洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、開題報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目類型 工程設(shè)計(jì)（項(xiàng)目）√ 論文類R 作品設(shè)計(jì)類□ 其他□ 一、選題簡(jiǎn)介、意義 選題簡(jiǎn)介： 指導(dǎo)老師命題內(nèi)，學(xué)生自主選題。 意義：    隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)家電自動(dòng)化的需求不斷增加，全自動(dòng)洗衣機(jī)占據(jù)重要地位。目前市場(chǎng)上銷售的洗衣機(jī)種類繁多，更換速度快，從普通型到半自動(dòng)型，洗衣機(jī)越來越自動(dòng)化，操作更方便，容量越來越大更大。一般而言，節(jié)能，節(jié)水和環(huán)保的全自動(dòng)洗衣機(jī)一直占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。未來，洗衣機(jī)將開發(fā)出高可靠性，功能完善，節(jié)水節(jié)電，降噪，省時(shí)，多種規(guī)格。然

2、而，由于普通洗衣機(jī)由按鈕和機(jī)械定時(shí)器控制，觸點(diǎn)易磨損，故障率高，用戶在使用過程中無法給出準(zhǔn)確的定時(shí)和醒目的顯示，并且智能控制使用單片機(jī)可以有效地實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)。為克服這些缺點(diǎn)，靈活實(shí)現(xiàn)多功能技術(shù)的兼容性，采用單片機(jī)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)將得到越來越廣泛的應(yīng)用。 二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等） 研究的內(nèi)容 此時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗滌過程的控制，包括用戶參數(shù)輸入，洗滌，脫水和結(jié)束性能。控制系統(tǒng)主要由三個(gè)模塊組成：電源電路，數(shù)字控制電路和機(jī)械控制電路。電源電路為數(shù)字控制電路提供穩(wěn)定的5V DC電壓，為電機(jī)提

3、供220V電源。數(shù)字控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過程，主要由AT89C51單片機(jī)，兩個(gè)普通數(shù)碼管，按鈕，蜂鳴器和LED指示燈組成。燈組成;機(jī)械控制電路實(shí)現(xiàn)水位檢測(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，水，排水等功能，主要由水位檢測(cè)器，電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)組件，進(jìn)水和出水電磁閥組成。 要解決的問題   研究全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及對(duì)它功能的實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)決定了后面系統(tǒng)的功能，同樣，想要研究個(gè)什么樣功能的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)決定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。課題主要包含幾個(gè)部分:硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試、軟件開發(fā)與調(diào)試、系統(tǒng)仿真運(yùn)行、軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。因此，完成此課題必須

4、要有豐富的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和認(rèn)真細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度。 研究步驟 第一步：搜集資料；第二步：立論依據(jù)、研究目的及意義；第三步：分析問題； 最后解決問題。 方法及措施 收集資料。通過國(guó)內(nèi)外對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)研究入手收集各種關(guān)于洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的資料，重點(diǎn)對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的資料論文進(jìn)行收集并結(jié)合所收集的各種資料，對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。洗衣機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好后，利用專門軟件對(duì)其進(jìn)行編程調(diào)試。 三、設(shè)計(jì)（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱） 第一章 緒論 （一）課題背景及意義 （二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）洗衣機(jī)系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) （二）電路總體設(shè)

5、計(jì)方案 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （一）微控制器的選用及電路設(shè)計(jì) （1）AT89S51單片機(jī)介紹 （2）AT89S單片機(jī)電路設(shè)計(jì) （二）電機(jī)與進(jìn)排水控制模板的設(shè)計(jì) （1）可控硅的介紹 （3） 水位檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì) （1）水位傳感器的選擇 （四）按鍵模塊設(shè)計(jì) （五）顯示模塊電路設(shè)計(jì) （六）報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) （一）按鍵模塊程序 （二）數(shù)碼管顯示模塊 （三）洗衣程序模塊 總結(jié) 致謝 參考文獻(xiàn) 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 院（系）審批意見： 簽章：

6、 2018年3 月 9 日 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要:從20世紀(jì)開始，社會(huì)科技技術(shù)的數(shù)量呈爆炸式增長(zhǎng)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展非常迅速，電子產(chǎn)品更換的速度更快。家用電器的發(fā)展也在其中，開發(fā)者抓住人們“懶惰”的性格，將家電設(shè)計(jì)的更加簡(jiǎn)單易操作，更加智能人性化，洗衣機(jī)，作為家電的代表之一，從19世紀(jì)第一臺(tái)洗衣機(jī)被發(fā)明出來至今，其發(fā)展完全可以象征這一時(shí)期之間的人類技術(shù)的變遷。本設(shè)計(jì)主要采用AT89S51作為系統(tǒng)電路的控制核心，設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)硬件電路和C51程序驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，進(jìn)出口電磁閥通斷，水位傳感器的的水位檢測(cè)，并通過3*4的矩陣式按鍵由用戶輸入洗衣機(jī)洗衣參數(shù)，由6位數(shù)碼

7、管顯示參數(shù)等方面，最終實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)加水，洗衣，脫水的的洗衣流程。 關(guān)鍵字：洗衣機(jī);智能控制;單片機(jī) Design of Washing Machine Control System Abstract:Since the beginning of the 20th century, the number of social science and technology has increased explosively, the development of science and technology is very rapid, and the replacement of

8、electronic products is faster. The development of household appliances is also among them. Developers seize people's "lazy" character, make the design of household appliances more simple and easy to operate, more intelligent and humane. As one of the representatives of household applia

9、nces, washing machine has been invented since the first washing machine was invented in the 19th century. Its development can completely symbolize the change of human technology during this period. This design mainly uses AT89S51 as the control core of the system circuit, designs the hardware circui

10、t of the control system of the automatic washing machine and the C51 program to drive the motor reversal, the on-off of the import and export solenoid valves, and the water level detection of the water level sensor. Through the matrix key of 3*4, the user inputs the washing parameters of the washing

11、 machine, and the display parameters of the six-digit digital tube, etc., finally realizes the washing machine adding water. Laundry, dehydrated laundry process. Key words: washing machine; intelligent control; single chip computer 目錄 第一章 緒論 8 （一）課題背景及意義 8 （二

12、）國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 9 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 9 （一）設(shè)計(jì)內(nèi)容 9 （1）洗衣機(jī)系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) 10 （2）洗衣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 （二）電路總體設(shè)計(jì)方案 11 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13 （一）微控制器的選用及電路設(shè)計(jì) 13 （1）AT89S51單片機(jī)介紹 13 （2）AT89S51單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 14 （二）電機(jī)與進(jìn)排水控制模塊的設(shè)計(jì) 16 （1）可控硅的介紹 17 （2）交流電動(dòng)機(jī)的介紹 17 （3）電磁閥的介紹 18 （4）電機(jī)與進(jìn)排水控制電路 18 （三）水位檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì) 19 （1） 水位傳感器的選擇 19 （2） ADC0832芯片的介紹 2

13、0 （3）水位檢測(cè)電路 21 （四）按鍵模塊設(shè)計(jì) 21 （五）顯示模塊電路設(shè)計(jì) 22 （六）報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 23 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 23 （一）按鍵模塊程序 23 （1）按鍵掃描程序流程圖 23 （2）按鍵掃描程序代碼 24 （二）數(shù)碼管顯示模塊 25 （1）數(shù)碼管顯示程序流程圖 25 （2）數(shù)碼管顯示程序代碼 26 （三）洗衣程序模塊 28 （1）洗衣程序流程圖 28 （2）洗衣流程程序代碼 30 總結(jié) 31 致謝 32 參考文獻(xiàn) 33 第一章 緒論 （一）課題背景及意義 十九世紀(jì)六十年代末期，一個(gè)名叫漢密爾頓的人，制造了人類歷

14、史上第一臺(tái)洗衣機(jī)。但是因?yàn)槟莻€(gè)年代工具條件有限，制造技術(shù)更是不夠成熟，所以第一臺(tái)洗衣機(jī)就只是一個(gè)木桶形式的，里面僅裝了像船槳一樣的木頭劃槳。這個(gè)直軸是和一個(gè)曲柄連接在一起的，搖動(dòng)直軸曲柄也就會(huì)跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然這臺(tái)洗衣機(jī)幫人們大大緩解了洗衣的壓力，但是這個(gè)洗衣機(jī)存在很大的缺點(diǎn)——容易損壞衣服。在當(dāng)時(shí)的年代人們還是不怎么富裕的所以一件衣服損耗是不能這么嚴(yán)重的，所以這第一太洗衣機(jī)并沒有廣泛的被使用。但是這臺(tái)洗衣機(jī)的制造意味著人們擺脫清洗衣物煩惱的開端。到1874，美國(guó)比爾布萊克發(fā)明了木制洗手機(jī)。在同里，安裝了6個(gè)木片，旋轉(zhuǎn)手柄和齒輪，這樣衣服就可以在桶里滾動(dòng)，這樣就可以達(dá)到清洗的目的。在1880，

15、蒸汽洗滌器被蒸汽動(dòng)力代替了人力。經(jīng)過數(shù)百年的發(fā)展，現(xiàn)代的蒸汽洗衣機(jī)與當(dāng)時(shí)的洗衣機(jī)相比有了前所未有的升級(jí)，但原理基本相同。自從蒸汽模式工作的洗衣機(jī)發(fā)明出來以后并得到人們的認(rèn)可后，另外兩種洗衣機(jī)也被人們研究出來。 1910年，有人調(diào)試出了可以用電的洗衣機(jī)。它的出現(xiàn)意味著人們正式進(jìn)入智能家居的時(shí)代。二十二年后在米國(guó)，有個(gè)叫瑪塔依格的人對(duì)其他洗衣機(jī)的洗衣服內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行了一些改變加上了自己的想法，令以前的脫動(dòng)是改成了他的交辦的模式，經(jīng)過一系列改造之后，制作出了第一臺(tái)交辦式洗衣機(jī)。這種模式是在桶上組裝了一個(gè)木軸，木軸的下面裝有用于交辦衣服的木片，立軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力是來源于電機(jī)，立軸帶著攪拌片來回?cái)[動(dòng)使水流

16、不斷翻滾，衣服不斷旋轉(zhuǎn)并在水中摩擦以獲得清潔衣物的效果。 1910年，USA航空公司對(duì)外宣告，其國(guó)家的人研發(fā)出一種新的洗滌模式的洗衣機(jī)，這個(gè)新的洗衣機(jī)就是有個(gè)滾筒的洗衣機(jī)。就是把洗衣服、清水過衣服、甩干衣服這三大洗滌步驟都集中在一個(gè)滾桶里來完成工作的。他的出現(xiàn)可謂整個(gè)洗衣機(jī)的進(jìn)化史又往前走了一大步。 八十九十年代人們對(duì)洗衣機(jī)又有了更進(jìn)一步的改良，對(duì)外觀和實(shí)用性的要求更高了，繼而有出現(xiàn)了很多新模式的洗衣機(jī)。 隨后日本又對(duì)電機(jī)進(jìn)行改良，繼而又帶動(dòng)了新方式的大改革。 之后，經(jīng)歷了一個(gè)幾十年的發(fā)展，洗衣機(jī)變得更加完善更加人性化，產(chǎn)業(yè)化后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)又逐步降低了洗衣機(jī)的生產(chǎn)成本，使之變?yōu)榧壹覒魬舯?/p>

17、備的生活上的好幫手。 據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)分析，截至2015年我國(guó)國(guó)內(nèi)洗衣機(jī)市場(chǎng)滲透率已經(jīng)超過了76%，隨著全國(guó)國(guó)內(nèi)農(nóng)村地區(qū)需求不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在任然能在農(nóng)村看到那種半自動(dòng)的雙缸洗衣機(jī)，雖然這款機(jī)器是一款改良后的，添加了促使衣物加快蒸發(fā)水分的功能但是還是不能沒有人的幫助才能完成。洗衣機(jī)不斷的發(fā)展各種品牌各種樣式，但是主要的還是那三種模式，但是現(xiàn)在還能在農(nóng)村看到那種半自動(dòng)的雙缸洗衣機(jī)，雖然雙缸洗衣機(jī)是一款改良機(jī)，增加了甩干功能但是還是不能沒有人力才能完成。全自動(dòng)洗衣機(jī)的內(nèi)部洗衣程序是洗衣機(jī)更智能化，無需人力，而且洗衣的范圍也增加了，各個(gè)季節(jié)的衣服都能洗滌。像一些厚重的衣服不需要人工手洗也不用再去洗衣店花

18、冤枉錢，既節(jié)省了人力也節(jié)省了財(cái)力。 從洗衣機(jī)行業(yè)的發(fā)展角度來看，目前整個(gè)行業(yè)發(fā)展的角度主要以節(jié)能節(jié)水，產(chǎn)品功能，綠色設(shè)計(jì)三個(gè)方向發(fā)展。其中相比于波輪式雙桶洗衣機(jī)，滾筒式洗衣機(jī)的節(jié)能節(jié)水效能要高。同時(shí)作為家用電器，更人性化的設(shè)計(jì)是人們選購(gòu)洗衣機(jī)的重要參考因素，所以設(shè)計(jì)出一款出色的控制系統(tǒng)能夠迅速獲得市場(chǎng)的好評(píng)與青睞。好的控制系統(tǒng)可以省去使用者很多不必要的麻煩，只需一鍵開始便不需要后續(xù)操作即可自動(dòng)完成全部洗衣流程。 （二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活的提高越來越多人享受智能化帶來的便捷，多樣化的自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)入普通家庭。洗衣機(jī)的類型和工作方式也在創(chuàng)造出跟為多元化設(shè)備，效率更高

19、，更加節(jié)能環(huán)保的智能洗衣機(jī)一直都是消費(fèi)者青睞的對(duì)象 不僅如此，全自動(dòng)化洗衣機(jī)的種類也是越來越多，在洗衣機(jī)行業(yè)中出現(xiàn)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。在2000年以前，洗衣機(jī)發(fā)展的方向一直面向節(jié)水，低噪聲等性能上，2000后，洗衣機(jī)銷售全面啟動(dòng)后，行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)集中在“干洗-節(jié)能”三大要點(diǎn)上。在往后，洗衣機(jī)的制造越來越受到廠家的重視，許多新技術(shù)不斷應(yīng)用于洗衣機(jī)中?？偠灾?。未來市場(chǎng)上的洗衣機(jī)發(fā)展方向會(huì)向著：更加人性化、更加節(jié)能、可靠性更高、使用時(shí)間更長(zhǎng)、性能價(jià)格比更高。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，洗衣機(jī)的市場(chǎng)有著極大的潛力和市場(chǎng)前景，這將是一個(gè)更大的繁榮。 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 在我們開始設(shè)計(jì)系統(tǒng)之前，需要知道要執(zhí)行哪

20、些任務(wù)，要實(shí)現(xiàn)什么要求，根據(jù)任務(wù)和要求選擇適當(dāng)?shù)能浖陀布幊谭椒ā?在設(shè)計(jì)之前，先了解洗衣機(jī)的工作流程和微控制器的工作原理，以算法模型為基礎(chǔ)，選擇合適的程序編程語言顯得尤為重要。 （一）設(shè)計(jì)內(nèi)容 現(xiàn)如今，常用的衣機(jī)分為全自動(dòng)式的滾筒洗衣機(jī)和單筒或雙筒的半或全自動(dòng)洗衣機(jī)，它們都依靠電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)波輪或滾筒帶動(dòng)洗衣管內(nèi)的水來回轉(zhuǎn)動(dòng)，起到衣物清潔的作用。在雙滾筒洗衣機(jī)中，通過機(jī)械定時(shí)器開關(guān)進(jìn)行電機(jī)正反轉(zhuǎn)和洗滌時(shí)間的控制，通過電路完成全自動(dòng)洗衣機(jī)，洗滌效果相同。但是這款洗衣機(jī)的洗滌方式不夠便捷，雙滾筒洗衣機(jī)一個(gè)水洗另一個(gè)是甩干，在使用時(shí)需要將水洗的放入衣物放水再滾動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束還要人工進(jìn)行清水的洗滌去洗

21、衣液再把它放入甩干水桶中。要講過重復(fù)多次才能將衣物洗滌干凈，這個(gè)過程必須要經(jīng)過人的干預(yù)，這種方式既不方便快捷也時(shí)間和人力同時(shí)在一定比例下浪費(fèi)了水資源。而全自動(dòng)洗衣機(jī)不同：它是自動(dòng)的。從用戶將衣服放入桶中關(guān)閉艙門按下開始鍵到從桶中洗好的衣物之間，完全不需要用戶其他操作，一切操作都在控制器編寫好的，中間過程不需要人工干預(yù)，它比雙滾筒洗衣機(jī)更方便。雖然PLC也可以實(shí)現(xiàn)控制洗衣機(jī)流程操作，但是PLC的成本分常高，一個(gè)PLC控制器的價(jià)格可以到1000塊以上，這樣很難控制洗衣機(jī)的整體成本。但是如果利用單片機(jī)就不會(huì)有這種煩惱，使用軟件編程的辦法就可以很容易地完成控制，且電路簡(jiǎn)單，成本較低，更人性化更加智能化

22、?？紤]到綜合考慮，我們選擇了一種廉價(jià)、易買、強(qiáng)大的89S51單片機(jī)來作為新一款全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器。 （1）洗衣機(jī)系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) a、手動(dòng)設(shè)定參數(shù)，正反轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)x秒，循環(huán)次數(shù)i，脫水時(shí)常y b、確認(rèn)-開始按鈕，進(jìn)入加水程序 c、加水程序＃進(jìn)水指示燈亮起，進(jìn)水電磁閥打開，進(jìn)水，水位檢測(cè)sensor檢測(cè)水位高度達(dá)到高水位設(shè)定值后，加水結(jié)束，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，進(jìn)水指示燈熄滅，進(jìn)入清洗程序。 d、洗衣程序＃洗衣指示燈亮起，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)x秒，停2s，反轉(zhuǎn)x秒，停2s。如此循環(huán)i次后，洗衣指示燈熄滅進(jìn)入脫水程序 e、脫水程序＃脫水指示燈亮，排水電磁閥打開，水位檢測(cè)傳感器檢測(cè)到水位達(dá)到低水位，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)y

23、秒，結(jié)束后，關(guān)閉排水電磁閥，關(guān)閉脫水指示燈，進(jìn)入報(bào)警程序。 f、報(bào)警程序＃蜂鳴器打開，進(jìn)水，洗衣，脫水指示燈同時(shí)亮起。手動(dòng)按下停止按鍵，關(guān)閉蜂鳴器，指示燈并且程序自動(dòng)復(fù)位。 （2）洗衣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖1 洗衣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖 （二）電路總體設(shè)計(jì)方案 圖2 電路系統(tǒng)框圖 上圖核心是單片機(jī)微控制器，其功能是運(yùn)行用戶程序，命令不同部分的硬件完成已建立的任務(wù)，他是這個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，是尤為重要的存在。 如果只有單片機(jī)還不能夠完成指揮各個(gè)部件的工作，原因是除了單片機(jī)，要使單片機(jī)能夠正常運(yùn)行需要連接電源模塊，模塊時(shí)鐘和復(fù)位模塊，作為最小單片機(jī)系統(tǒng)的一部分，支撐著單片機(jī)的工作。按鍵與水位監(jiān)

24、測(cè)模塊與單片機(jī)的關(guān)系是像單片機(jī)內(nèi)輸入用戶設(shè)定以及傳感器參數(shù)，所以方向向內(nèi)。顯示、電機(jī)與進(jìn)排水的控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的效應(yīng)器，接收來自單片機(jī)的信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。 其中各個(gè)框圖的作用： a、單片機(jī)控制模塊：本模塊只有一個(gè)器件——AT89S51單片機(jī)，但它有很多優(yōu)點(diǎn)，比如對(duì)能量消耗的少、性價(jià)比高，還個(gè)C M O S 8位單片機(jī)，芯片里面含有4k Bytes ISP，有了這個(gè) AT89S51就是內(nèi)部代碼可以重復(fù)擦除再寫一千余次Flash只可以觀看的軟件儲(chǔ)藏器輸入指令和監(jiān)控信號(hào)被用來調(diào)整相應(yīng)的程序。在對(duì)其它電路進(jìn)行處理后，MCU輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而完成相應(yīng)的工作狀態(tài)。 b、電源模塊：主要用于

25、為單片機(jī)和其他有需要的器件或者電路中提供一個(gè)+5V的電壓。電路主要通過外部輸入220V的交流電經(jīng)過降壓，整流，濾波，穩(wěn)壓一系列步驟后得到穩(wěn)定的+5V直流電以驅(qū)動(dòng)單片機(jī)和芯片進(jìn)行工作。也包括將輸入電壓變壓后得到能夠驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作的額定電壓并將其供給電動(dòng)機(jī)正常工作。 c、復(fù)位模塊：復(fù)位電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)必不可少的部分，他需要在微控制器上電時(shí)工作，并且需要在電源故障或故障的情況下工作。因?yàn)闊o論單片機(jī)工作到什么狀態(tài)都需要恢復(fù)到一個(gè)初始值才能繼續(xù)下面的進(jìn)程。從而允許單個(gè)驅(qū)動(dòng)器從最初狀態(tài)運(yùn)行程序，以防止單片機(jī)發(fā)生故障死機(jī)。 d、按鍵控制模塊：3*4矩陣式按鍵組成的按鍵模塊用于輸出用戶設(shè)定參數(shù)，12個(gè)

26、鍵位分別是0~9數(shù)字按鍵及控制洗衣機(jī)的啟動(dòng)與停止的按鍵。 e、顯示模塊：顯示模塊的作用是用來顯示用戶通過按鍵輸入的3個(gè)兩位數(shù)的參數(shù)。采用6位數(shù)碼管與三個(gè)LED燈組成，通過數(shù)碼管設(shè)定和監(jiān)控每一步驟所用時(shí)間，用LED監(jiān)控正在運(yùn)行的工作狀態(tài)。 f、電機(jī)控制模塊：該部分由電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的雙向可控硅及觸發(fā)電路組成，接收由單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)控制無觸點(diǎn)開關(guān)來控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，完成用戶輸入的相應(yīng)工作狀態(tài)。 g、進(jìn)排水控制模塊：該模塊同上一模塊類似，通過單片機(jī)發(fā)出該信號(hào)用于控制雙向晶閘管進(jìn)水的控制并排出電磁閥，完成洗衣機(jī)進(jìn)水和排水的工作。 h、水位監(jiān)測(cè)模塊：水位監(jiān)測(cè)模塊：該模塊通過水位傳感器監(jiān)測(cè)

27、洗衣機(jī)中的水位變化，然后通過A / D轉(zhuǎn)換芯片將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入MCU，以確定機(jī)器內(nèi)的水位。當(dāng)達(dá)到設(shè)定水位時(shí)，根據(jù)設(shè)定程序確定后續(xù)操作。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （一）微控制器的選用及電路設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)選用以單片機(jī)為主要的控制器，單片機(jī)相比其他中央控制器有高集成度，性能價(jià)格比高，塊頭小又靠譜和耗電量少的優(yōu)勢(shì)，功能更多更強(qiáng)大。考慮到本設(shè)計(jì)所應(yīng)用的場(chǎng)合，要求整體結(jié)構(gòu)偏小型化，負(fù)載電壓低等特點(diǎn)，選擇單片機(jī)作為主控制器無疑是最好的選擇。 （1）AT89S51單片機(jī)介紹 本設(shè)計(jì)采用美國(guó)Atmel的AT89S51單片機(jī)。它是使用“MCS-51”內(nèi)核的8位微控制器的PULS版本。它具有更低的功耗和

28、更高的性能，性能價(jià)格比極高，所以應(yīng)用于很多嵌入式控制系統(tǒng)中，其內(nèi)部具有的資源以及功能如下表： 表1 AT89S51內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能表 部件名稱 功能 中央處理器（CPU） 中央處理單元是單片機(jī)的控制核心，由運(yùn)算單元和控制器組成。主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行各種操作，包括加減乘除等基本運(yùn)算，以及與、或、非等基本邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)的比較、位移的操作 內(nèi)部存儲(chǔ)器（RAM） 128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可讀寫，電源故障后數(shù)據(jù)丟失 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM） 4k Bytes Flash片上程序存儲(chǔ)器;無法寫入只讀，掉電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，用于存儲(chǔ)在程序或程序運(yùn)行期間不會(huì)改變的原始數(shù)據(jù)。 并行I/O

29、口 在內(nèi)部，有4個(gè)8位并行I / O接口（P0，P1，P2，P3），用于并行輸入和輸出數(shù)據(jù)。 串行口 其內(nèi)部有2個(gè)全雙工串行通信口；可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其他設(shè)備之間的數(shù)據(jù)串行通訊 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 內(nèi)部有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，用于定時(shí)和計(jì)數(shù) 中斷系統(tǒng) 內(nèi)部有5個(gè)中斷源，分為高級(jí)和低級(jí)兩個(gè)優(yōu)先級(jí) 時(shí)鐘電路 內(nèi)部有時(shí)鐘電路，只需外界晶振和微調(diào)電容即可。晶振頻率常選擇6MHz，12MHz,11.0592MHz。 另外，At89s51在性能方面也有很強(qiáng)的表現(xiàn)，易學(xué)，價(jià)廉的優(yōu)勢(shì)，AT89S51擁有完整的輸入，輸出，控制端口和內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)域程序。它與我們通常的微機(jī)原理相似。它可以通過外部A

30、 / D，D / A轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器芯片收集傳感器傳輸信息，并可提供點(diǎn)陣或液晶LCD和外部部按鍵的人機(jī)交互,大器芯片收集傳感器的傳輸信息，并能精確地操縱外圍設(shè)備。 AT89S51的編程語言說它是C語言他也不完全是C語言，它是一只在C語言基礎(chǔ)上開發(fā)的名為C51的語言。 與計(jì)算機(jī)語言C相比，C51可以更直接的控制輸入輸出I/O端口，并輸出每個(gè)引腳的狀態(tài)。計(jì)算機(jī)語言C我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，所以對(duì)于C51編程可以說是比較容易的了。 使用51系列單片機(jī)編程，可以在沒有單片機(jī)硬件電路的情況下通過電腦軟件模擬仿真，使用Keil軟件編寫C51程序代碼，并使用后綴“.hex”編譯并檢查文件，然后打開prot

31、ous這個(gè)軟件繪制電路圖，然后再把hex文件燒錄到模擬的單片機(jī)中單機(jī)開始后就開始仿真，就像單片機(jī)上了電之后一樣，很直觀。 （2）AT89S51單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 圖3 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 如上圖是能夠使單片機(jī)運(yùn)線路的最小系統(tǒng)電路。對(duì)于51系列MCU，最小系統(tǒng)一般應(yīng)包括：微控制器，電源電路，時(shí)鐘電路，下面我們分別對(duì)這幾個(gè)電路進(jìn)行介紹。 a、電源電路：本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)系統(tǒng)的供電部分是采用的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，串聯(lián)型穩(wěn)壓電源是由全橋整流，電容濾波，三端穩(wěn)壓三個(gè)小電路構(gòu)成的，具體的電路結(jié)構(gòu)如下圖4所示： 圖4 220V轉(zhuǎn)5V電源電路 在這個(gè)電路中，交流電力首先通過變壓器變壓器降至8V

32、，然后通過由4個(gè)二極管組成的橋式整流電路。在整流器之后，獲得具有大電壓波動(dòng)的DC電源，并且在此連接330uf / 25V電解電容器。如果負(fù)載直接連接到電容器的兩端，當(dāng)負(fù)載變化或交流電源波動(dòng)時(shí)，C1兩端的電壓將發(fā)生很大變化，因此需要更穩(wěn)定的電壓。利用五點(diǎn)六伏的穩(wěn)壓管產(chǎn)生五點(diǎn)六伏的零點(diǎn)電壓。該電壓加到VT1的b級(jí)后，VT1的e級(jí)就可以輸出5V電壓，通過C3濾波后就可以為微處理器等器件供電了。 要特別注意的是，我們不能給單片機(jī)附加太高的電壓，或者反向電源的正極和負(fù)極。如果單片機(jī)插入芯片插座中，因?yàn)閂CC和GND正好處于對(duì)稱位置，所以插頭和反向會(huì)發(fā)生在電源和計(jì)數(shù)器的情況下，必須避免。三端穩(wěn)壓器780

33、5后還設(shè)置了一個(gè)1μF的電解電容器，具有濾波和阻尼的功能。 b、時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路部分是由一個(gè)晶振元器件，兩個(gè)調(diào)整電容和單片機(jī)的里面組成電路構(gòu)成的，晶振對(duì)這個(gè)電路來說非常重要，沒有它便不存在這個(gè)電路周期，沒有這個(gè)周期編寫的C語言就不能完成工作，那單片機(jī)就不能正常的運(yùn)行。其運(yùn)行方式就是一步一步地從ROM中接收信息，接著一點(diǎn)一點(diǎn)的吧接收到的信息進(jìn)行工作。 核心部件里有個(gè)可以將增益相反相位變大的部件，其用處是用為了組成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)，晶振上面的管腳①就是他們的傳輸進(jìn)來的接口。在使用片內(nèi)振蕩器的時(shí)候，這個(gè)引腳外面連接者一個(gè)可以進(jìn)行小幅度調(diào)整的電容。外接此其他部分的時(shí)候，這個(gè)管腳有要改接外面對(duì)應(yīng)的向外

34、發(fā)出的指令。晶振下面的引腳② 就是前面提到的反相放大器的信號(hào)傳輸出去的接口。在本電路工作是，這個(gè)引腳是出于懸空狀態(tài)的。圖4所顯示的外面連接的石英晶體還有上下兩個(gè)電容并排的組成了振蕩電路，然后連在放大器的反應(yīng)情況的回路中。對(duì)于這兩個(gè)外接C的要求并沒有過多的規(guī)定，但是對(duì)整個(gè)電路工作效率還是有多多少少的影響的。 圖5 晶振模塊電路 圖5是時(shí)鐘晶體振蕩器電路的電路圖。 AT89S51芯片的內(nèi)部電路中有一個(gè)高增益反相放大器。只要晶體振蕩器和微調(diào)電容連接在XTAL1和XTAL2之間，XTAL1和XTAL2就連接到微控制器的外部晶體振蕩器，可以形成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 c、復(fù)位電路：最右邊的引

35、腳RST與這個(gè)電路能連接必須要在中間連接圖中的靠右第二個(gè)的方形部分，這個(gè)方形部分作用就是用來減少雜音的傳播的，想要得要里面的能完成這個(gè)電路所需的信號(hào)，每個(gè)機(jī)器都要經(jīng)過固定的一個(gè)周期后，由這個(gè)電路本身的傳輸出去的電平讓這個(gè)電路采集到一次之后才行。要想使用上電有兩種方式。其中相對(duì)比較簡(jiǎn)單的那個(gè)上電機(jī)器自動(dòng)回復(fù)的電路結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖6 按鍵復(fù)位電路 圖6為按鍵復(fù)位電路除了上電復(fù)位功能外，還可以根據(jù)圖中的RESET按鈕復(fù)位電路。此時(shí)，電源Vcc被電阻器分壓，并且在RST端子處產(chǎn)生復(fù)位高電平。 （二）電機(jī)與進(jìn)排水控制模塊的設(shè)計(jì) 單片機(jī)作為弱電控制器，輸出電壓僅有5v甚至更低，輸出電流也是

36、毫安級(jí)，想要以它直接驅(qū)動(dòng)大功率的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是不可能的，所以我們需要在單片機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間加上電控制器件控制220v市電的通斷來控制電動(dòng)機(jī)，電磁閥以及傳感器一類的器件。經(jīng)由單片機(jī)的輸入輸出口、輸出控制信號(hào)和可控硅的操控，達(dá)成了洗衣機(jī)進(jìn)水、排水、電機(jī)改動(dòng)和電機(jī)回轉(zhuǎn)等幾個(gè)中樞行為。在這里，我們使用4個(gè)雙向晶閘管作為控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分。 （1）可控硅的介紹 可控硅 ，也被人們稱作為晶閘管，廣泛用于可控對(duì)準(zhǔn)，逆變器，變頻，穩(wěn)壓，非接觸開關(guān)等場(chǎng)合。 SCR裝置被廣泛用于家用電器，如二聚體，調(diào)節(jié)速度風(fēng)扇，空調(diào)，電視機(jī)，冰箱，洗衣機(jī)，照相機(jī)，組合音響，光電傳音道，定時(shí)控制器，玩具無線電遙控設(shè)備，照相機(jī)等。工

37、業(yè)控制。在分析原理時(shí)，可以將其視為PnP管和NPN管，其相應(yīng)的圖形顯示在正確的圖中。晶閘管雙向：雙向晶閘管是SCR對(duì)齊，晶閘管也稱為雙向。該器件可以理解控制方式與現(xiàn)有交流電路無關(guān)，電流控制小而大更新，具有無火花，運(yùn)行快，壽命長(zhǎng)，可靠性高，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其信號(hào)也被從正?？刂凭чl管，其是由兩個(gè)SCR連接，如示于圖2的模型通常明顯不同“3CTS”或“KS”外來信息也被表示為“三端可控硅” 圖7 可控硅的結(jié)構(gòu)示意與電路符號(hào) （2）交流電動(dòng)機(jī)的介紹 洗衣機(jī)要清洗衣物最重要的一個(gè)部件便是電機(jī)，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水流與衣物的轉(zhuǎn)動(dòng)，撞擊在筒壁上實(shí)現(xiàn)衣服與污垢的脫離，本設(shè)計(jì)選用交流電動(dòng)機(jī)來作為

38、波輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。交流電機(jī)的原理是帶電線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。  圖8交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 直流電動(dòng)機(jī)使用自動(dòng)移器以改變電流的方向在線圈，使得線圈不斷地在相同的方向上旋轉(zhuǎn)力。所以只要這個(gè)線圈里電磁場(chǎng)磁感線均勻的即線圈分布是均勻的，電機(jī)就可以在里面不停的旋轉(zhuǎn)。而交流電機(jī)的應(yīng)用是由定子和線圈繞組成的轉(zhuǎn)子（電磁鐵線圈轉(zhuǎn)子）。根據(jù)規(guī)則，所述磁力的方向是恒定的，可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒。 2個(gè)黃銅環(huán)的功能：兩個(gè)環(huán)具有兩個(gè)平行的銅刷，通過線圈的電流的能量流。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，它避免了兩根電線的問題，不斷地旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)?，電插頭兩者兩根導(dǎo)線纏繞。在目前這個(gè)時(shí)間線圈電流為零，但時(shí)間太短，與本期相比。事實(shí)上，汽

39、缸具有質(zhì)量和慣性慣性卷軸不會(huì)停止。根據(jù)交流電流，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)繞組和定子繞組，然后移動(dòng)通過感應(yīng)線圈導(dǎo)線轉(zhuǎn)子的特性AC馬達(dá)。在轉(zhuǎn)子的繞組線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。由感應(yīng)電流產(chǎn)生的本融資條件是違背磁繞組和定子的方向，轉(zhuǎn)子具有的轉(zhuǎn)矩。 （3）電磁閥的介紹 洗衣機(jī)要完成進(jìn)水排水動(dòng)作的啟動(dòng)與停止需要一個(gè)開關(guān)的閥門來完成，這里我們?cè)O(shè)計(jì)用可控硅驅(qū)動(dòng)電磁閥來實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的進(jìn)水與排水。電磁閥采用外部泄漏連接方式，便于內(nèi)漏控制，安全快速動(dòng)作，本實(shí)用新型功耗小，重量輕，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。  電磁閥有一個(gè)封閉的腔室，開口位于不同的位置，每個(gè)孔都有不同的管道，在這個(gè)活塞腔的中間，兩側(cè)都有電磁鐵，它們被吸引到

40、中心圓柱形磁鐵上，打開或關(guān)閉各種電磁線圈。 洞由身體的運(yùn)動(dòng)控制，并且流體經(jīng)常打開。 （4）電機(jī)與進(jìn)排水控制電路 圖9 電機(jī)與進(jìn)排水控制電路 電路圖如上，經(jīng)過單片機(jī)P0口引腳輸出信號(hào)，通過三極管來觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，電機(jī)，進(jìn)水閥，排水閥兩端220V電壓導(dǎo)通，從而對(duì)應(yīng)的部件工作。 這里單片機(jī)I/O口對(duì)應(yīng)的功能如下： 表2 I/O對(duì)應(yīng)功能表 I/O 功能 觸發(fā)方式 P0.2 電機(jī)正轉(zhuǎn) 高電平觸發(fā) P0.3 電機(jī)反轉(zhuǎn) 高電平觸發(fā) P0.4 進(jìn)水閥打開 高電平觸發(fā) P0.5 排水閥打開 高電平觸發(fā) （三）水位檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì) （1） 水位傳感器的選擇 由于

41、傳感器這方面的知識(shí)比較薄弱，這里我直接選用了市場(chǎng)上某公司自主設(shè)計(jì)開發(fā)的水位檢測(cè)傳感模塊，這是一款插入式的水位傳感器，直接將傳感器的感應(yīng)部分插入水中，通過內(nèi)部電路計(jì)算，可以將水位物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，而且還可以直接與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。Water Sensor水位傳感器是由中國(guó)某公司推出的全新產(chǎn)品。它的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易用，體積小，重量輕，性價(jià)比高于其它水位檢測(cè)傳感器，低功耗，高靈敏度。 圖10 水位傳感器water sensor （2） ADC0832芯片的介紹 從水位傳感器輸出的信號(hào)是模擬信號(hào)。而單片機(jī)所能處理的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，若要單片機(jī)能夠

42、接收到傳感器輸出的信號(hào)，我們需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理——將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，即A/D轉(zhuǎn)換的步驟，這里我們用到的芯片是ad轉(zhuǎn)換器——ADC0832。 ADC0832是一款8位A / D轉(zhuǎn)換器，最大分辨率為256，可滿足通用模擬轉(zhuǎn)換的要求。內(nèi)部電源輸入和參考電壓多路復(fù)用允許芯片的模擬電壓在0和5V之間平衡。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32秒。雙數(shù)據(jù)輸出可用于數(shù)據(jù)驗(yàn)證，以減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，快速完成改變速度并穩(wěn)定表現(xiàn)。 獨(dú)立芯片實(shí)現(xiàn)輸入，反轉(zhuǎn)多設(shè)備掛鉤和處理器控制更方便，更容易選擇合適的信道。 圖11 ADC0832引腳圖 其功能項(xiàng)目顯示在表格中 表3 ADC0832引腳功能表 輸入方式 配置位

43、 選擇通道 CH0 CH1 CH0 CH1 差分輸入 0 0 + - 0 1 - + 單端輸入 1 0 + 1 1 + ADC0832時(shí)序圖如下 圖12 ADC0832時(shí)序圖 （3）水位檢測(cè)電路 圖13 水位檢測(cè)電路 水位監(jiān)測(cè)電路如圖,水位傳感器 3口接高電平, 2口接 ADC0832芯片的 CHO 口, 1口接地。當(dāng)洗衣機(jī)的進(jìn)水閥打開時(shí)，我們?cè)O(shè)定水位達(dá)到設(shè)定值。微控制器檢測(cè)信號(hào)并自動(dòng)執(zhí)行洗衣過程。當(dāng)排泄閥打開小于我們?cè)O(shè)定的值時(shí)，單片機(jī)接收到信號(hào)，進(jìn)入脫水流程。 該電路的主要功能是將水位的模擬電平轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。電容器C4的

44、作用使得輸入信號(hào)更加穩(wěn)定，并且防止ADC0832芯片過快地監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定。 （四）按鍵模塊設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)需要用戶設(shè)定洗衣參數(shù)，有正反轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)x秒，循環(huán)次數(shù)i，脫水時(shí)常y。所以需要按鍵鍵入，本設(shè)計(jì)選用采用3*4矩陣式按鍵的方式來實(shí)現(xiàn)，分別實(shí)現(xiàn)0~9數(shù)字按鍵的輸入以及啟動(dòng)和停止兩功能鍵，矩陣式按鍵相比于獨(dú)立式按鍵，雖編程復(fù)雜，但能夠節(jié)省單片機(jī)I/O資源，由于本設(shè)計(jì)所需I/O口較多，資源比較缺乏，所以在這里選用矩陣式按鍵，只需要7位I/0便可實(shí)現(xiàn)。 圖14 矩陣式按鍵電路 （五）顯示模塊電路設(shè)計(jì) 顯示模塊主要包含6位數(shù)碼管，三色LED燈珠。6位數(shù)碼管用于設(shè)定3組2位數(shù)的參數(shù)（正反轉(zhuǎn)

45、時(shí)長(zhǎng)x，循環(huán)次數(shù)i，脫水時(shí)間y），由按鍵輸入后顯示在6位數(shù)碼管中。三個(gè)LED燈珠則用于顯示對(duì)應(yīng)洗衣，排水和脫水三個(gè)步驟，在對(duì)應(yīng)程序運(yùn)行時(shí)會(huì)亮起，代表對(duì)應(yīng)程序正在運(yùn)行中。 圖15 6位數(shù)碼管顯示電路 圖中選用六位共陽極數(shù)碼管，因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出電源只有5V,電流也是毫伏級(jí)的，驅(qū)動(dòng)的能力有限，所以這里在公共端各加了一個(gè)反相器用以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。 （六）報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)在完成洗衣流程之后停止工作，這里本設(shè)計(jì)處于人性化的考慮，添加了一個(gè)簡(jiǎn)單的報(bào)警模塊，即在洗衣流程結(jié)束后，觸發(fā)一個(gè)蜂鳴器報(bào)警，電路圖如下： 圖16蜂鳴報(bào)警電路 上圖顯示了蜂鳴器報(bào)警電路，它通過MCU的P0.0端口將高電平輸出到三

46、極管的基極，使三極管導(dǎo)通，Vcc+5V電壓經(jīng)過三級(jí)管流經(jīng)蜂鳴器使蜂鳴器工作報(bào)警,從而達(dá)到報(bào)警的作用。 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) （一）按鍵模塊程序 （1）按鍵掃描程序流程圖 開始 延時(shí)消抖 是否有鍵按下 找到按鍵位置 按鍵是否松開 計(jì)算鍵值 保存鍵值 獲取鍵值對(duì)應(yīng)數(shù)值 返回鍵值 YES YES NO NO （2）按鍵掃描程序代碼 void delay(uchar a) { uchar i,j; for(i=0;i<a;i++)

47、 for(j=0;j<125;j++); } uchar kbscan(void) { unsigned char sccode,recode; P2=0x0f; //發(fā)0掃描,列線輸入 if ((P2 & 0x0f) != 0x0f) //有鍵按下 { delay(20); //延時(shí)去抖動(dòng) if ((P2&0x0f)!= 0x0f) { sccode = 0xef; //逐行掃描初值 while((sccode&

48、0x01)!=0) { P3=sccode; if((P3&0x0f)!=0x0f) { recode=(P3&0x0f)|0xf0; while((P3&0x0f)!=0x0f);//等待鍵抬起 return((~sccode)+(~recode)); } else sccode=(sccode<<1)|0x01; } } } return 0; //無鍵按下，返回0

49、 } void getkey(void) { unsigned char key; key=kbscan(); if(key==0) { return; } switch(key) { case 0x11:keyval=7;break; case 0x12:keyval=4;break; case 0x14:keyval=1;break; case 0x18:keyval=10;break; case 0x21:keyval=8;break; case 0x22:keyval=5;bre

50、ak; case 0x24:keyval=2;break; case 0x28:keyval=0;break; case 0x41:keyval=9;break; default:keyval=0xff;break; } } （二）數(shù)碼管顯示模塊 （1）數(shù)碼管顯示程序流程圖 開始 獲取按鍵鍵值 查表獲取對(duì)應(yīng)字形碼 段選段輸出對(duì)應(yīng)字形碼 開第一位數(shù)碼管 。。。。。 獲取按鍵鍵值 查表獲取對(duì)應(yīng)字形碼 段選段輸出對(duì)應(yīng)字形碼 開第下一位數(shù)碼管 （2）數(shù)碼

51、管顯示程序代碼 sbit duan=P1; sbit wei=P3; void display(uchar num1,uchar num2,uchar num3); uchar code tabledu[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //uchar code tablewe[]={0xfe,0xfd,0xfb}; uchar num1,num2,num3,num,aa; void init(); void display(uchar num1,

52、uchar num2,uchar num3); void main() { init(); while(2) { if(aa==1) { aa=0; num++; num2=num/10; num3=num%10; if(num==100) { num=0; num1++; if(num1==9) num1=0; } } display(num1,num2,num3); } } void display(uchar

53、 num1,uchar num2,uchar num3) { duan=1; P1=tabledu[num1]; duan=0; P1=0xff; wei=1; P1=0xff; wei=0; delay(1); duan=1; P1=tabledu[num2]; duan=0; P1=0xff; wei=1; P1=0xfd; wei=0; delay(1); duan=1; P1=tabledu[num3]; duan=0; P1=0xff; wei=1; P1=0xfb; wei=0; delay(1);

54、 } void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void timer1()interrupt 3 { TMOD=0x10; TH1=(65536-10000)/256; TL1=(65536-10000)%256; aa++; } void init() { TH1=(65536-10000)/256; TL1=(65536-10000)%256; EA=1; ET1=1; 電磁閥關(guān)閉，指示燈熄滅

55、 洗衣指示燈亮起 開始 進(jìn)水電磁閥打開，進(jìn)水指示燈亮 水位達(dá)到設(shè)定值？值？ TR1=1; wei=0; duan=0; aa=0; num=0; num1=0; num2=0; num3=0; } YES （三）洗衣程序模塊 （1）洗衣程序流程圖 2 1 YES NO i=0? 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)x秒，停2秒，反轉(zhuǎn)x秒，停2秒 洗衣指示燈熄滅 i=i-1 YES 排水指示燈亮起，排水電磁閥打開 水位達(dá)到設(shè)定值？ 電磁閥關(guān)閉，指示燈熄滅 脫水指示燈亮起，排水電磁閥打開

56、 YES 電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn) y秒后？ 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，關(guān)閉排水電磁閥，關(guān)閉脫水指示燈 蜂鳴器打開，進(jìn)水，洗衣，脫水指示燈同時(shí)亮起 （2）洗衣流程程序代碼 Void main（） { jinshui=1; led_jinshui=0; if(shuiwei==100) { jinshui=0; led_jinshui=1; led_xiyi=0; } While（i=x，i<1,i--） { zhengzhuan=1; Delay5s（）；

57、 zhengzhuan=0; fanzhuan=1; Delay2s（）； fanzhuan=0; } led_xiyi=1; paishui=1; led_paishui=0; if(shuiwei==0) { paishui=0； led_paishui=1; } led_tuoshui=0; paishui=1; zhengzhuan=1; if(t==y) { zhengzhuan=0; paishui=0; led_tuoshui=1; } buzzer=1;

58、 led_jinshui=0; led_xiyi=0; led_tuoshui=0; } 總結(jié) 本設(shè)計(jì)題為《洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》，是以51系列單片機(jī)作為控制核心的，控制洗衣機(jī)的相關(guān)器件——如電動(dòng)機(jī)，電磁閥，水位傳感器，指示燈等——按照相應(yīng)的流程進(jìn)行工作的總體系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深刻了解了完成一項(xiàng)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的基本步驟，它首先要對(duì)社會(huì)，市場(chǎng)以及研究現(xiàn)狀等一系列進(jìn)行調(diào)查了解，掌握這一領(lǐng)域的研究方向，研究難點(diǎn)以及社會(huì)需求等方面，抓住市場(chǎng)的痛點(diǎn)，對(duì)癥下藥，這樣完成的設(shè)計(jì)才是一項(xiàng)好的設(shè)計(jì)；對(duì)設(shè)計(jì)的要求有大體的范圍后就要將思路文字化記錄下來，并

59、確定總體設(shè)計(jì)思路，例如系統(tǒng)硬件有哪些模塊，軟件需要寫哪些模塊，確定了這些就可以根據(jù)各個(gè)模塊逐一的去選擇器件設(shè)計(jì)電路。各個(gè)模塊完成后整合到一起便是系統(tǒng)總體的原理圖了。 致謝 經(jīng)過一個(gè)多月的收集資料，調(diào)查，思考，設(shè)計(jì)編寫的過程，終于在今天為這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)畫上一個(gè)句號(hào)。也許它并不完美，但它也是經(jīng)過不懈的努力才完成的作品，傾注了不少的心思與汗水。感覺時(shí)間過得很快，去年年底選課環(huán)節(jié)的情形似乎還歷歷在目，一眨眼的功夫，設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，不禁隨著時(shí)間的感嘆。 現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，這意味著我的

60、大學(xué)生活結(jié)束了，我的學(xué)習(xí)生活已經(jīng)過去了?；厥走^去的幾年中，我覺得非常的充實(shí)。當(dāng)我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我如釋重負(fù)。加上老師和同學(xué)一直陪伴我在過去的三年中，如果不是他們的陪伴和幫助，我不敢想象這三年會(huì)怎樣度過,因此，在畢業(yè)的時(shí)候，我想表達(dá)我誠(chéng)摯的謝意，感謝你們帶給我的美好回憶，謝謝你們?cè)诶щy時(shí)期，帶給我的無私幫助，感謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中對(duì)我的指點(diǎn)，真的很感謝你們。最后，我非常感謝我的指導(dǎo)老師，在做論文的途中給予了我很多寶貴的意見，使我沒有停止前進(jìn)的腳步，最后完成了一篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1]王靜

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