電子信息工程專業(yè)畢業(yè)論文數(shù)字模擬洗衣機(jī)控制電路

1、系 別 : 光電信息科學(xué)系 專 業(yè) ： 電子信息工程 學(xué) 號(hào) ： 122672009047 姓 名 ： 俞海林 指導(dǎo)教師： 廖曉東 數(shù)字顯示洗衣機(jī)控制電路光電信息科學(xué)系 電子信息工程專業(yè)122672009047 俞海林 指導(dǎo)老師 廖曉東【摘要】本設(shè)計(jì)是以數(shù)字集成電路技術(shù)為基礎(chǔ)，以8051單片機(jī)為核心，軟件、硬件相結(jié)合，組成洗衣機(jī)控制電路。實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)進(jìn)水、洗滌、漂洗、脫水、排水等功能的自動(dòng)進(jìn)行，并且設(shè)計(jì)了指示燈，用來指示洗衣機(jī)的工作狀態(tài)，基于單片機(jī)的自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)具有精度高、功能強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。無論在提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量，節(jié)約能源還是改善勞動(dòng)條件等方面都顯示出無比的優(yōu)越性?！娟P(guān)鍵詞】

2、:洗衣機(jī)，單片機(jī)，集成電路，控制系統(tǒng)目錄 1引言.11.1 研究背景，目的與意義.11.2 洗衣機(jī)的分類.21.3 洗衣機(jī)的工作原理.31.3.1 普通型波輪洗衣機(jī).31.3.2 機(jī)械全自動(dòng)洗衣機(jī).31.4 國(guó)內(nèi)外洗衣機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).32方案論證與選擇.42.1 設(shè)計(jì)要求.42.2控制功能要求.42.3 實(shí)現(xiàn)方法.53硬件設(shè)計(jì)電路.5 3.1 系統(tǒng)的整體框圖.5 3.2 8051單片機(jī).6 3.2.1 管腳說明.6 3.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路.8 3.3 數(shù)碼管顯示電路.9 3.4 報(bào)警電路設(shè)計(jì).10 3.5 電機(jī)控制系統(tǒng).11 3.6 硬件系統(tǒng)整體電路圖.124系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).1

3、2 4.1 主程序設(shè)計(jì).12 4.2洗滌程序設(shè)計(jì).13 4.3 計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì).145洗衣機(jī)功能仿真.14 5.1 仿真流程.14 結(jié)束語.16致謝.16參考文獻(xiàn).16附錄i.171 引 言1.1 研究背景、目的與意義洗衣機(jī)在當(dāng)今設(shè)計(jì)已經(jīng)成為家庭中不可缺少的一種家用電器，而且它從一開始崛起到現(xiàn)在發(fā)展迅速，洗衣機(jī)之所以會(huì)發(fā)展的如此迅速原因就是因?yàn)樗姆奖?，也就是它可以自?dòng)完成進(jìn)水、洗滌、漂洗、脫水的所有過程，對(duì)于各種衣服可以使用不同的洗滌規(guī)則從而我們洗衣機(jī)的洗滌程序也會(huì)針對(duì)不同的衣物設(shè)置不同的程序。隨著現(xiàn)今社會(huì)電子行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的洗衣機(jī)它的工作的效率將會(huì)不斷的趨于完整。洗衣機(jī)在中國(guó)當(dāng)今市

4、場(chǎng)更新?lián)Q代的速度非?？於宜谑袌?chǎng)上的發(fā)展空間也很大，我們要不斷提高洗衣機(jī)的性能才能適應(yīng)市場(chǎng)的需求，洗衣機(jī)雖然有了強(qiáng)弱洗功能和進(jìn)排水系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能以及脫水烘干等功能，不過這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)的需求，所以我們要不斷的學(xué)習(xí)或者更多的專業(yè)技術(shù)知識(shí)才能夠?yàn)楫?dāng)前的洗衣機(jī)需求提供比較多的設(shè)想和為實(shí)現(xiàn)當(dāng)前需求打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)從而才能夠?qū)F(xiàn)今市場(chǎng)的需求變成現(xiàn)實(shí)。擁有強(qiáng)大的技術(shù)支持我們就可以想出更加便捷的、功能更加非人工化完全自動(dòng)的智能洗衣機(jī)。大部分廠家生產(chǎn)出來的洗衣機(jī)都只是在突出自己產(chǎn)品都獨(dú)有的某些特點(diǎn)比較突出和別的廠家生產(chǎn)出來的洗衣機(jī)不一樣的地方從而現(xiàn)今市場(chǎng)洗衣機(jī)只是停留在部分兼容而沒有實(shí)現(xiàn)全部兼容

5、的情況。所以，從而設(shè)計(jì)出具有很強(qiáng)實(shí)用性的基于單片機(jī)的數(shù)字洗衣機(jī)控制系統(tǒng)為中心的洗衣機(jī)。而我們的基于單片機(jī)的數(shù)字洗衣機(jī)控制系統(tǒng)也具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)。無論在提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量，節(jié)約能源還是改善勞動(dòng)條件等方面都顯示出無比的優(yōu)越性1。如果我們要學(xué)會(huì)洗衣機(jī)這種在家庭里占有很高地位的工作原理和它的控制系統(tǒng)，我們就要深入探究我們的基于單片機(jī)的數(shù)字洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，從而可以更加全面的去知道單片機(jī)使用的在各種領(lǐng)域的方法。也可以為以后從事單片機(jī)為基礎(chǔ)的行業(yè)奠定堅(jiān)固的基礎(chǔ)。洗衣機(jī)已經(jīng)慢慢的深入到了各個(gè)家庭當(dāng)中，成為家庭必不可少的重要部分，之所以它會(huì)這么受廣大家庭的歡迎就是因?yàn)樗哂袑?duì)需要洗滌的衣服磨損小而且一次

6、性可以放比較多的衣物還可以順應(yīng)當(dāng)今節(jié)約水資源的主題。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步以及人們生活水平的提高，為了順應(yīng)人們對(duì)洗衣機(jī)方方面面的更加全面的更加系統(tǒng)化的需求，洗衣機(jī)的控制器需要慢慢過渡到全智能的電子時(shí)代。而我們的單片機(jī)別名也叫微控制處理器，即嵌入式控制器。在當(dāng)今社會(huì)的智能型家用電器中都是以為控制處理器為中心從而來實(shí)現(xiàn)家用電器的各種各樣的功能。所以各種智能家用電器的核心部位就是單片機(jī)。也是實(shí)現(xiàn)家用電器的非人工化的中心部分。而家用電器的控制處理器的體積也隨著家用電器的體積不斷變小而變小，所以電機(jī)的控制處理器需要比家用電器更加的體積才能潛入到其構(gòu)架當(dāng)中?？刂铺幚砥餍枰δ芏鄻踊拍苓m應(yīng)各種不同種類和不同性

7、能的家用電器當(dāng)中。單片機(jī)之所以會(huì)滿足家用電器的各種要求就是因?yàn)樗緛砭腕w積小而且可以比較靈活的編寫各種各樣的程序來控制不同的功能。嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是面向控制對(duì)象的單片機(jī)。它對(duì)通用型數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域過渡到了智能化的控制領(lǐng)域起到了很大的作用，至此通用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和嵌入式計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展是計(jì)算機(jī)技術(shù)在兩個(gè)重要領(lǐng)域，而且在不斷的改變?nèi)藗兊纳? 今后洗衣機(jī)將以高可靠性完善的功能節(jié)水節(jié)電降噪省時(shí)及規(guī)格品種多樣化為發(fā)展方向2 。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是一塊晶體芯片上集成了組成計(jì)算機(jī)的基本部件，組成了一臺(tái)功能特別的，完整的單片微型計(jì)算機(jī)3。單片機(jī)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它具有如下特點(diǎn)：（1）很高的集成度和很高的可靠性單片

8、機(jī)的功能部件都集成在一塊晶體的芯片上，它的集成度非常的高,體積相對(duì)來說比較小。芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線很短,其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的cpu。單片機(jī)程序指令，常數(shù)及表格等固化在rom中不易破壞，許多信號(hào)通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故可靠性高，51單片機(jī)內(nèi)含2kb可反復(fù)燒錄的flash存儲(chǔ)器ram字節(jié)也有128個(gè)有15條可編程控制的i/o線4。（2）控制功能強(qiáng)想要滿足對(duì)對(duì)象的控制的要求，單片機(jī)的控制指令系統(tǒng)都有很豐富的條件:分支的轉(zhuǎn)移能力，輸入輸出口的邏輯操作和位操作能力，很適用于專用控制功能。（3）低電壓，低功耗想要滿足廣泛的使用于便攜式的系統(tǒng)，許多的單片機(jī)內(nèi)的工作電壓都是在1

9、.2v12v范圍之內(nèi),而工作電流都差不多在數(shù)百微安。（4）優(yōu)異的性價(jià)比單片機(jī)的性能很高，想要提高它的速度和運(yùn)行的效率，單片機(jī)已經(jīng)開始使用risc流水線和dsp等高端技術(shù)。單片機(jī)的尋址能力已經(jīng)超過了64kb的范圍限制，有的單片機(jī)可以達(dá)到1mb和16mb的尋址范圍，片內(nèi)rom的容量達(dá)到了62mb，ram的容量也可達(dá)到2mb。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的廣泛的使用，所以銷量增大，各個(gè)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)者更使其價(jià)格十分低廉，它的性價(jià)比很高。1.2 洗衣機(jī)的分類現(xiàn)今比較受歡迎的洗衣機(jī)主要是波輪式洗衣機(jī)，滾筒式洗衣機(jī)和攪拌式洗衣機(jī)三大類。三類洗衣機(jī)各有各的特點(diǎn)，下面我們講講三種洗衣機(jī)的特點(diǎn)：（1）波輪式洗衣機(jī)特點(diǎn)：是由微電腦控制洗

10、衣和甩干功能和節(jié)省時(shí)間和省力。缺點(diǎn)：消耗電量、消耗水量、衣服比較容易纏繞、清潔的性能不是很好，比較適用洗滌除了需要特殊洗滌以外的衣服。輪式洗衣機(jī)比較流行在日本、中國(guó)、東南亞等地方。（2）滾筒式洗衣機(jī)特點(diǎn)：是由微電腦控制所有功能，衣服不會(huì)纏繞。是最不會(huì)損耗衣服的一種方式。缺點(diǎn)：耗時(shí)，它的時(shí)間是普通的幾倍，而且在洗衣時(shí)候一旦關(guān)門，洗衣的過程中是沒有辦法打開，潔凈力不夠強(qiáng)，比較適合洗滌衣服如：羊毛類、羊絨類的衣物和絲綢類、純毛的衣物。這種洗衣機(jī)比較流行在歐洲、南美等主要穿毛、綿為主的地帶，幾乎100的家庭使用的洗衣機(jī)都是滾筒洗衣機(jī)。滾筒洗衣機(jī)優(yōu)點(diǎn)：具有比較全面的洗滌功能。因?yàn)橐挛镌谙礈斓倪^程中不會(huì)纏

11、繞、洗滌比較的均勻、磨損比較小，所以連羊絨、羊毛、真絲衣物等也可以在這種洗衣機(jī)中洗滌，它做到真正的全面洗滌功能。由于這種洗衣機(jī)的用水量比較小，所以可以在桶內(nèi)形成比較高濃度的洗衣液，在節(jié)約水量的情況下可以帶來比較理想的洗衣效果。這種洗衣機(jī)發(fā)源于歐洲是模仿了棒錘擊式打衣物的原理設(shè)計(jì)出來的，它是利用電動(dòng)機(jī)的機(jī)械原理從而使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，衣物在滾筒中的時(shí)候不斷的被提升摔下，再提升再摔下，不斷的做重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，加上之前的洗衣粉和水的共同的作用可以讓衣物洗滌更加的干凈。滾筒洗衣機(jī)的發(fā)展的最為成熟，直到如今在結(jié)構(gòu)上沒有發(fā)生太多的變化，基本上都是是不銹鋼的內(nèi)桶，由機(jī)械程序控制器，經(jīng)過了磷化、電泳、噴涂等一系列的三重保

12、護(hù)的外殼，以及還有兩塊笨重的水泥塊主要用于平衡滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)候產(chǎn)生的巨大的離心力，因?yàn)橛昧媳炔ㄝ喪降南匆聶C(jī)要好，所以在壽命上也一般在1520年，而以塑料件為主的波輪的壽命一般在810年左右。（3）攪拌式洗衣機(jī)特點(diǎn)：衣物潔凈能力最強(qiáng)，很節(jié)省洗衣粉。缺點(diǎn)：在纏繞相比前兩種方式的損壞性加大，噪音比較大，比較適合用于洗滌衣服，除了很需要特殊洗滌之外的所有衣物，北美比較普遍使用這種類型的洗衣機(jī)。1.3 洗衣機(jī)的工作原理1.3.1普通型波輪洗衣機(jī)： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：它的結(jié)構(gòu)是洗衣桶、電動(dòng)機(jī)、定時(shí)器、傳動(dòng)部件、箱體、箱蓋和控制面板等構(gòu)成。 工作原理：主要依靠裝在洗衣桶底部的波輪的正、反旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)桶內(nèi)的衣物上、下、左、

13、右不停的翻轉(zhuǎn)，使衣物與衣物之間、衣物與桶壁之間，在水中進(jìn)行不斷的柔和地磨擦，在洗滌劑的作用下實(shí)現(xiàn)了去污清洗的效果。 1.3.2機(jī)械全自動(dòng)洗衣機(jī)： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：它的結(jié)構(gòu)是電動(dòng)程控器、水位開關(guān)、安全開關(guān)（蓋開關(guān)）、排水選擇開關(guān)、不排水停機(jī)開關(guān)、貯水開關(guān)、漂洗選擇開關(guān)、洗滌選擇開關(guān)等構(gòu)成。 工作原理：主要依靠各種開關(guān)組成的控制電路，來控制電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥、排水電磁鐵和蜂鳴器的電壓的輸出，從而讓洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)程序的運(yùn)轉(zhuǎn)。 1.4國(guó)內(nèi)外洗衣機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)洗衣機(jī)一開始源于19世紀(jì)的初期，經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的不斷升級(jí)。1911年世界上的第一臺(tái)洗衣機(jī)就由此誕生，這就標(biāo)志著家務(wù)勞動(dòng)的自動(dòng)化就此開始。1922年世界上

14、的第一臺(tái)攪拌式的洗衣機(jī)就此誕生。1937年世界上第一臺(tái)全自動(dòng)的滾筒洗衣機(jī)投放于市場(chǎng)。1957年第一臺(tái)渦流式的波輪洗衣機(jī)誕生。從此，攪拌式、滾筒式和波輪式洗衣機(jī)已經(jīng)確立了三足鼎立的態(tài)勢(shì)。在20世紀(jì)中期后，洗衣機(jī)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的使用率在不斷的上升。70年代初期，日本推出了波輪式的套筒全自動(dòng)的洗衣機(jī)。70年代后期，日本又再次推出了微電腦控制型波輪式的套筒全自動(dòng)的洗衣機(jī)。80年代后，“模糊控制”概念開始應(yīng)用在了洗衣機(jī)這個(gè)領(lǐng)域里，生產(chǎn)出了更為先進(jìn)的智能型的模糊控制的洗衣機(jī)。到了20世紀(jì)末，變頻式的洗衣機(jī)誕生，從而讓洗衣機(jī)的功能更加接近人性化的一面，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了真正的意義上的智能化控制，成為目前所需要

15、研究的主要課題。隨著越來越多的國(guó)內(nèi)外品牌研究新的技術(shù)領(lǐng)域，開發(fā)出了新的產(chǎn)品，洗衣機(jī)的行業(yè)爆發(fā)了以“節(jié)能環(huán)?！睘榍疤岬募夹g(shù)改革。消費(fèi)者從而通過選擇智能的模式，更加進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)約水、電資源。從此以后，洗衣機(jī)會(huì)以高度可靠性，完善性的功能，節(jié)水節(jié)電，降噪聲省時(shí)間和規(guī)格品種多樣化為發(fā)展方向3。（1）向大容量、小容量和多功能的方向發(fā)展；為了更加節(jié)約時(shí)間和資源，能夠更好的提高洗衣機(jī)的效率，洗衣機(jī)已經(jīng)向大容量的方向發(fā)展是必然的。但是也不斷有更多的獨(dú)身和雙職工的小家庭，因?yàn)槭芫幼…h(huán)境等諸多的限制，迫切需要一種小容量、輕便化的全自動(dòng)的洗衣機(jī)。小容量的小型化洗衣機(jī)也是當(dāng)前一種新的發(fā)展趨勢(shì)。目前家庭用戶較受歡迎的產(chǎn)品

16、是多功能洗衣機(jī)。多功能全自動(dòng)洗衣機(jī)一般是指洗衣機(jī)從臟衣服投入開始，到預(yù)洗、洗滌、漂洗、甩干、烘干等一系列的動(dòng)作，能夠完成比較多的功能?，F(xiàn)在又研制出了“模糊”邏輯控制下的全自動(dòng)的洗衣機(jī)，使的洗衣機(jī)的功能進(jìn)一步的完善。（2）向微處理器、傳感器、模糊邏輯控制方向發(fā)展；在洗衣機(jī)中應(yīng)用了微處理器技術(shù)后，配以各種傳感器，能自動(dòng)稱重、自動(dòng)測(cè)出各種洗滌參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣全過程各動(dòng)作能連續(xù)、自動(dòng)完成。（3）向節(jié)水、省電省時(shí)、節(jié)約洗滌用的藥劑方向發(fā)展；通常全自動(dòng)的洗衣機(jī)比雙桶半自動(dòng)的洗衣機(jī)明顯耗水。在某些波輪式的全自動(dòng)的洗衣機(jī)裝有水量的控制器，可以通過衣物的多少做到最大限度的節(jié)水，此后又通過改進(jìn)了漂洗的方法和采用

17、一邊淋一邊甩干的方法從而進(jìn)一步大大降低了消耗的水量。在某些滾筒式的全自動(dòng)的洗衣機(jī)下是采用自動(dòng)的循環(huán)裝置和水量控制器。洗衣機(jī)的省電方面下制定出了洗衣機(jī)的額定耗電量的標(biāo)準(zhǔn)，限制了耗能高的產(chǎn)品生產(chǎn)出來，某些廠家把具有正溫度系數(shù)的ptc電熱元件應(yīng)用于全自動(dòng)的洗衣機(jī)里面，可以有效的節(jié)省10%以上的電量。另外用液體洗滌劑代替以前的粉沫劑，可以更加便利的按微電腦的需要，隨時(shí)隨刻的按程序泵入洗滌劑。（4）向機(jī)電一體化方向發(fā)展；將洗衣機(jī)產(chǎn)品和微電子技術(shù)、微處理器技術(shù)互相結(jié)合起來達(dá)到構(gòu)成一種以機(jī)電一體化為技術(shù)的全自動(dòng)的洗衣機(jī)。這種產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)方面是由機(jī)械部分、傳感器、信息的處理部分和執(zhí)行部分組成。（5）洗衣機(jī)外觀的

18、設(shè)計(jì)更加美觀和更加的實(shí)用。全自動(dòng)洗衣機(jī)總體外觀設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)為：洗衣機(jī)外觀整體造型美、華、協(xié)調(diào)，有藝術(shù)感染性；使用便利、有效方便清潔，通常都是采用觸摸式的控制方式；輪廓外形沒有棱角，富有流線感；色澤優(yōu)雅而莊重。2 方案的論證與選擇2.1 設(shè)計(jì)要求洗衣機(jī)在洗滌的過程中，洗滌電動(dòng)機(jī)按一定規(guī)律即正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)一停正轉(zhuǎn)直到洗滌定時(shí)時(shí)間到，便自動(dòng)停止工作。本洗衣機(jī)控制電路對(duì)洗衣過程中的洗滌程序作控制，本設(shè)計(jì)沒有包括其它如脫水等過程作為發(fā)揮部分。 1.洗滌時(shí)間：120分鐘任意設(shè)置，采用兩位數(shù)碼顯示器，動(dòng)態(tài)顯示洗滌剩余時(shí)間。2.洗滌電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律為：正轉(zhuǎn)20秒停10秒反轉(zhuǎn)20秒停10秒正轉(zhuǎn)20秒。3.用3只發(fā)光

19、二極管表示洗滌電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。4.設(shè)定的洗滌時(shí)間一到，整個(gè)控制器應(yīng)停止工作。2.2控制功能要求本系統(tǒng)控制的對(duì)象為數(shù)字顯示洗衣機(jī)控制電路，其功能要求如下：1.發(fā)光二極管設(shè)計(jì)。三個(gè)發(fā)光二極管輪流顯示電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止。2.洗滌過程。洗衣機(jī)脫水期間，若打開機(jī)蓋時(shí)，洗衣機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止脫水操作。待機(jī)蓋關(guān)閉后恢復(fù)工作。3.數(shù)碼管顯示過程。洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)剩余時(shí)間在數(shù)碼管中顯示出來。4.暫停功能。在剩余時(shí)間為零的時(shí)候，全部電路暫停，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。2.3實(shí)現(xiàn)方法基于上述要實(shí)現(xiàn)軟硬件結(jié)合，考慮到8051的特點(diǎn)，以其作為核心器件，設(shè)計(jì)了顯示洗衣機(jī)控制電路。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)洗滌過程的控制?？刂葡到y(tǒng)主要由數(shù)字顯

20、示電路和電機(jī)控制電路兩大模塊組成，數(shù)字顯示電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的洗滌剩余時(shí)間，主要由8051單片機(jī)、按鍵、蜂鳴器、兩位陰極數(shù)碼管、發(fā)光二極管和繼電器組成；電機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)模擬洗滌過程中的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等功能。3 硬件電路的設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)的整體框圖 主控系統(tǒng)是運(yùn)用8051單片機(jī)，其控制的對(duì)象包括：電機(jī)、按鍵和兩位陰極數(shù)碼管和繼電器這些被控制對(duì)象需要根據(jù)不同的洗衣程序來設(shè)定它們的工作狀態(tài)和時(shí)間，同時(shí)需要發(fā)光二極管顯示不同的工作狀態(tài)和兩位陰極數(shù)碼管顯示洗衣機(jī)洗滌過程中的剩余時(shí)間。按鍵用來控制程序的運(yùn)行。蜂鳴器用來進(jìn)行程序結(jié)束提示。洗衣機(jī)控制系統(tǒng)整體框圖如圖3-1所示。復(fù)位電路時(shí)鐘電路輸入/輸出設(shè)備

21、電源單片機(jī)圖3-1控制系統(tǒng)整體框圖（1）單片機(jī)電路：整個(gè)系統(tǒng)的中心部分就是單片機(jī)，計(jì)算機(jī)中的各種功能同時(shí)都在一塊單片機(jī)電路上，這些功能主要包括了cpu、可讀存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、輸入輸出口、計(jì)時(shí)定數(shù)系統(tǒng)等等，洗衣機(jī)的各種需要用到的程序都固化到了rom中，單片機(jī)調(diào)出程序主要是通過各種指令的檢測(cè)然后再執(zhí)行程序的相關(guān)操作，經(jīng)過了一定的相關(guān)處理后從而輸出到了各種控制信號(hào)上面，從而讓洗衣機(jī)可以完成相應(yīng)的操作。（2）復(fù)位電路：復(fù)位電路主要是指當(dāng)洗衣機(jī)電路在運(yùn)行過程中突然死機(jī)或者需要重新開始的時(shí)候進(jìn)行復(fù)位，讓程序初始化。（3）時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路主要是為了驅(qū)動(dòng)單片機(jī)能夠正常進(jìn)行工作，起到了一個(gè)驅(qū)動(dòng)的作用。（4）

22、輸入/輸出設(shè)備：主要是指本設(shè)計(jì)的發(fā)光二極管和兩位陰極數(shù)碼管組成的系統(tǒng)，用來顯示洗衣機(jī)的剩余時(shí)間和電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)的一個(gè)電路體統(tǒng)。在洗衣機(jī)工作結(jié)束時(shí)，發(fā)出蜂鳴聲提示用戶洗衣完成。完成一次洗滌過程所需的動(dòng)作有：（1）單片機(jī)上電：用三節(jié)電池給單片機(jī)上電，從而使整個(gè)電路供電。（2）給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路上電：由于電機(jī)工作需要較大的啟動(dòng)和工作電流，所以單獨(dú)采用一個(gè)5v/1a開關(guān)電源供電，這樣也方便電機(jī)干擾主控電路，主控電路需要工作電流較小，采用三節(jié)5號(hào)電池供電。（3）顯示洗滌運(yùn)規(guī)律：用3只發(fā)光二極管表示洗滌電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。（4）洗滌過程：洗滌動(dòng)作指的是電機(jī)周期性的“正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)-停止”。不同的洗衣過程，控

23、制電機(jī)執(zhí)行“正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)-停止”的時(shí)間是不同的。（5）數(shù)碼管的顯示：用兩位陰極數(shù)碼管顯示洗滌剩余時(shí)間。待到剩余時(shí)間為零的時(shí)候，整個(gè)程序停止工作3.2 8051單片機(jī) 在本設(shè)計(jì)中我們采用的是51單片機(jī)，因?yàn)?次單片機(jī)運(yùn)用比較廣，價(jià)格比較的實(shí)惠，功能也比較的完善而且可靠性非常高，51單片機(jī)是itel公司研發(fā)的一個(gè)八位的單片機(jī)系列產(chǎn)品中的一種，此種單片機(jī)主要是由四對(duì)管腳構(gòu)成，每一對(duì)管腳分別有八個(gè)，其中第一對(duì)管腳稱為p0口，它的主要作用就是輸入輸出高低電平；第二對(duì)管腳稱為p1口，它的主要作用如p0口相似，第三對(duì)管腳稱為p2口，第四對(duì)管腳稱為p3口，p3口中分布著單片機(jī)的各種中斷口，51單片機(jī)的指令

24、集為mcs-51系列的指令集?？偟膩碚f，如果所做的設(shè)計(jì)需要的管腳不多的情況下，我嗯就可以選擇51單片機(jī)來做我們的控制芯片，這樣可以讓我們的電路得到進(jìn)一步的的簡(jiǎn)單化，而且還能讓程序變得更加的便捷和靈活起來。 51單片機(jī)是一個(gè)有2k的rom的單片機(jī)，這種單片機(jī)可以反復(fù)擦除原來的程序，然后用新的程序燒錄進(jìn)單片機(jī)，那么單片機(jī)就是執(zhí)行新的程序指令，一般我們51單片機(jī)可以反復(fù)擦除程序大約上千次。3.2.1管腳說明單片機(jī)的主要特性：51單片機(jī)的管腳排布圖如圖3-2所示，它的主要特性為：可以支持mcs-51的指令集，有4k的rom，此種單片機(jī)可以反復(fù)燒錄程序上千次，可以保留數(shù)據(jù)的時(shí)間可達(dá)十年以上，全靜態(tài)工作在

25、0hz到24mhz之間有128*8為的內(nèi)部可讀存儲(chǔ)器，有可以編程的輸入輸出管腳三十二個(gè)，在p3口還有兩個(gè)十六位的定時(shí)計(jì)數(shù)器，在p3口上有五個(gè)中斷分別是外部中斷0，外部中斷1，定時(shí)器中斷0，定時(shí)器中斷1，串口中斷這五種，具有低消耗的閑置和掉電模式。單片機(jī)內(nèi)部還設(shè)有振蕩時(shí)鐘電路。 圖3-2 8051管腳排布管腳說明：vcc：這個(gè)管腳一般接正5v的電源。gnd：此管腳一般接地。p0口，p1口和p2口都是基本輸入輸出管腳，一般高電平為5v，低電平為0v。p3口是也是幾本輸入輸出管腳不過相應(yīng)的有特殊功能：p3.0： rxd；p3.1： txd；p3.2： /int0；p3.3： /int1；p3.4：

26、t0；p3.5： t1；p3.6： /wr；p3.7： /rd；p3口同時(shí)也可以接收閃爍編程和編程校驗(yàn)控制信號(hào)。rst即為復(fù)位輸入。當(dāng)接入振蕩電路的時(shí)候，要保持rst腳的兩個(gè)機(jī)器周期的高電平。 xtal1：接入晶振電路的輸入信號(hào)。xtal2：接入晶振電路的輸出信號(hào)。 xtal1和xtal2是晶振電路的輸入輸出信號(hào)端口。這種晶體有一個(gè)很重要的特性就是如果給它通電的時(shí)候，它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之如果給它機(jī)械力，它又會(huì)產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)這個(gè)晶振輸入輸出段卡歐就是為片內(nèi)起振的電路5。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)6。一般振蕩電路有很

27、多種我們可以采用石晶振蕩和陶瓷振蕩。如果外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的時(shí)候晶振信號(hào)的輸出信號(hào)端口應(yīng)該不要接入。對(duì)于外面的脈沖寬度沒有作任何的要求。但是高低電平所必要的最低脈沖寬度，因此我們使用外部振蕩脈沖信號(hào)由xtall和xtal2端引腳輸入7 。3.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路圖3-3復(fù)位電路圖 在整個(gè)電路中，我們的復(fù)位電路在整個(gè)體統(tǒng)中是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它的作用就是當(dāng)我們的整個(gè)系統(tǒng)正在運(yùn)行的時(shí)候，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)卡機(jī)的情況或者程序突然停止的時(shí)候，我們就需要一個(gè)復(fù)位電路讓它初始化才可以重新運(yùn)行程序。我們本次所有的51單片機(jī)復(fù)位腳是rst引腳即第九個(gè)管腳，如果單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)了十二個(gè)晶振周期時(shí)，

28、單片機(jī)就會(huì)自動(dòng)去運(yùn)行單片機(jī)的復(fù)位操作。如果復(fù)位電路的第九引腳上出現(xiàn)了高電平，那么單片機(jī)就會(huì)不斷的運(yùn)行復(fù)位電路。復(fù)位電路的基本形式有上電以后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，還有一種復(fù)位電路是使用一個(gè)開關(guān)讓系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位電路是為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分在復(fù)位電路中單片機(jī)的復(fù)位引腳分別與一個(gè)復(fù)位按鍵、電阻、電容相連復(fù)位電路的第一功能就是上電復(fù)位8。兩種基本的復(fù)位電路如圖3-3所示。 上電自動(dòng)復(fù)位的電路是指在整個(gè)系統(tǒng)上電的那一霎那，復(fù)位電路上的電容由于是通交隔直的作用，電容上的電壓不會(huì)馬上就發(fā)生變化，這時(shí)電容上負(fù)極上就會(huì)和單片機(jī)的 第九管腳項(xiàng)鏈，電壓就會(huì)全部跑到了電阻上，復(fù)位引腳的輸入狀態(tài)當(dāng)時(shí)為

29、+5v，那么單片機(jī)芯片這個(gè)時(shí)候就會(huì)被復(fù)位。與此同時(shí)在電容的另一端上的+5v的電源就會(huì)給出電壓讓電容不斷地充電，隨之復(fù)位電阻上的電壓就會(huì)不斷的減小，等到電阻的電壓為零的時(shí)候，那么單片機(jī)芯片就會(huì)重新開始工作。我們電路中的復(fù)位電路使用的就是上電自動(dòng)復(fù)位電路。 需要按鍵才能復(fù)位的電路其實(shí)就是在電容的兩端并聯(lián)一個(gè)復(fù)位開關(guān)，在復(fù)位開關(guān)沒有按下去的時(shí)候，整個(gè)電路就會(huì)馬上實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，如果單片機(jī)芯片回復(fù)正常工作以后，如果復(fù)位開關(guān)按下讓復(fù)位引腳上出現(xiàn)了高電平，那么單片機(jī)就會(huì)馬上開始復(fù)位。在上圖所示的電路圖中所示的電子元件的電容都是一般人們所用的值，在實(shí)際操作制作過程中，當(dāng)然可以用一樣的阻值的電阻和電容在換掉上圖

30、電路中的阻值和電容。3.3數(shù)碼管顯示電路在電路中我們使用到了led燈，也就是我們常說的發(fā)光二極管。這種發(fā)光二極管的原理很簡(jiǎn)單就是將在電路中接收到的電能通過一系列的轉(zhuǎn)化變成了光能從而我們就看到了二極管發(fā)光了。發(fā)光二極管的里面的結(jié)構(gòu)是由pn結(jié)構(gòu)組成的，而且是向一個(gè)方向?qū)щ姷模诮oled燈加正電壓的時(shí)候，發(fā)光二極管的內(nèi)部就會(huì)讓電容從p區(qū)流到了n區(qū)的 空穴上去。與此同時(shí)，電子就會(huì)方向流動(dòng)。電子和空穴所釋放的能量跟半導(dǎo)體的材料有關(guān)系。電子和空穴所釋放出來的能量越多，那么led燈的亮度也會(huì)不一樣通常是成正比的，能量不一樣發(fā)出來的波長(zhǎng)也會(huì)不同，一般較短的波形所發(fā)出來的光亮就是紅色的，所以我們比較常用的發(fā)光二

31、極管都是紅色的led燈，當(dāng)然本設(shè)計(jì)中的發(fā)光二極管也都是紅色的led燈。外加上拉電阻加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力使數(shù)碼管更亮9 發(fā)光二極管的額定電壓比較低，一般都是1到2v之間，它所需要的電流也比較小，只需要一點(diǎn)點(diǎn)的電流就可以將我們的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，發(fā)光二極管的使用時(shí)間一般會(huì)比較長(zhǎng)，如果沒有特別的去破壞它都具有抗震動(dòng)能力，一般都不會(huì)損壞。綜上所示的特點(diǎn)，發(fā)光二極管可以用作光源使用，也可以在很多時(shí)候可以當(dāng)做信號(hào)的警報(bào)器來使用。 如果將八個(gè)led燈并連接在一起講發(fā)光二極管的陰極使用一條導(dǎo)線連接到低，那么我們把這個(gè)狀態(tài)稱為共陰極。如果如果將八個(gè)led燈并連接在一起講發(fā)光二極管的陰極使用一條導(dǎo)線連接到正電源，那么我們把

32、這個(gè)狀態(tài)稱為共陽極。這樣子就構(gòu)成了共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管，這兩種數(shù)碼管的差別是在編碼上有所差別。在本電路中我是用了兩位陰極數(shù)碼管，兩位陰極數(shù)碼管，因?yàn)閿?shù)碼管內(nèi)部的led燈流過的電流一般比較弱，所以我們?cè)跀?shù)碼管外部加上一個(gè)排阻，在本設(shè)計(jì)中我是用了一個(gè)10k的排阻作驅(qū)動(dòng)也就是上拉電阻，讓兩位陰極數(shù)碼管流過的電流變大從而成功的驅(qū)動(dòng)了數(shù)碼管的亮滅，從而達(dá)到了我設(shè)計(jì)中所要做的要求。共陰極數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如3-4所示。 圖3-4 共陰極led數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖假如要讓led顯示器可以按照你想要在數(shù)碼管上出現(xiàn)的數(shù)字那么就要編寫一個(gè)整體的編碼，在七個(gè)數(shù)碼管上在加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)構(gòu)成八個(gè)led燈從而剛好生成一個(gè)

33、字節(jié)，在數(shù)碼管讀取的時(shí)候，就是在單片機(jī)內(nèi)輸入高低電平，分別由單片機(jī)的八個(gè)管腳控制電平的變化，將這些電平的變化送入數(shù)碼管里面的八個(gè)發(fā)光二極管電路中，這個(gè)時(shí)候電路中就會(huì)有電流流過從而就會(huì)在數(shù)碼管上面顯示出數(shù)字了。led數(shù)碼管的真值表如表3-1所示。 表3-1 led數(shù)碼管真值表0x3f0x060x5b0x4f0x66012340x6d0x7d0x070x7f0x6f56789 靜態(tài)工作方式和動(dòng)態(tài)工作方式就是led燈的兩種工作方式。靜態(tài)工作方式一般就是當(dāng)電路連接好一會(huì)，在單片機(jī)的管腳口送入一個(gè)字節(jié)的編碼，把這個(gè)編碼送入數(shù)碼管內(nèi)，數(shù)碼管就會(huì)按照編碼來顯示所想要的數(shù)字，在沒有送入別的字符編碼之前，數(shù)碼管

34、上的數(shù)字就會(huì)保存上一次的數(shù)字。如果有下一個(gè)字符編碼送入的時(shí)候才會(huì)顯示出下次的數(shù)字來。這種工作方式最好的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)cpu的利用率少，這樣子就方便用來控制和檢測(cè)而且這種工作方式相對(duì)動(dòng)態(tài)的工作方式來說造價(jià)比較高而且電路也會(huì)相對(duì)比較復(fù)雜。動(dòng)態(tài)的工作方式就是就是用一個(gè)電源講八個(gè)led燈并連接到了一起共同用位選線來控制數(shù)碼管的顯示數(shù)字，我們使用動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掃描的方法來控制數(shù)碼管的亮滅，由于數(shù)碼管的亮度是由流過led燈的電流強(qiáng)弱來控制的，又因?yàn)閯?dòng)態(tài)工作方式下的數(shù)碼管中流過的電流相對(duì)于靜態(tài)工作方式所流過的電流較小，所以動(dòng)態(tài)數(shù)碼管上所顯示的數(shù)字亮度比靜態(tài)數(shù)碼管的亮度相對(duì)暗一些。所以在動(dòng)態(tài)工作方式下的數(shù)碼管選擇驅(qū)動(dòng)電

35、路的時(shí)候，我們的排阻要相對(duì)于靜態(tài)工作方式的排阻阻值小一些，但是為了降低成本，提升我們的系統(tǒng)可靠性，一般來說我們的數(shù)碼管都是采用動(dòng)態(tài)掃描方式在讓數(shù)碼管顯示數(shù)字的。本設(shè)計(jì)所采用的是兩位陰極數(shù)碼管，它的作用就是用來顯示洗衣機(jī)的洗滌剩余時(shí)間。它是用單片機(jī)的p0管腳來控制兩位數(shù)碼管的八位led燈的高低電平，使用p2.7和p2.8來分別控制兩位陰極數(shù)碼管的段選和位選，然后在外加一個(gè)排阻來做數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，讓數(shù)碼管所顯示的數(shù)字更加明亮。設(shè)計(jì)中數(shù)碼管的顯示電路圖如圖3-5所示圖3-5 數(shù)碼管顯示電路3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)在洗衣機(jī)的運(yùn)行報(bào)警電路中主要是起到了提示的作用。蜂鳴器的介紹10 1. 蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一

36、種一體化接受的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，復(fù)印機(jī)，電子玩具，汽車電子設(shè)備，電話機(jī)，定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 2. 蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 3. 蜂鳴器的電路圖型符號(hào) 蜂鳴器在電路中用祖母“h”或“ha”來表示提示洗衣機(jī)的洗滌時(shí)間已經(jīng)到了，它是根據(jù)程序的安排和軟件來設(shè)置，在洗衣機(jī)完成以后洗衣機(jī)就會(huì)馬上發(fā)出蜂鳴用來提示用戶洗衣機(jī)的洗滌時(shí)間到了已經(jīng)完成了。本設(shè)計(jì)采用的是蜂鳴器來做報(bào)警功能的發(fā)聲體，蜂鳴器主要是由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片還有外殼等等構(gòu)成的。在電路接通電源之后，連接蜂鳴器的管腳就會(huì)變成低電平，然后與蜂鳴器

37、的另一端的5v的電源形成高低電平，從而產(chǎn)生的電流從蜂鳴器中流過，這樣就完成了警報(bào)的功能，本設(shè)計(jì)的蜂鳴是由管腳p1.0來控制的當(dāng)p1.0輸出為1的時(shí)候就代表洗滌完成了，這個(gè)時(shí)候就會(huì)讓洗衣機(jī)的蜂鳴器發(fā)出聲音，從而提示用戶洗滌已經(jīng)完成了。其報(bào)警電路圖如圖3-6所示。 圖3-6 報(bào)警電路圖3.5 電機(jī)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)也可以叫做電機(jī)，它的主要的作用就是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的力矩，從而可以作為用電器或者小型的機(jī)械的動(dòng)力源。電機(jī)廣泛應(yīng)用在電風(fēng)扇里、電冰箱里、洗衣機(jī)里、空調(diào)器里、以及食品的加工機(jī)等家用電器還有各種電動(dòng)工具、以及小型機(jī)電設(shè)備中。本次設(shè)計(jì)主要用的是普通的直流電機(jī)，該電機(jī)是永磁轉(zhuǎn)子的，一般是用直流的脈沖電壓信號(hào)給

38、一個(gè)驅(qū)動(dòng)；給它加一個(gè)恒定的電壓，那就只能轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度，如果要在它的幾相定子線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)，那么就要按一定的順序加上一個(gè)直流脈沖，才能夠按要求的轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。本設(shè)計(jì)是用繼電器來驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在單片機(jī)中所產(chǎn)生的電流是很小的，一般情況下來說大都都是工作在5v電壓之下或者甚至更低.驅(qū)動(dòng)的電流一般都是在ma級(jí)以下的.如果要把它用于一些比較大功率場(chǎng)合下,例如本設(shè)計(jì)的控制電動(dòng)機(jī),我們可以看的出來肯定是不行的.因此,就需要有一個(gè)環(huán)節(jié)來銜接,而這個(gè)環(huán)節(jié)就是我們所謂的驅(qū)動(dòng)電路即“功率驅(qū)動(dòng)”，而繼電器驅(qū)動(dòng)就是很典型的、很簡(jiǎn)單的一種功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié).我們?cè)谶@個(gè)設(shè)計(jì)中,繼電器驅(qū)動(dòng)主要含有兩中意思:一個(gè)意思就是對(duì)繼電器進(jìn)

39、行所謂的驅(qū)動(dòng),因?yàn)槔^電器本身就是對(duì)于單片機(jī)來說是一個(gè)功率器件;還有一個(gè)意思就是繼電器還可以去驅(qū)動(dòng)其他的負(fù)載,例如繼電器能驅(qū)動(dòng)中間的繼電器,可以直接驅(qū)動(dòng)我們的接觸器,因此,繼電器驅(qū)動(dòng)成為了單片機(jī)與其他大功率負(fù)載的接口。電機(jī)控制原理圖如圖3-7所示。圖3-7電動(dòng)機(jī)控制原理圖3.6硬件系統(tǒng)整體電路圖經(jīng)過了在我們前面的各節(jié)各單元電路中的設(shè)計(jì)以及器件的選擇之后，我們得到了以8051單片機(jī)控制為中心的洗衣機(jī)整體的硬件電路圖。本設(shè)計(jì)的整體硬件電路的大概的工作過程就是：本設(shè)計(jì)為雙電源供電，由于電機(jī)工作需要較大的啟動(dòng)和工作電流，所以單獨(dú)采用一個(gè)5v/1a開關(guān)電源供電，這樣也方便電機(jī)干擾主控電路，主控電路需要工作

40、電流較小，采用三節(jié)5號(hào)電池供電。通電之后默認(rèn)1分鐘，按下k1可以進(jìn)入設(shè)置時(shí)間，按下k2時(shí)間加一分鐘，按下k3時(shí)間減一分鐘。時(shí)間調(diào)整好之后按下k1即可退出設(shè)置。設(shè)置完成之后按下k3電機(jī)開始運(yùn)行，洗滌電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律為：正轉(zhuǎn)20秒停10秒反轉(zhuǎn)20秒停10秒正轉(zhuǎn)20秒。發(fā)光管也指示相應(yīng)的方向。等到剩余時(shí)間為零的時(shí)候，蜂鳴器就發(fā)生警報(bào)，整個(gè)電路停止工作。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能要求如下：（1）洗滌時(shí)正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為20秒，間歇時(shí)間為10秒。（2）洗滌過程中，兩位陰極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示剩余時(shí)間，總時(shí)間為六十秒，待到剩余時(shí)間為零的時(shí)候，洗滌結(jié)束，整個(gè)電路停止工作。（3）在洗滌的過程中

41、，用三個(gè)發(fā)光二極管顯示正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和間歇的狀態(tài)。（4）洗衣結(jié)束是有蜂鳴聲提示用戶結(jié)束。本設(shè)計(jì)主要是依托8051單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)來控制系統(tǒng)的整體的功能。當(dāng)打開洗衣機(jī)的電源開關(guān)之后，電動(dòng)機(jī)就會(huì)開始正轉(zhuǎn)，第一個(gè)發(fā)光二極管亮，然后過了二十秒電機(jī)停止，第一個(gè)發(fā)光二極管滅，第二個(gè)發(fā)光二極管亮，再過了十秒電機(jī)反轉(zhuǎn)，第二個(gè)發(fā)光二極管滅，第三個(gè)發(fā)光二極管亮，不斷循環(huán)，到了六十秒以后整個(gè)電路停止工作。待到數(shù)碼管顯示的剩余時(shí)間一到，蜂鳴器開始發(fā)聲。主程序流程圖如圖所示4-1。開始默認(rèn)數(shù)碼管顯示一分鐘是否要進(jìn)入設(shè)置時(shí)間模式按下k3開關(guān)電機(jī)開始運(yùn)行正轉(zhuǎn)是否到了20s二極管按順序向下依次亮滅停止是否到了10s二極管滅反轉(zhuǎn)是

42、否到了20s二極管按順序向上依次亮滅數(shù)碼管的剩余時(shí)間是否為零 蜂鳴器發(fā)出警報(bào)按開關(guān)k1進(jìn)入設(shè)置時(shí)間按開關(guān)k2加一分鐘按開關(guān)k3減一分鐘按下k1退出設(shè)置時(shí)間模式打開電源 結(jié)束nyny圖4-1 主程序流程圖4.2洗滌程序設(shè)計(jì) 當(dāng)洗衣機(jī)開始運(yùn)行的時(shí)候，主程序就會(huì)啟動(dòng)，然后檢測(cè)數(shù)碼管上的剩余時(shí)間是否為零，若不為零則會(huì)開始運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，調(diào)用相應(yīng)的洗滌程序，完成對(duì)衣物洗滌的控制動(dòng)作。洗滌程序流程圖如圖4-1所示。4.3計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì)8051單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器，分別是定時(shí)計(jì)數(shù)器1和定時(shí)計(jì)數(shù)器0，這兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器可以用來做定時(shí)器用也可以用作計(jì)數(shù)器來使用。定時(shí)計(jì)數(shù)器是一個(gè)十六位的寄存器，高八位是th1或者th

43、0，低八位是tl0或者tl1。如果定時(shí)計(jì)數(shù)器用作定時(shí)器來使用的時(shí)候，它的工作原理就是利用振蕩電路中的輸出頻率來計(jì)時(shí)的，一般如果輸出通過的頻率為十二分之一的時(shí)候，那么定時(shí)器就會(huì)計(jì)數(shù)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式有四種方式（即為方式0，方式1，方式2，方式3），它的工作方式的選定和控制是由它的特殊功能寄存器（即為tmod和tcon）的內(nèi)容從而來決定的。用指令改變tmod或tcon的內(nèi)容后，則在下一條指令的第一個(gè)機(jī)器周期時(shí)起作用15。在為計(jì)數(shù)工作方式的時(shí)候，它的計(jì)數(shù)值的范圍一般就是在：1-256（28）之間，在為定時(shí)工作方式的時(shí)候，它的定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式如公式4-1所示：t=（28-計(jì)數(shù)的初值）機(jī)器周期

44、12或（28計(jì)數(shù)的初值）晶振周期 （4-1）在本次設(shè)計(jì)中只是用到了t0進(jìn)行中斷控制，t0用的是方式一。在中斷的程序中設(shè)定了顯示數(shù)碼管數(shù)字的程序，中斷時(shí)間為1s，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的要求。5 洗衣機(jī)功能的仿真5.1 仿真流程（1）編譯正確的程序文件運(yùn)用keil uvision3軟件，編譯界面如圖5-1。圖5-1編譯界面（2）設(shè)置講程序編程可用于生成可執(zhí)行代碼的hex文件，生成.hex設(shè)置界面如圖5-2所示。圖5-2 hex生成設(shè)置界面（3）打開protel99se 軟件，畫出原理圖。在原理圖中電路圖主要是由蜂鳴器，兩位陰極數(shù)碼管，兩個(gè)用來控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)的繼電器，一個(gè)10k的排阻，一個(gè)89c51單片機(jī)芯片，一個(gè)晶振電路，一個(gè)復(fù)位電路，還有三個(gè)顯示電機(jī)正反轉(zhuǎn)狀態(tài)的發(fā)光二極管等等組成了數(shù)字迷你洗衣機(jī)控制電路。仿真原理圖如圖5-3。（4）查詢電路上有無問題。（5）將程序生成的.hex文件裝入單片機(jī)的芯片中。（6）運(yùn)行。圖5-3 proteus仿真原理圖結(jié)束語這次洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用了8051單片機(jī)為主控模塊采用程序控制，結(jié)合了軟硬件控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)的洗滌洗衣功能，并且還包含了報(bào)警保護(hù)、還有燈光的指示等等功能。性價(jià)比高，構(gòu)架簡(jiǎn)單，控制方便，工作比較穩(wěn)定。它的特點(diǎn)就是使用器件比較少，結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較緊湊，在洗衣機(jī)的控制方面有著比較高的使用價(jià)值。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的