來(lái)的狀態(tài)，重新計(jì)算。與計(jì)算器重置按鈕不同，重置電路以不同的方式激活。一是電路通電后立即進(jìn)行復(fù)位操作；另一種是必要時(shí)手動(dòng)操作；三是根據(jù)程序或電路操作的需要，自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位操作。當(dāng)MCS-51系列單片機(jī)的RST管腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)部分將執(zhí)行復(fù)位操作。復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用按鍵復(fù)位方式。如圖所示圖圖3.2.2復(fù)位電路圖3.3 按鍵控制電路設(shè)計(jì)在單片機(jī)設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要的模塊是關(guān)鍵設(shè)計(jì)。常見的單片機(jī)密鑰設(shè)計(jì)分為獨(dú)立式和行列式（矩陣式）。行列式鍵設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，占用的I/O端口

23、較少。獨(dú)立按鍵設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但占用大量I/O口；如圖 2.3 所示。圖圖3.3按鍵控制電路為方便使用，設(shè)計(jì)了4個(gè)獨(dú)立按鍵，分別是程序選擇鍵、開始鍵、時(shí)間加鍵和時(shí)間減鍵。1、程序選擇鍵：用于選擇洗滌方式。由于本設(shè)計(jì)有3種洗衣工作程序，所以設(shè)計(jì)了程序選擇鍵。2、啟動(dòng)鍵：當(dāng)設(shè)置的計(jì)時(shí)時(shí)間不為0時(shí)，按啟動(dòng)鍵按設(shè)置的模式工作。3、時(shí)間加減鍵：不工作時(shí)，可以按加減鍵調(diào)整洗滌時(shí)間。3.4 報(bào)警電路在洗衣機(jī)運(yùn)行過(guò)程中起到提示和報(bào)警的作用。根據(jù)程序安排和軟件設(shè)置，當(dāng)洗衣完成后，洗衣機(jī)會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，提醒用戶洗衣完成。本設(shè)計(jì)采用電磁蜂鳴器。電磁蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片和外殼組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的

24、音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下周期性地振動(dòng)并發(fā)出聲音。具體電路如圖2.9所示圖圖3.4 報(bào)警電路3.5 顯示電路該電路的主要功能是顯示洗衣機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)和時(shí)間，讓用戶第一時(shí)間知道洗衣機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用LCD1602工業(yè)字符型液晶，可同時(shí)顯示16x02或32個(gè)字符。 1602液晶也叫1602字符液晶，是 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/545607.htm t _blank 專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣液晶模組，由若干個(gè)5X7或5X11的 HYPERLINK

25、%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/545607.htm t _blank 點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位可以顯示一個(gè)字符，每個(gè)位之間有一個(gè)點(diǎn)間距，每行之間也有一個(gè)空格，起到字符間距和行間距的作用。間距的影響。每個(gè)引腳作為第一個(gè)引腳：GND 是 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/8503941.htm t _blank 電源地2腳：VCC接5V電源正極3腳：V0為液晶顯示器的對(duì)比度調(diào)節(jié)端。接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，電源接地時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可通過(guò)10

26、K電位器調(diào)節(jié)對(duì)比度） .4腳：RS為 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/6159.htm t _blank 寄存器選擇，高電平為1時(shí) HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1547752.htm t _blank 選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平為0時(shí) HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/178142.htm t _blank 選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低

27、電平（0）時(shí)進(jìn)行寫操作。6腳：E（或EN）端為使能端，讀信息為高電平（1），負(fù)跳當(dāng)時(shí)間改變時(shí)執(zhí)行命令。引腳 7 到 14：D0 到 D7 是 8 位雙向數(shù)據(jù)終端。圖圖3.5 顯示電路3.6 電機(jī)電路通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體。當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組會(huì)產(chǎn)生一個(gè)矢量磁場(chǎng)。磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子磁場(chǎng)的方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)。轉(zhuǎn)子也隨著這個(gè)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，向前移動(dòng)一步。它輸出的角位移與輸入脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)將反轉(zhuǎn)。因此，可以通過(guò)控制電機(jī)各相繞組的脈沖數(shù)、頻率和通電順序

28、來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。本次使用的芯片是ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片。 ULN2003是由7個(gè)硅NPN復(fù)合晶體管組成的高壓、大電流復(fù)合晶體管陣列。 ULN2003的每對(duì)達(dá)林頓晶體管串聯(lián)一個(gè)2.7k的基極電阻，在5v工作電壓下可直接與TTL和CMOS電路相連，可以直接處理以前需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器處理的數(shù)據(jù)。本次使用的電機(jī)型號(hào)為28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)28BYJ48型四相八拍電機(jī)，電壓為DC5V-DC12V。當(dāng)向步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)。每個(gè)脈沖信號(hào)改變一次步進(jìn)電機(jī)某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度（一個(gè)步距角）。單片機(jī)輸出的脈沖信號(hào)送入U(xiǎn)LN2003A的I

29、N1-IN4輸入端，經(jīng)ULN2003A放大反相的輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。表 3.6 電機(jī)參數(shù)電機(jī)型號(hào)電壓五階段相電阻10%步距角減速比啟動(dòng)扭矩 100P.P.Sg.cm啟動(dòng)頻率聚苯乙烯止動(dòng)扭矩g.cm摩擦力矩g.cm噪音D b介電強(qiáng)度28BYJ-48543005.625/641:64300550300_35600VAC1S圖3.6 電機(jī)電路3.7 進(jìn)出口電磁閥圖3.6 電機(jī)電路水位開關(guān)和繼電器是全自動(dòng)洗衣機(jī)中兩個(gè)重要且相對(duì)簡(jiǎn)單的部件。它們一般工作在直流低壓下，是電子程控器的兩個(gè)輸入端。只有確定它們處于正確的關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，程序才能正常運(yùn)行，完成正常運(yùn)行。洗衣機(jī)的進(jìn)出水控制由兩個(gè)繼電器

30、和電控水龍頭完成。設(shè)計(jì)中有2個(gè)電控水閥，一個(gè)是進(jìn)水閥，一個(gè)是排水閥。當(dāng)進(jìn)水閥的控制端，即三極管Q2的基極處于高電平時(shí)，閥門打開，水開始流動(dòng)。當(dāng)進(jìn)水閥控制端，即三極管Q2的基極處于低電平時(shí)，閥門關(guān)閉，停止進(jìn)水。圖圖3.7 進(jìn)出水電磁閥第四章軟件框圖設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建在硬件平臺(tái)上，完成硬件各部分的控制與協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能由軟件和硬件共同實(shí)現(xiàn)。由于軟件的可擴(kuò)展性，最終的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差異可能非常大。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方式，不僅易于編程和調(diào)試，而且降低了軟件故障率，提高了軟件的可靠性。同時(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試也是檢查錯(cuò)誤和排除故障的重要手段。4.1 軟件主要工藝流程開始開始定時(shí)器初始化模式切換鍵按下切換洗滌

31、模式時(shí)間設(shè)置按鍵按下調(diào)節(jié)洗滌時(shí)間開始洗滌鍵按下開始洗滌倒計(jì)時(shí)顯示洗滌時(shí)間結(jié)束是否是否是否圖4.1 主要程序4.2 洗滌程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種洗滌程序，即自動(dòng)洗衣和慢洗。其中，自動(dòng)洗衣和慢洗是第一分鐘進(jìn)水，最后一分鐘排水。還設(shè)計(jì)了脫水程序。開始模式鍵是否按下？脫水開始模式鍵是否按下？脫水脫水開始結(jié)束最后一分鐘排水洗滌開始前一分鐘進(jìn)水自動(dòng)洗衣慢洗洗洗否是是圖4.2 洗滌程序當(dāng)洗衣完成時(shí)，洗衣機(jī)的蜂鳴器會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，提醒用戶洗衣完成。開始開始洗滌時(shí)間是否為0？是否蜂鳴器報(bào)警結(jié)束圖4.3 報(bào)警程序4.4 時(shí)間設(shè)定程序設(shè)計(jì)本主題設(shè)計(jì)了一種具有可變洗滌時(shí)間程序的洗衣機(jī)。用戶可根據(jù)需要設(shè)置洗滌時(shí)間，避免不

32、必要的浪費(fèi)。開始開始設(shè)置鍵是否按下？結(jié)束增加鍵按下時(shí)間加1減少鍵按下時(shí)間減1圖4.4 時(shí)間設(shè)置程序第 5 章 仿真與調(diào)試5.1Protues和keil介紹Proteus軟件是英國(guó)實(shí)驗(yàn)室中心電子公司（該軟件中國(guó)總代理為豐標(biāo)電子科技）發(fā)布的EDA工具軟件。它不僅具有其他EDA工具軟件的仿真功能，還可以仿真單片機(jī)和外圍設(shè)備。是目前比較好的模擬單片機(jī)及外圍設(shè)備的工具。雖然目前的全國(guó)推廣才剛剛開始，但受到了單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是全球知名的EDA工具（ HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20

33、%20%20/view/561380.htm t _blank 仿真軟件），從原理圖布局、代碼調(diào)試到 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1012.htm t _blank 單片機(jī)及外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是全球唯一集 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/4952740.htm t _blank 電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件、虛擬模型仿真軟件于一體的設(shè)計(jì)平臺(tái)。其處理器型號(hào)支持8051、HC11、PIC10/1

34、2/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。2010年增加了Cortex和DSP系列處理器，其他系列處理器型號(hào)繼續(xù)被添加。編譯方面，還支持 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/487018.htm t _blank IAR、Keil、MATLAB等多種編譯器。革命性的特點(diǎn)1. 交互式 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/4952740.htm t _blank 電路仿真用戶甚至可以使用實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，例如 RAM、R

35、OM、鍵盤、電機(jī)、LED、LCD、AD/DA、一些 SPI 設(shè)備和一些 IIC 設(shè)備。2.模擬處理器及其外圍電路可模擬51系列、AVR、PIC、ARM等常見主流 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1012.htm t _blank 單片機(jī)。也可以根據(jù)原理圖直接在虛擬樣機(jī)上編程，然后配合顯示輸出，運(yùn)行后查看輸入輸出的效果。圖圖5.1.1 protues界面圖美國(guó) Keil Software 公司出品的 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1012.htm

36、t _blank 芯片 C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比，C語(yǔ)言在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性和可維護(hù)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯，易于學(xué)習(xí)和使用。 . Keil 提供完整的開發(fā)解決方案，包括 C HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/487018.htm t _blank 編譯器、宏匯編器、編譯器、庫(kù)管理和強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等。 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/14867.htm t _blank 這些部分通過(guò)集成開發(fā)環(huán)境 (Vision) 組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要W

37、IN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎是你的最佳選擇。即使你不使用C語(yǔ)言，只使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，其易用的集成環(huán)境和強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)讓你事半功倍。 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼非常高效，大多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼簡(jiǎn)潔易懂。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。與匯編相比，C語(yǔ)言在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性和可維護(hù)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯，易于學(xué)習(xí)和使用。用匯編語(yǔ)言再用C開發(fā)后，體會(huì)更深刻。圖圖5.1.2Keil界面圖5.2 仿真與調(diào)試進(jìn)入界面后，固定時(shí)間為10分鐘。按下設(shè)置按鈕后，時(shí)間會(huì)閃爍。這時(shí)候可以通過(guò)按增減鍵來(lái)增減時(shí)間。此時(shí)顯示

38、 7 分鐘。圖圖5.2.1時(shí)間變化圖按確認(rèn)鍵后，再按模式選擇選擇模式，共有三種模式，分別是自動(dòng)洗、脫水和慢洗。此時(shí)選擇慢洗模式。圖圖5.2.2模式切換圖按下啟動(dòng)按鈕后，洗衣機(jī)開始工作，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。圖圖5.2.3模式變化圖當(dāng)最后一次顯示為 0 時(shí)，蜂鳴器響，提醒用戶衣物已完成。圖圖5.2.4洗衣結(jié)束圖第六章小結(jié)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要是基于AT89C52單片機(jī)，對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和講解。這種設(shè)計(jì)可以說(shuō)是軟件和硬件的結(jié)合，以硬件為主要組成部分，以軟件為輔。在科技飛速發(fā)展的今天，單片機(jī)的嵌入式發(fā)展前景廣闊。由于單片機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、易于開發(fā)，在工控、家電等領(lǐng)域仍占有廣闊的市場(chǎng)。所以我選擇了這個(gè)畢業(yè)設(shè)

39、計(jì)，通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)可以提高自己的軟件編程和硬件電路設(shè)計(jì)能力。在完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)我看到自己運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，那種成就感和喜悅之情難以言喻。但是，在實(shí)際的編程和調(diào)試過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)我應(yīng)該學(xué)的太多了。光靠書本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我真正理解工作就是學(xué)習(xí)的道理。由于之前沒有認(rèn)真學(xué)習(xí)過(guò)52單片機(jī)的C語(yǔ)言，感覺畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)很緊迫。通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我了解了硬件開發(fā)和軟件開發(fā)的基本流程，具備了一定的開發(fā)過(guò)程控制能力。在編程的過(guò)程中，雖然不乏辛苦，但更多的是程序調(diào)試成功后的喜悅?？偠灾?，這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較全面的、創(chuàng)造性的、探索性的練習(xí)，滿足了我在選題時(shí)的心愿。我深受感

40、動(dòng)，今后的學(xué)習(xí)、工作和生活都會(huì)讓我受益匪淺！至四年的學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，畢業(yè)前的所有努力和付出都凝聚在了這篇論文中。我相信，雖然不是一部?jī)?yōu)秀的作品，但確實(shí)是我傾注心血的答案。首先，我要感謝我的導(dǎo)師。雖然老師平時(shí)很忙，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文寫作過(guò)程中，他抽出非常寶貴的時(shí)間給予細(xì)心指導(dǎo)和耐心教學(xué)。在他的悉心指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文圓滿完成。整個(gè)學(xué)習(xí)期間，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，以身作則，勤奮踏實(shí)的工作作風(fēng)讓我受益匪淺，在此表達(dá)我最深的心意。同時(shí)，也想感受一下機(jī)電學(xué)院的老師們。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，他們給了我很多關(guān)心和幫助，為我們創(chuàng)造了良好的研究和學(xué)習(xí)環(huán)境。我還要感謝和我一起學(xué)習(xí)的同學(xué)。四年的學(xué)習(xí)和討論給

41、我留下了許多難忘的回憶。此外，我還要感謝在這個(gè)設(shè)計(jì)中幫助和支持我的同學(xué)。在這里，我祝愿他們?cè)谖磥?lái)的歲月里過(guò)上幸福的生活。我最大的心愿是你永遠(yuǎn)健康快樂(lè)。參考1。 6月 51系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開發(fā)指南 航空航天大學(xué) 2004.62。志平傳感器與檢測(cè)技術(shù)電子工業(yè) 2004.83?？等A光電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真（第四版）高等教育2004.44。毛翔單片機(jī)原理與應(yīng)用電子科技大學(xué)，2001.25。龍散8051單片機(jī)C語(yǔ)言控制與應(yīng)用清華大學(xué)1999.86。徐愛軍，8051單片機(jī)實(shí)戰(zhàn)教程asm51匯編語(yǔ)言和C51高級(jí)語(yǔ)言的應(yīng)用，電子行業(yè)2006.17。譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)（第二版），清華大學(xué)，2003。8。漢方徐愛青M

42、CS-51/96系列單片機(jī)原理與應(yīng)用（修訂版）航空航天大學(xué)，20059。中國(guó)知網(wǎng)相關(guān)信息附錄 1 電路圖附錄一附錄一 電路圖附錄二 程序#include#include#define uchar 無(wú)符號(hào)字符#define uint 無(wú)符號(hào)整數(shù)#define 電機(jī)(x) P1 &= 0 xF0;P1 |= x;位設(shè)置=P14；位加=P15；位子=P16；sbit 確認(rèn)=P17;sbit 蜂鳴器=P24;uchar 代碼 ptable = 0 x01,0 x09,0 x08,0 x0c,0 x04,0 x06,0 x02,0 x03,0 x00；uchar 代碼 ntable = 0 x01,0

43、x03,0 x02,0 x06,0 x04,0 x0c,0 x08,0 x09,0 x00；sbit金水=P27；sbit 放水 = P26;字符時(shí)間；int mint=10,min_set=10;字符秒；uchar setnum=0;uchar setflag=0;字符 sec_flag=0;字符標(biāo)志,num=0;字符moshi = 0;字符速度；字符時(shí)間1=0；秒=0；無(wú)效初始化（）TMOD = 0 x01；TH0 = (65536 - 50000)/256；TL0 = (65536 - 50000)%256;ET0 = 1；TR0 = 1；EA = 0;void delay(uint i) /程序uint j,k;對(duì)于(j=i;j0;j-)for(k=110;k0;k-);無(wú)效顯示（） 設(shè)置軸（10,1）；如果（標(biāo)志=0）寫入數(shù)據(jù)（薄荷/10+0 x30）；write_