畢業(yè)設(shè)計(jì)基于AT89S51單片機(jī)的智能洗衣控制系統(tǒng)

1、畢業(yè)論文基于at89s51單片機(jī)的智能洗衣控制系統(tǒng)摘要：基于at89s51 單片機(jī)的洗衣控制系統(tǒng), 控制面板由按鍵、指示燈和lcd顯示器、溫度傳感器組成。按鍵選擇洗衣機(jī)工作方式, 指示燈配合按鍵工作, lcd 顯示器則顯示洗衣機(jī)滌和脫水時(shí)間。洗衣機(jī)的整體電路模塊包括鍵盤(pán)矩陣、指示燈、電動(dòng)機(jī)控制及電源電路?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)包括定時(shí)中斷服務(wù)程序、外中斷服務(wù)程序及主程序。關(guān)鍵詞: 洗衣控制系統(tǒng);at89s51 單片機(jī); 控制程序washing machine control system based on singlechip at89s51abstract:washing machine contro

2、l system based on singlechip at89s51, the control panel is composed by keys, indicating lamps and lcd.the keys select the ways of working, the indicating lamps cooperate the work of the keys.the lcd monitor shows the time of washing and dehydration.the circuit of washing machine includes keyboard ma

3、trix, indicating lamp, motor control and power circuit.the control program includes timing interrupt service program, externalinterrupt service program and main program.key words: washing machine control system;at89s51 microcomputer; control program目 錄1 國(guó)內(nèi)洗衣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀11.1前言2 1.2洗衣機(jī)概述22 洗衣機(jī)原理22.1洗衣機(jī)設(shè)計(jì)思路和結(jié)

4、構(gòu)框架32.2溫度傳感器工作原理32.3 繼電器工作原理 42.4鍵盤(pán)工作原理 52.5 at89s51單片機(jī)工作原理62.6 液晶lcd ha1602型號(hào)工作原理73 洗衣機(jī)設(shè)計(jì)電路9 3.1洗衣機(jī)內(nèi)部工作電路9 3.2直流電源電路10 3.3過(guò)零檢測(cè)電路11 3.4顯示電路11 3.5復(fù)位電路12 3.6lc振蕩電路12 3.7報(bào)警電路12 3.8負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路12 3.9指示燈電路圖13 3.10電動(dòng)機(jī)的控制電路144 洗衣機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 144.1系統(tǒng)流程圖144.2程序165 試驗(yàn)結(jié)論32參考文獻(xiàn)32附錄32致謝321 國(guó)內(nèi)洗衣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀1.1 前言隨著電子技術(shù)迅猛發(fā)展，電子材料發(fā)展也

5、尤為迅速，使得一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展也很快，電子器件和各種集成器件發(fā)展也比較迅速，表現(xiàn)突出的有單片機(jī)。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), 因此在過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面得到廣泛用。實(shí)踐證明, 用于家用電器中的洗衣機(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(wú)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(wú)比的優(yōu)越性。單片機(jī)的發(fā)展帶動(dòng)了自動(dòng)化控制的發(fā)展，使得單片機(jī)應(yīng)用廣泛，它可以涉及到政府、軍事、金融、科技、文教等各個(gè)領(lǐng)域，所以單片機(jī)的應(yīng)用就顯得越來(lái)越重要了。本論文就是依據(jù)單片機(jī)強(qiáng)大的控制為核心，設(shè)

6、計(jì)出了洗衣機(jī)的智能化控制系統(tǒng)。論文主要由傳感器采集信號(hào)、at89c2051單片機(jī)數(shù)據(jù)處理、鍵盤(pán)控制、執(zhí)行控制電路、lcd顯示幾部分組成。1.2 洗衣機(jī)概述隨著人們的生活水平的日益提高，洗衣機(jī)的使用也越來(lái)越普及，目前全國(guó)的洗衣機(jī)的年產(chǎn)量已超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)。洗衣機(jī)的分類(lèi)較多，根據(jù)不同的角度大致可分如下幾類(lèi)：洗衣機(jī)從不同洗衣的原理來(lái)說(shuō)可分為波輪洗衣機(jī)、滾筒洗衣機(jī)、以及攪拌式洗衣機(jī)。洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上又可分為：?jiǎn)胃缀碗p缸洗衣機(jī)；洗衣機(jī)從水流方式上又可分為：瀑布水流、手搓水流、懸浮水流等；洗衣機(jī)從電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式上又可分為：間接驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)（dd型洗衣機(jī)）；從洗衣機(jī)的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源的不同可分為：普通洗衣機(jī)和

7、變頻洗衣機(jī)，其中變頻洗衣機(jī)又可分為：直流變頻洗衣機(jī)和交流變頻洗衣機(jī)；從洗衣機(jī)的顯示方式來(lái)分有：led燈顯示、數(shù)碼管顯示、lcd顯示、以及vfd顯示。目前在國(guó)內(nèi)波輪洗衣機(jī)占洗衣機(jī)用量的大部分，滾筒洗衣機(jī)和攪拌式洗衣機(jī)在國(guó)內(nèi)很少，主要在歐美的家庭大量使用。但近幾年滾筒洗衣機(jī)洗衣機(jī)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)呈快速增長(zhǎng)。 波輪洗衣機(jī)主要功能完成洗衣過(guò)程中的進(jìn)水、排水、洗滌、漂洗、脫水、自動(dòng)跳電、故障自檢等功能。目前市場(chǎng)推出的健康型洗衣機(jī)還要完成消毒、殺菌功能。滾筒洗衣機(jī)的主要功能除上面提到的波輪洗衣機(jī)的主要功能外，還有給水加熱和溫控，以及烘干衣物等功能。2 智能洗衣機(jī)設(shè)計(jì)原理2.1洗衣機(jī)設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)框架智能洗衣機(jī)

8、設(shè)計(jì)主要部分有：?jiǎn)纹瑱C(jī)cpu處理數(shù)據(jù)，溫度傳感器采集模塊，lcd顯示模塊，鍵盤(pán)控制模塊，指示燈模塊,控制執(zhí)行模塊,加熱模塊。智能洗衣機(jī)設(shè)計(jì)思路：采用at89c2051作為控制核心.其中,p0.0p0.7 顯示數(shù)據(jù)輸出口, p1.0p1.5作為鍵盤(pán)掃描的輸入輸出口,p2.0p2.2 顯示數(shù)據(jù)控制線(xiàn),p2.3、p2.4 分別為檢測(cè)水是否加滿(mǎn)和檢測(cè)水是否排光p2.5、p2.6分別控制啟動(dòng)進(jìn)水閘和控制啟動(dòng)排水閘,p2.7控制報(bào)警喇叭, p3.0 、p3.1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn), p3.2、p3.3 、p3.4控制各種狀態(tài)指示燈,p3.5溫度傳感器ds18b20,p3.6控制加熱器.p3.7、 p1.6、 p

9、1.7三個(gè)口暫時(shí)沒(méi)有用到;當(dāng)洗衣機(jī)通電以后,lcd顯示”hello welcome to washing system !”,即為初始狀態(tài),蓋子打開(kāi)或按下復(fù)位鍵或是電路不穩(wěn)定的時(shí)候都會(huì)出現(xiàn)此狀態(tài),各個(gè)鍵盤(pán)功能如下:k1鍵選擇為是否進(jìn)入自動(dòng)3次洗衣(加溫.脫水);k2鍵選擇為是否進(jìn)入自動(dòng)2次洗衣(加溫.脫水);k3鍵為選擇是否進(jìn)入強(qiáng)洗一次(不加溫不脫水);k4鍵為選擇是否進(jìn)入弱洗一次(不加溫不脫水);k5鍵為選擇是否進(jìn)入脫水,k6鍵是否進(jìn)入加溫;k7鍵對(duì)洗衣或脫水時(shí)間分鐘加1或是加熱要達(dá)到的溫度加1;k8鍵對(duì)洗衣或脫水時(shí)間分鐘減1或是加熱要達(dá)到的溫度減1;k9鍵確定和暫停;當(dāng)k1和k9組合按下后

10、,選擇自動(dòng)洗衣服3次，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入加水.加溫(可調(diào)).洗衣.排水.加水.洗衣.排水.加水.洗衣.排水.脫水.停.報(bào)警30秒.中間可以按下暫停.當(dāng)k2和k9組合按下后，選擇自動(dòng)洗衣服2次，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入加水.加溫(可調(diào)).洗衣.排水.加水.洗衣.排水.脫水.停.報(bào)警30秒.中間可以按下暫停.當(dāng)k3和k9組合按下后，選擇自動(dòng)強(qiáng)洗衣服一次，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入加水，洗衣，排水。中間可以按下k7或k8增加和減少洗衣時(shí)間和暫停。當(dāng)k4和k9組合按下后，選擇自動(dòng)弱洗衣服一次，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入加水，洗衣

11、，排水。中間可以按下k7或k8增加和減少洗衣時(shí)間和暫停。當(dāng)k5和k9組合按下后，選擇自動(dòng)脫水，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入排水，脫水。中間可以按下k7或k8增加和減少脫水時(shí)間和暫停。當(dāng)k6和k9組合按下后，選擇加溫，k1k6被屏蔽掉,k7k9有效,系統(tǒng)將進(jìn)入加水，加溫。中間可以按下k7或k8增加和減少要求達(dá)到的溫度和暫停。當(dāng)系統(tǒng)完成一個(gè)動(dòng)作的時(shí)候比如加水超過(guò)3分鐘，排水超過(guò)3分鐘，加熱超過(guò)8分鐘，洗衣服結(jié)束，脫水結(jié)束，加熱結(jié)束，都會(huì)報(bào)警，如果沒(méi)有按鍵按下，報(bào)警30秒后恢復(fù)初始狀態(tài)，工作中間打開(kāi)蓋子也會(huì)恢復(fù)到初始狀態(tài)。ds18b20溫度at89s51單片機(jī)lcd顯示模塊鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)的狀

12、態(tài)指示燈鍵盤(pán)控制加熱裝置報(bào)警器電機(jī)控制開(kāi)關(guān)水閘水位控制圖1智能洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)框圖2.2溫度傳感器【1】單線(xiàn)數(shù)字溫度計(jì)dsl8b20介紹： dsl8b20數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過(guò)單線(xiàn)接口送入dsl8b20或從dsl8b20送出，因此從主機(jī)cpu到dsl8b20僅需一條線(xiàn)(和地線(xiàn))，dsl8b20的電源可以由數(shù)據(jù)線(xiàn)本身提供而不需要外部電源，因?yàn)槊恳粋€(gè)dsl8b20在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào)，因此任意多個(gè)dsl8b20可以存放在同一條單線(xiàn)總線(xiàn)上，這就允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。每只ds18b20都可以設(shè)置成兩種供電方式即數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電方式和外部供電方式采取數(shù)據(jù)

13、總線(xiàn)供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線(xiàn)但完成溫度測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線(xiàn)但測(cè)量速度較快，所以我們采用如圖2單線(xiàn)連接的方式采集。at89c2051單片機(jī)圖2溫度傳感器單線(xiàn)連接圖【2】ds18b20的特性：ds18b20可以程序設(shè)定912位的分辨率，精度為0.5c?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在eeprom中，掉電后依然保存。存儲(chǔ)用戶(hù)定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的eeprom，精度降低為2c，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 【3】ds18b20的主要特性如下： 1.適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5v。2.獨(dú)特的

14、單線(xiàn)接口方式，ds18b20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn) 3.ds18b20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)ds18b20可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上。4.ds18b20在使用中不需要任何外圍元件， 5.溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為0.56.負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。ds1820工作主程序流程圖如3所示。1820復(fù)位開(kāi)始讀取溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示結(jié)束圖3ds18b20主程序流程圖2.3 繼電器工作原理繼電器可以分為很多種，有塑殼式短路器，中間繼電器，時(shí)間繼電器，電流繼電器，熱繼電器，速度繼電器，固體繼電器等，本論文采用就是固體繼電器。【1】固體繼電器工作原理：固

15、體繼電器(solid state relays,縮寫(xiě)ssr)是一種無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號(hào)耦合，由固體器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能，內(nèi)部無(wú)任何可動(dòng)部件。繼電器主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。固體繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路，使之成為固體繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固體繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線(xiàn)性的正向變化。恒流輸入電路，在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電

16、壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍?！?】固體繼電器引腳圖：本繼電器有六個(gè)端口，采用輸入控制繼電器的閉合或斷開(kāi)（on/off）輸出，它們可以直接控制其它外圍電路。引腳如下圖7所示，有nc、 com 、no、 l1、 l2。nc：normal close，常閉點(diǎn)。以com為共同點(diǎn)，nc與com在平時(shí)是呈導(dǎo)通的狀態(tài)。com：common，共同點(diǎn)。輸出控制接點(diǎn)的共同接點(diǎn)。no：normal open，常開(kāi)點(diǎn)。no與com平時(shí)呈開(kāi)路狀態(tài)，當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)，no與com導(dǎo)通，nc與com則呈開(kāi)路狀態(tài)。l1：繼電器輸入控制。l2：繼電器輸入控制。圖4.繼電器引腳圖2.4 鍵盤(pán)工作原理

17、鍵盤(pán)有獨(dú)立鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán)，它是由一組開(kāi)關(guān)所組成。通常按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，當(dāng)按下鍵帽時(shí)，按鍵內(nèi)的復(fù)位彈簧被壓縮，動(dòng)片觸點(diǎn)與靜片觸點(diǎn)相連，鍵盤(pán)的兩個(gè)引腳被接通，松手后，鍵盤(pán)的兩個(gè)引腳被斷開(kāi)，理想狀態(tài)下，按鍵引腳電平變化如圖9所示，但是實(shí)際機(jī)械開(kāi)關(guān)是有抖動(dòng)的，一般510ms，在這段時(shí)間里會(huì)連續(xù)產(chǎn)生多個(gè)脈沖，在段開(kāi)的時(shí)候也不會(huì)一下子斷開(kāi)按鍵同樣有抖動(dòng)電平如圖10所示，論文按鍵電路設(shè)計(jì)如圖11所示。按鍵的確認(rèn)可以判斷按鍵的閉合，但是必須消除按鍵抖動(dòng)，本論文用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在第一次檢測(cè)到有按鍵被按下的時(shí)候去執(zhí)行一段延時(shí)1215ms的子程序，從而可以消抖。理想按鍵電壓波形 按下釋放圖5.理想按鍵電壓

18、波形實(shí)際按鍵電壓前抖后抖穩(wěn)定閉合圖6.實(shí)際按鍵電壓波形 本系統(tǒng)中使用了3*3矩陣鍵盤(pán)，使用了p1.0p1.5，首先給列全為高電平，行全為低電平，定時(shí)掃描，讀出p1口的值，如果依然列全為高，行全為低的話(huà)，說(shuō)明沒(méi)有按鍵按下，否則就是有按鍵按下，如果有按鍵按下的話(huà)，去抖，然后給出第一行為低電平，其他的都為高電平，掃描第一列，第二列，第三列，如果第n列讀出的是低電平，說(shuō)明是第一行的第n列為按下的鍵，依次給出第二行，第三行為低電平，同樣掃描，可以得到鍵值。2.5 at89s51單片機(jī)的工作原理以atmel公司生產(chǎn)的51系列家族的at89s51單片機(jī)來(lái)講解，at89s51是目前最常用的單片機(jī)，其中at89

19、s51為標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)，當(dāng)然其功能比早期的51單片機(jī)更強(qiáng)大，支持isp在系統(tǒng)編程技術(shù)，內(nèi)置硬件看門(mén)狗。2.5.1、at89s51單片機(jī)引腳介紹at89s51有pdip、plcc、tqfp三種封裝方式，其中最常見(jiàn)的就是采用40pin封裝的雙列直接pdip封裝，外形結(jié)構(gòu)下圖。芯片共有40個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨冢ㄒ?jiàn)右圖）左邊那列引腳逆時(shí)針數(shù)起，依次為1、2、3、4。40，其中芯片的1腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)（見(jiàn)右圖）。在單片機(jī)的40個(gè)引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，控制引腳4根以及4組8位可編程i/o引腳32根。1、主電源引腳（2根）vcc(pin40)：電源輸入，接5v電源gn

20、d(pin20)：接地線(xiàn)2、外接晶振引腳（2根）xtal1(pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端xtal2(pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端3、控制引腳（4根）rst/vpp(pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ale/prog(pin30)：地址鎖存允許信號(hào)psen(pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)ea/vpp(pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。圖7芯片實(shí)物圖片芯片引腳功能4、可編程輸入/輸出引腳（32根） at89s51單片機(jī)有4組8位的可編程i/o口，分別位p0、p1、p2、p3口

21、，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。每一根引腳都可以編程，比如用來(lái)控制電機(jī)、交通燈、霓虹燈等，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)就是利用這些可編程引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)我們想要的功能，盡情發(fā)揮你的想象力吧，實(shí)現(xiàn)你想要的：） 強(qiáng)大無(wú)比。 po口（pin39pin32）：8位雙向i/o口線(xiàn)，名稱(chēng)為p0.0p0.7 p1口（pin1pin8）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線(xiàn)，名稱(chēng)為p1.0p1.7 p2口（pin21pin28）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線(xiàn)，名稱(chēng)為p2.0p2.7 p3口（pin10pin17）：8位準(zhǔn)雙向i/o口線(xiàn)，名稱(chēng)為p3.0p3.72.6 液晶lcd ha1602型號(hào)工作原理本論文選用ha1602型號(hào)的液晶顯示，使用方便，而

22、且價(jià)格比較便宜使用，它是16*2lcd，每行可以顯示16個(gè)字，可顯示的行數(shù)為了2行，有16只腳，其中數(shù)據(jù)線(xiàn)db0db7與控制信號(hào)線(xiàn)rs、r/w、e用來(lái)與富士通單片機(jī)i/o口連接，另外3只引腳為電源線(xiàn)vss、vdd、v0各腳功能如表1所示引腳符號(hào)功能說(shuō)明1vss接地2vdd+5v3v0顯示屏明亮度調(diào)整腳，一般將此腳接地4rs寄存器選擇 0：指令寄存器（write），busy flag，位置計(jì)數(shù)器（read）1：數(shù)據(jù)寄存器（write，read） 5r/wread/write選擇 1：read 0：write6e讀寫(xiě)使能，下降沿使能7db0低4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)8db19db210db311db

23、4高4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)db7也是一個(gè)busy flag12db513db614db715bla背光源正極16blk背光源負(fù)極【1】寄存器選擇及顯示器地址：lcd中的寄存器dd ram是顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，用來(lái)存放lcd的顯示數(shù)據(jù)；cg ram是字符產(chǎn)生器，用來(lái)存放自己設(shè)計(jì)的5*7點(diǎn)陣圖形的顯示數(shù)據(jù)。lcd指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器的選擇如表所示，通常r/w 與rs信號(hào)線(xiàn)一起使用。當(dāng)rs=0時(shí)，選擇指令寄存器；rs=1時(shí)，選擇數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng)r/w=0時(shí)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入lcd控制器；當(dāng)r/w=1，到lcd控制器讀取數(shù)據(jù)。e：高電位使能信號(hào)線(xiàn)。lcd控制指令如下表2序號(hào)指令功能控制線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)rsr/wd7d6

24、d5d4d3d2d1d01清除顯示屏0000000000清除顯示屏，并把光標(biāo)移至左上角2光標(biāo)回到原點(diǎn)0000000001光標(biāo)移至左上角，顯示內(nèi)容不變3設(shè)定進(jìn)入模式00000001i/dsi/d=1：地址遞增，i/d=0：地址遞減s=1：開(kāi)啟顯示屏，s=1：關(guān)閉顯示屏4顯示器開(kāi)關(guān)0000000dcbd=1：開(kāi)啟顯示屏，d=0：關(guān)閉顯示屏c=1：開(kāi)啟光標(biāo)，c=0：關(guān)閉光標(biāo)b=1：光標(biāo)所在的位置的字符閃爍，b=0：字符不閃爍5移位方式000001s/cr/l*s/c=0，r/l=0：光標(biāo)左移；s/c=0，r/l=1：光標(biāo)右移s/c=1，r/l=0：光標(biāo)和字符左移；s/c=1，r/l=1：光標(biāo)和字符右

25、移6功能設(shè)定00001dl nf*dl=1：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為度為8位，dl=0：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為度為4位n=1：雙列字，n=0，單列字：f=1：5*10字形，f=0：5*7字形7cg ram地址設(shè)定0001cg ram 地址將所要操作的 cg ram地址放入計(jì)數(shù)器8dd ram地址設(shè)定001dd ram 地址將所要操作的dd ram地址放入計(jì)數(shù)器9忙碌標(biāo)志位bf01bf地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容讀取地址計(jì)數(shù)器，并查詢(xún)lcd是否忙碌10寫(xiě)入數(shù)據(jù)10寫(xiě)入數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入cg ram 或dd ram11讀取數(shù)據(jù)11讀取數(shù)據(jù)讀取cg ram 或dd ram的數(shù)據(jù)3.洗衣機(jī)電路設(shè)計(jì)3.1洗衣機(jī)內(nèi)部工作電路全自動(dòng)洗衣機(jī)的電路包含2

26、20v交流負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，ic和蜂鳴器工作用的低壓直流電路及高低壓共路的電路交流220v變壓器濾波整流穩(wěn)壓at89s51單片機(jī)水位開(kāi)關(guān)安全開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)雙向可控硅電磁鐵電機(jī)水閥振蕩繼電器報(bào)警器復(fù)位電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管驅(qū)動(dòng)lcd顯示鍵盤(pán)掃描圖8 洗衣機(jī)內(nèi)部電路圖 3.2直流電源電路電氣控制系統(tǒng)一般需兩種直流電源：+5v和+12v，其中+5v作為ic、led顯示電路、三極管放大器驅(qū)動(dòng)雙向可控硅的直流電源；+12v直流電壓供給蜂鳴電路及繼電器。系統(tǒng)電源部分電氣原理圖如圖所示。市電220v 經(jīng)過(guò)變壓器t 變壓為12v 交流電壓, 通過(guò)4只二極管1n4004 全橋整流, 再經(jīng)過(guò)電容c 濾波后得到光滑的直流電壓,

27、經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器7805 穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的+5v 電壓給各器件供電。在控制器中，輸入的電源為交流220v15%，50hz。為提高整個(gè)控制器的抗干擾能力，一般在電源l與n之間加上一104m 275v的x2安規(guī)電容，該可有效吸收大部分外來(lái)干擾，另外為提高整個(gè)控制器的抗雷擊能力，在交流輸入側(cè)加上一個(gè)壓敏電阻，以吸收大部分因雷擊帶來(lái)的外來(lái)能量，保護(hù)整個(gè)控制器不被損壞。考慮到成本，在洗衣機(jī)控制器中的壓敏電阻一般采用10d621k?？刂破髦械碾娫粗饕蚶^電器、可控硅、led燈、以及蜂鳴器等供電，負(fù)載電流較大，為有效抑制濾波后的電源的紋波，我們?cè)诜€(wěn)壓片7805的輸入和輸出端各加一個(gè)電解電容，一般在7805輸入

28、端加電容較大為1000uf/25v(如果整個(gè)控制器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載較多時(shí)，為保證通過(guò)電壓跌落實(shí)驗(yàn)需將該電容選得大一些2200uf/25v)，7805的輸出端一般加一個(gè)100uf/16v的電解電容。另外為提高整個(gè)電源部分的抗干擾能力，一般在7805的輸入和輸出端還須各加一個(gè)高頻電容（以吸收外來(lái)的各種高頻干擾信號(hào)。在洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)高頻電容的選取，一般不選用瓷片電容和獨(dú)石電容，而選用紙介電容，如滌綸電容和金屬聚脂膜電容。 洗衣機(jī)控制器整個(gè)電源部分的電路如附圖9所示。 圖9 電源電路圖 3.3過(guò)零檢測(cè)電路由分壓電阻及脈沖信號(hào)電路組成，將交流電過(guò)零點(diǎn)所產(chǎn)生的同步信號(hào)輸入給ic，以作為雙向可控硅過(guò)

29、零觸發(fā)的同步觸發(fā)信號(hào)。（見(jiàn)附圖10） 圖10 過(guò)零檢測(cè)電路圖3.4顯示電路顯示電路一般由發(fā)光二極管（或led、lcd組成），由ic輸出端巡回輸出顯示信號(hào)，使顯示電路發(fā)光二極管（或led、lcd）交替發(fā)光顯示，以顯示洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。發(fā)光二極管的電路一般采用的是三極管的驅(qū)動(dòng)放大來(lái)使得發(fā)光二極管的亮滅。對(duì)于led必須采用直流電壓驅(qū)動(dòng)，led是電阻性負(fù)載，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。工作電壓為1.5-5v。（見(jiàn)附圖11 ）對(duì)于lcd必須采用交流（方波）驅(qū)動(dòng)電壓，以防止液晶材料分解失效，lcd是容性負(fù)載，動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。工作電壓為2-6v。（見(jiàn)附圖12） 圖11 led顯示電路 圖12 lcd顯示電路3.5復(fù)位電路復(fù)位電

30、路一端接于直流電源的三端穩(wěn)壓器輸出，一端接于ic，當(dāng)電源出現(xiàn)低電壓或電源有間斷時(shí)，穩(wěn)壓輸出端的直流電壓不正常，復(fù)位電路便將ic內(nèi)部存儲(chǔ)器清零，使ic始終處于初始狀態(tài)，以防止工作狀態(tài)混亂。目前采用的復(fù)位電路是rc充放電電路，其中二極管d是用于電源電壓跌落時(shí)對(duì)電容上的電荷快速放電。其中電阻r最好小于40000歐姆，這樣才能確保r兩端的電壓將不超過(guò)0.2v, 以免在復(fù)位引腳上壓降過(guò)大而影響引腳上的高電平。（見(jiàn)附圖13） 圖13 復(fù)位電路3.6lc振蕩電路(時(shí)鐘電路)lc元件和ic內(nèi)部電路組成的振蕩電路為lc提供了幾兆赫的時(shí)鐘信號(hào)，程控器的一切程序功能都是在時(shí)序脈沖控制下，嚴(yán)格地按指令周期完成。3.7

31、報(bào)警電路三極管、電阻和陶瓷蜂鳴片等構(gòu)成報(bào)警電路，當(dāng)有信號(hào)給蜂鳴片使之發(fā)聲，表示按鍵按動(dòng)有效，程序執(zhí)行終了以及異常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等。（見(jiàn)附圖14） 圖14 報(bào)警電路3.8負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路 以雙向可控硅為電源開(kāi)關(guān)的電路。按鈕選擇開(kāi)關(guān)發(fā)出操作指令給ic，ic根據(jù)指令按預(yù)定的程序向各個(gè)雙向可控硅控制極輸出控制信號(hào)，使各雙向可控硅按程序?qū)ǎ姍C(jī)等按程序運(yùn)轉(zhuǎn)，洗衣機(jī)按程序工作。與各個(gè)觸發(fā)電路上相連的是uln2003反向驅(qū)動(dòng)放大芯片，是總控門(mén)，只有它發(fā)出信號(hào)，各個(gè)可控硅才可能導(dǎo)通或截止。與雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)的壓敏電阻，是用以吸收瞬間高壓，保護(hù)雙向可控硅的安全。在保護(hù)回路是一個(gè)并接在雙向可控硅陽(yáng)極之間的rc網(wǎng)絡(luò)。

32、可控硅的負(fù)載都是小電感負(fù)載，他們?nèi)菀资艿綑C(jī)器內(nèi)外的干擾而誤動(dòng)作，這樣保護(hù)回路中的小電阻r不僅不會(huì)影響對(duì)負(fù)載的控制，而且還可以起到限制電容通過(guò)雙向可控硅的放電電流，同時(shí)負(fù)載電感和電容構(gòu)成了高頻濾波器，從而保證了可控硅的正常工作。（見(jiàn)附圖15） 圖15 負(fù)載電路目前設(shè)計(jì)洗衣機(jī)控制器中所采用的可控硅主要有：t8300-800w，t435-800w、z0110na、bt134-800等幾款。洗衣機(jī)控制器中所采用可控硅一般都要求耐壓為800v，而且門(mén)電流加大（大約在25ma35ma之間），選用較大門(mén)電流的可控硅主要為提高控制器的抗干擾能力，防止在有干擾條件下可控硅誤通。在洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為提高

33、抗干擾能力，一般在可控硅的門(mén)極要加上一個(gè)104的電容，在做pcb板時(shí)應(yīng)盡量將該電容靠近可控硅的門(mén)極，否則將減少其效果?？煽毓璧尿?qū)動(dòng)在沒(méi)有采用78012時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電源盡量采用+5v電源來(lái)驅(qū)動(dòng)，該方式可避免因網(wǎng)絡(luò)電壓的波動(dòng)影響可控硅的驅(qū)動(dòng)。另外，在計(jì)算可控硅的門(mén)極電流時(shí)，將其電流值靠近該可控硅的最大門(mén)極電流，這樣可避免在低溫條件下可控硅的導(dǎo)通情況。3.9指示燈電路圖在圖中, 74138 的輸入端c、b、a 分別接單片機(jī)的p1.3、p1.4、p1.5, 輸出端y0、y1、y2、y3、y4、y5、y6 分別與7 個(gè)發(fā)光二極管的陰極相連, 發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電源。74138 的輸出端y0 控制“暫?！敝?/p>

34、示, （見(jiàn)附圖16）燈, y1 控制“加溫狀態(tài)”指示燈, y2 控制“脫水狀態(tài)”指示燈, y3 控制“弱洗狀態(tài)”指示燈, y4 控制“強(qiáng)洗狀態(tài)”指示燈, y5 控制“智能洗兩次”指示燈, y6 控制“智能洗三次時(shí)間”指示燈。y7 控制“運(yùn)行狀態(tài)”指示燈。3.10電動(dòng)機(jī)的控制電路電動(dòng)機(jī)控制部分電氣原理圖如圖所示。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端, 一端控制正向運(yùn)轉(zhuǎn), 該端與p3.0相連, 另一端控制反向運(yùn)轉(zhuǎn), 該端與p3.1 相連。系統(tǒng)供電時(shí), 交流220v 電壓經(jīng)過(guò)雙向可控硅加在電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)控制端, 可控硅的控制端由單片機(jī)的p3.0、p3.1 控制, 調(diào)節(jié)p3.0、p3.1的高低電平輸出，電機(jī)正反向旋轉(zhuǎn)。在

35、整個(gè)洗衣過(guò)程中, 程序會(huì)不斷判斷洗衣機(jī)的強(qiáng)弱洗模式, 從而不斷調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（見(jiàn)附圖16） 圖16 proteus模擬電路圖4 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)論文以c語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)軟件為keil7和proteus結(jié)合。主程序由鍵盤(pán)掃描程序判斷，然后跳轉(zhuǎn)子程序模塊。跳轉(zhuǎn)子程序有溫度顯示，洗衣剩余時(shí)間顯示等。其主程序流程圖如圖17所示，各子程序如下圖。開(kāi)始初始化顯示取鍵值有鍵按下k1k2k3k4k5k6k7k8k9k9k9k9k9k9k9+1-1k9洗3次洗2次弱洗1次強(qiáng)洗1次脫水加溫確定暫停結(jié)束圖17.主程序流程圖 開(kāi)始狀態(tài)燈亮示全體掃描去抖取鍵值有鍵按下否？返回圖18 鍵盤(pán)掃描流程圖加水

36、加水加水排水排水排水加熱洗衣洗衣洗衣脫水報(bào)警超時(shí)超時(shí)超時(shí)超時(shí)超時(shí)超時(shí)超時(shí)結(jié)束洗衣3次圖19 自動(dòng)3次洗衣服的子程序流程圖總程序如下#include unsigned char minite=24; /分鐘全局變量在定時(shí)器0中用到unsigned char second=8; /秒鐘全局變量在定時(shí)器0中用到unsigned char wdz=37; /全局變量可調(diào)節(jié)的臨界溫度值變量bit flag=0;bit sflag=0; /設(shè)置慢洗中的變量 在定時(shí)器0中用到bit sflagg=0; /設(shè)置報(bào)警中的變量 在定時(shí)器1中用到unsigned char san=0; /設(shè)置三分鐘排水 報(bào)警中的變

37、量 在定時(shí)器1中用到unsigned char ba=0; /設(shè)置八分鐘排水 報(bào)警中的變量 在定時(shí)器1中用到unsigned char biao=0; /設(shè)置標(biāo)號(hào)選擇 識(shí)別按鍵值unsigned char su=0; /確定鍵的標(biāo)識(shí)號(hào)unsigned char jc1,jc2;/暫停時(shí) 寄存 p2 p3 口/*void jia();void jian();void getkey(void);void jiashui(void);void paishui(void);void jiawen(void);void threetime(void );void twotime(void);void m

38、anxi(void);void sure(void);void baojing(void);/*void daojishi(void) ;/定時(shí)器0void dingshi(void) ;/定時(shí)器1/*void disauto3();/以下是六個(gè)操作按鍵的顯示函數(shù)void disauto2(void);void diskxi(void);void dismxi(void);void distuoshui(void);void disjiare(void);/*void delay(unsigned int i);/延時(shí)void delay1ms(unsigned int count);/延時(shí)/

39、lcd燈顯示的初始化*sbit lcdrs= p20;sbit lcdrw= p21;sbit lcden = p22;#define dbport p0#define lcd_command0 / command#define lcd_data1 / dataunsigned char lcd_wait(void);void lcd_write(bit style, unsigned char input);void lcd_initial();void gotoxy(unsigned char x, unsigned char y);void print(unsigned char *st

40、r);void inttostr( unsigned char *str) ;void chartostr( unsigned char *str) ;void display(void);/顯示當(dāng)前溫度和設(shè)置要到的溫度void disp(void);/void wdszstr( unsigned char *str) ;void wdszdis(void);/*sbit dq=p35;/讀溫度是用到的函數(shù)readonechar(void);/讀一個(gè)字節(jié)writeonechar(unsigned char dat);unsigned int readtemperature(void);/讀取溫

41、度/*void main(void) unsigned char n; for(n=0;n2;n+) p2=0;p3=0;lcd_initial(); delay1ms(10);gotoxy(0,0);print(hello welcome to); gotoxy(0,1);print(washing system !); while(1) getkey();if(biao=3)|(biao=4)|(biao=5)disp();if(biao=6)display(); /*void delay1ms(unsigned int count)unsigned int i,j;for(i=0;ico

42、unt;i+)for(j=0;j120;j+);void delay(unsigned int i)/延時(shí)函數(shù) while(i-);/*bit pkey(void)/判斷鍵的否被按下，通過(guò)返回值確定 p1=0x38; /p.0p1.2接行，p1.3p1.5接列。給行輸入低電平，給列輸入高電平，整體掃描 if(p1!=0x38) delay1ms(50); if(p1!=0x38) return 1;/如果有按鍵按下返回1 else return 0; else return 0;/沒(méi)有按鍵按下返回0void getkey(void) unsigned char key=0x09,s,k,c;

43、while(1) if(pkey()=1) p1=0x3e; k=0x3e;for(c=0;c3;c+) s=p1&0x38;switch(s) case 0x30: key=3*c+0; break; case 0x28: key=3*c+1; break; case 0x18: key=3*c+2; break; default: break; k=(k=4)su=2;sure();break;/確定鍵和暫停 default :break; else break; /*void disauto3(void) p3_2=0;p3_3=1;p3_4=1;tr1=0; gotoxy(0,0);p

44、rint(system will auto);gotoxy(0,1);print(wash three times);biao=1;void disauto2(void) p3_2=1;p3_3=0;p3_4=1;tr1=0; gotoxy(0,0);print(system will auto);gotoxy(0,1);print( wash two times );biao=2; void diskxi(void)p3_2=0;p3_3=0;p3_4=1;tr1=0;minite=8;gotoxy(0,0);print( kuai xi yi ci );gotoxy(0,1);print(time: );biao=3;void dismxi(void)p3_2=1;p3_3=1;p3_4=0;tr1=0;minite=8;gotoxy(0,0);print( man xi yi ci );gotoxy(0,1);print(time: );biao=4;void distuoshui(void)p3_2=0;p3_3=1;p3_4=0;tr1=0