全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、東北大學(xué)秦皇島分校自動(dòng)化工程系自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專業(yè)名稱自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間2011.6.272011.7.8東北大學(xué)秦皇島分校自動(dòng)化工程系自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè):自動(dòng)化 班級(jí): 姓名: 設(shè)計(jì)題目：全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件 裝有單片機(jī)仿真軟件的電腦。二、設(shè)計(jì)任務(wù)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求是能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”和“強(qiáng)制停止”兩種控制方式。 1正常運(yùn)行 “正常運(yùn)行”方式具體控制要求如下： （1）將水位通過水位選擇開關(guān)設(shè)在合適的位置（高、中、低），按下“啟動(dòng)”按扭，開始進(jìn)水，達(dá)到設(shè)定的水位（高、中、低）后，停止進(jìn)水； （2）進(jìn)水

2、停止 2s 后開始洗衣；（3）洗衣時(shí)，正轉(zhuǎn) 20s，停 2s，然后反轉(zhuǎn) 20s，停 2s； （4）如此循環(huán)共 5 次，總共 220s 后開始排水，排空后脫水 30s； （5）然后再進(jìn)水，重復(fù)（1）（4）步，如此循環(huán)共 3 次； （6）洗衣過程完成，報(bào)警 3s 并自動(dòng)停機(jī)。 2強(qiáng)制停止 “強(qiáng)制停止”方式具體控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣過程停止，即洗滌電機(jī)和脫水桶轉(zhuǎn)、進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥全部閉合； （2）可用手動(dòng)排水開關(guān)和手動(dòng)脫水開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)排水和脫水。三、設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容1、設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)任務(wù)（設(shè)計(jì)任務(wù)書）2、前言（緒論）(設(shè)計(jì)的目的、意義等)3、主體設(shè)計(jì)部分4、參考文獻(xiàn) 5

3、、結(jié)束語目 錄摘要31 緒論3 1.1 課題提出的目的和內(nèi)容3 1.2 課題研究的內(nèi)容42 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案5 2.1 開關(guān)與按鍵5 2.2 洗衣機(jī)自檢5 2.3 洗衣程序5 2.4 顯示63 硬件電路的設(shè)計(jì)6 3.1 總體方案設(shè)計(jì)6 3.2 器件及其原理介紹6 3.3 主控電路的設(shè)計(jì)7 3.3.1 AT89C51的簡(jiǎn)介- 7 - 3.3.2 AT89C51外圍輔助電路設(shè)計(jì)7 3.4 各部分電路的設(shè)計(jì)9 3.4.1 水位選擇電路設(shè)計(jì)9 3.4.2 啟動(dòng)/停止電路設(shè)計(jì)9 3.4.3 顯示/報(bào)警電路設(shè)計(jì)- 10 -4 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10 4.1 主程序的設(shè)計(jì)10 4.2 各子程序設(shè)計(jì)11 4

4、.2.1 洗衣功水位選擇子程序11 4.2.2 漂洗子程序12 4.2.3 脫水子程序135 總結(jié)14參考文獻(xiàn)15附錄 自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總程序16附錄 自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總硬件連接圖20全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：根據(jù)洗衣機(jī)的控制要求，從功能要求、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)三個(gè)方面描述了一個(gè)以51單片機(jī)為核心的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。硬件線路及控制程序的設(shè)計(jì)是該系統(tǒng)的重要組成部分。本系統(tǒng)研究的內(nèi)容就是以單片機(jī)為中心的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)采用常見的價(jià)廉物美的ATMEL單片機(jī)AT89C51作為控制核心。本文圍繞洗衣機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單可行的洗衣機(jī)自動(dòng)控制控制系統(tǒng)，包括進(jìn)水，洗衣

5、，排水，脫水，報(bào)警，強(qiáng)行停止等功能。硬件線路設(shè)計(jì)主要包括電源、功能及控制系統(tǒng)、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示、輸出控制電路的設(shè)計(jì)?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)主要包括主程序、外部中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)，單片機(jī)，自動(dòng)控制1 緒論1.1 課題提出的目的和內(nèi)容隨著數(shù)字科技技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字科技技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。單片機(jī)以其集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在過程控制、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)等方面得到了比較廣泛的應(yīng)用。洗衣機(jī)是人們現(xiàn)代必備的日常生活家電，它的發(fā)明和應(yīng)用使的洗衣工作變得省時(shí)又省力，比較好地緩解了人們?cè)诩覄?wù)勞動(dòng)方面的壓力。然而隨著人對(duì)生活質(zhì)

6、不斷追求，普通的洗衣機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)不能再滿足部分人的需求，所以研究多功能全自動(dòng)的洗衣機(jī)具有重大的意義?，F(xiàn)在中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力非常巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的功能要求也越來越高，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，在許多方面還不能達(dá)到人們對(duì)于洗衣機(jī)的需求。這就需要設(shè)計(jì)者們有更高的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)水平，能夠提出更多更好的建議和新的課題，將人們的需求變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更加節(jié)能、功能更加全面、更加人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)功能都沒有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多數(shù)洗衣機(jī)的生產(chǎn)廠家都只注重各自品牌的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的品牌洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能。因此，

7、我們要設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性?；趩纹瑱C(jī)控制的自動(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)約資源還是改善勞動(dòng)條件等許多方面都顯示出無比的優(yōu)越性。對(duì)基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，可使我們掌握全自動(dòng)洗衣機(jī)這種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，學(xué)會(huì)維修全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本技術(shù)，同時(shí)也為將來從事電子信息行業(yè)打下一定基礎(chǔ)，所以本課題具有重大的意義。1.2 課題研究的內(nèi)容洗衣機(jī)的洗滌原理是以模擬人工洗滌衣物為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，即通過翻滾、摩擦、水的沖刷等機(jī)械原理以及洗滌劑的表面

8、活化清潔作用，將附著在衣物上的污垢除掉，以達(dá)到清潔衣物的目的。目前，大多數(shù)的洗衣機(jī)都以單片機(jī)為核心來控制電路來控制電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥、排水閥及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機(jī)根據(jù)程序進(jìn)行工作。 本文在設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)，洗衣機(jī)通過控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序，在內(nèi)桶自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、排水和脫水全過程。洗衣時(shí)，控制系統(tǒng)將打開進(jìn)水電磁閥，開始注水；當(dāng)洗滌脫水桶內(nèi)的水位達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，水位檢測(cè)器向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，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)在控制系統(tǒng)下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間結(jié)束了，控制系統(tǒng)將切斷電機(jī)電路，打開排水電磁閥，開始排水、脫水；

9、然后再次注水，洗衣進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序(通常為2次漂洗)；洗滌、漂洗排水結(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)最后一次脫水程序終了，系統(tǒng)控制排水電磁鐵和電機(jī)斷電，排水閥和減速離合器的制動(dòng)臂復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，通知用戶整個(gè)洗衣過程結(jié)束。本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能有：（1）參數(shù)的輸入：通過衣物的數(shù)量、重量和質(zhì)地確定水位的選擇，然后通過按鍵輸入具體的參數(shù)。（2）洗衣狀態(tài)顯示：運(yùn)用發(fā)光二極管會(huì)帶來許多方便，它可以用來顯示用戶所處的洗衣功能狀態(tài)。（3）洗衣過程的實(shí)現(xiàn)：一般的洗衣過程包括注水、洗滌、漂洗、排水和脫水這些步驟。在洗衣過程中，系統(tǒng)主要控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥的打開和關(guān)閉，電機(jī)的

10、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。 （4）強(qiáng)制停止?fàn)顟B(tài)：若按下“停止”按扭，洗衣過程停止，即洗滌電機(jī)和脫水桶轉(zhuǎn)、進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥全部閉合；可用手動(dòng)排水開關(guān)和手動(dòng)脫水開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)排水和脫水。 （5）洗衣完畢的通知：當(dāng)洗衣過程結(jié)束后，蜂鳴器就會(huì)自動(dòng)報(bào)警通知用戶洗衣完畢。2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案2.1 開關(guān)與按鍵（1）水位開關(guān)S1、S2、S3 用戶根據(jù)衣量和種類進(jìn)行布量感知，根據(jù)需要調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)乃?。其中，水位開關(guān)S1、S2、S3分別代表“低、中、高”水位。（2）啟動(dòng)按鍵K1接通電源后，要使本機(jī)開始工作，必須按下啟動(dòng)按鍵K1。（3）停止按鍵K2接通電源，本機(jī)開始工作后，按下停止按鍵K2，可以使正在工作中的洗衣

11、機(jī)洗衣過程停止，即洗滌電機(jī)和脫水桶轉(zhuǎn)、進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥全部閉合。（4）手動(dòng)排水按鍵K3/手動(dòng)脫水按鍵K4按下停止按鍵K2后，可用手動(dòng)排水按鍵K3/手動(dòng)脫水按鍵K4進(jìn)行手動(dòng)排水和脫水。2.2 洗衣機(jī)自檢洗衣機(jī)上電后，先進(jìn)行自檢，包括檢查安全開關(guān)，排水閥狀態(tài)，進(jìn)水閥工作過程，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)等，若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象則蜂鳴器響，報(bào)警燈亮。洗衣機(jī)完成一次洗衣過程所要的步驟：(1) 進(jìn)水動(dòng)作：在進(jìn)行洗滌時(shí)，盛水桶內(nèi)的水量必須達(dá)到水位系統(tǒng)預(yù)設(shè)。洗衣機(jī)的進(jìn)水和水位判斷，是通過水位進(jìn)水閥和開關(guān)的開合來控制的，當(dāng)桶內(nèi)沒有水沒到預(yù)設(shè)水位時(shí)，單片機(jī)程序?qū)⒖刂七M(jìn)水閥打開，進(jìn)行注水，當(dāng)桶內(nèi)的水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí)，水位開關(guān)閉合，

12、程序就可進(jìn)入下一步處理。(2) 洗滌動(dòng)作：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”。(3) 排水動(dòng)作：進(jìn)入洗滌動(dòng)作后、脫水動(dòng)作前應(yīng)先排水。洗衣機(jī)能夠根據(jù)實(shí)際水量對(duì)排水進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。(4) 脫水動(dòng)作：排水結(jié)束后進(jìn)入脫水動(dòng)作，脫水是通過電機(jī)的高速正轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)要求排水閥一直打開。脫水結(jié)束后，發(fā)出報(bào)警，并自動(dòng)關(guān)閉排水閥。2.3 洗衣程序（1）洗滌過程進(jìn)入洗滌過程，首先進(jìn)水閥接通，開始向洗衣機(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；電機(jī)接通，帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。電機(jī)進(jìn)行進(jìn)行“正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)停”循環(huán)運(yùn)動(dòng)，可以形成往返水流，有利于洗滌衣物。（2）漂洗過程洗滌過程結(jié)束后，洗衣機(jī)

13、排水閥接通，排出并脫掉帶有泡沫的臟水，排水脫水結(jié)束后，洗衣機(jī)進(jìn)水閥再次接通，開始向洗衣機(jī)供水，當(dāng)達(dá)到水位要求時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，電機(jī)接通，進(jìn)行“正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)?！毖h(huán)運(yùn)動(dòng)。漂洗衣物，重復(fù)漂洗2次。（3）脫水過程洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥接通，開始排水。排水閥動(dòng)作的同時(shí)，電機(jī)也接通，使電機(jī)可以帶動(dòng)內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)水位低到一定值，再經(jīng)過一段時(shí)間后，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)內(nèi)桶高速旋轉(zhuǎn)，甩干衣物。2.4 顯示進(jìn)水、浸泡、電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、排水、脫水狀態(tài)分別用發(fā)光二極管顯示，此外，蜂鳴器報(bào)警提示洗衣過程結(jié)束。3 硬件電路的設(shè)計(jì)針對(duì)其功能，硬件電路應(yīng)包括七個(gè)部分：微處理器控制電路、顯示電路、采樣電路

14、、電機(jī)控制電路、進(jìn)水閥控制電路、排水閥控制電路和按鍵報(bào)警電路。通過這幾個(gè)部分電路的協(xié)調(diào)工作，洗衣機(jī)能模擬人腦進(jìn)行操作。3.1 總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)以MCS-51單片機(jī)為核心，其控制的對(duì)象包括：進(jìn)水閥、排水閥、電機(jī)、報(bào)警器、顯示器。我們根據(jù)不同的洗衣程序來設(shè)定這些對(duì)象它們不同的工作狀況和工作時(shí)間，進(jìn)水閥和排水閥的控制還需要水位檢測(cè)，同時(shí)需要數(shù)碼管顯示不同的工作狀態(tài)及運(yùn)行剩余時(shí)間。按鍵用來控制自動(dòng)和手動(dòng)洗滌模式；發(fā)光二極管用來指示洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；蜂鳴器用來進(jìn)行程序運(yùn)行提示。洗衣過程主要包括洗滌過程、漂洗過程、脫水過程。根據(jù)洗衣過程的要求，控制程序設(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部服務(wù)

15、中斷程序的設(shè)計(jì)。3.2 器件及其原理介紹采用51系列單片機(jī)作為控制核心，主要包括電源部分、功能參數(shù)設(shè)置及控制電路、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示及輸出控制電路。主要組成部件有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、指示燈、蜂鳴器、開關(guān)以及按鍵等。根據(jù)洗衣機(jī)的基本功能，硬件電路設(shè)計(jì)需要考慮洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗滌、漂洗、排水、脫水等問題，及復(fù)位、水位高度、自動(dòng)運(yùn)行、強(qiáng)制停止、手動(dòng)排水、手動(dòng)脫水、洗完后的報(bào)警等問題。設(shè)計(jì)出系統(tǒng)組成框圖3-1。各框圖的作用： (1) 單片機(jī)電路單片機(jī)電路是程序控制的中心，它把計(jì)算機(jī)的各種功能電路都集成在一塊芯片上，主要包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、輸入/輸出接口電路及計(jì)時(shí)、掃描、分頻、定時(shí)

16、、時(shí)間設(shè)定等電路，ROM內(nèi)已固化了洗衣機(jī)操作程序，單片機(jī)根據(jù)輸入指令和檢測(cè)信號(hào)，調(diào)出內(nèi)部相應(yīng)的操作程序，通過電路處理后，輸出各種電路控制信號(hào)，使洗衣機(jī)自動(dòng)完成程序操作過程。如果單片機(jī)自身出故障，或控制電路傳送給單片機(jī)的信息不正確，洗衣機(jī)就不能正常工作。（2） 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)。（3） 顯示電路顯示電路來顯示洗衣機(jī)工作狀態(tài)。（4）水位開關(guān)水位選擇開關(guān)，用戶根據(jù)需要選擇水位，在進(jìn)水期間，系統(tǒng)不斷檢測(cè)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定水位時(shí)就停止進(jìn)水。（5）報(bào)警電路 此電路在洗衣機(jī)中起提示和報(bào)警的作用。根據(jù)程序設(shè)計(jì)和軟件設(shè)置，當(dāng)洗衣結(jié)束后，

17、洗衣機(jī)將發(fā)出蜂鳴聲以提示用戶洗衣完成。AT89C51水位設(shè)置洗衣機(jī)狀態(tài)顯示燈手動(dòng)排水/脫水按鍵振蕩電路復(fù)位電路啟動(dòng)/停止按鍵蜂鳴器圖3-1 系統(tǒng)組成框圖3.3 主控電路的設(shè)計(jì)3.3.1 AT89C51 本次設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)將選擇使用的AT89C51單片機(jī)。在眾多的51單片機(jī)系列中，AT89系列單片機(jī)在我國(guó)也得到極其廣泛的應(yīng)用，越來越受到人們的矚目。AT89系列單片機(jī)是美國(guó)Atmel公司的8位Flash單片機(jī)產(chǎn)品。AT89C51是一種4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能CMO

18、S8位微處理器，俗稱單片機(jī)。它的最大特點(diǎn)是在片內(nèi)含有Flash存儲(chǔ)器，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器是一種可以電擦除和電寫入的閃速存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)記為FPEROM)，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易地進(jìn)行程序的修改，使開發(fā)調(diào)試更為方便。3.3.2 AT89C51外圍輔助電路設(shè)計(jì)（1）振蕩電路單片機(jī)中振蕩電路就像一個(gè)大鐘，指揮著什么時(shí)候時(shí)針動(dòng)，什么時(shí)候分針動(dòng)，什么時(shí)候秒針動(dòng)，都有嚴(yán)格的規(guī)定，一點(diǎn)都不能亂。單片工作時(shí)一條一條的讀取指令，然后一步一步的執(zhí)行。單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。如果在NCS-51單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳之

19、間接晶體諧振器，便會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，即可在內(nèi)部產(chǎn)生與外加晶體用頻率的振蕩時(shí)鐘，以XTLA2輸出時(shí)鐘信號(hào)。AT89C51的最高工作頻率為24MHz。振蕩頻率越高便是單片機(jī)運(yùn)行的速度越快，但同時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器的速度和印刷電路板的要求也就越高。一般情況下，選用頻率為612Mhz的晶振。一般情況下對(duì)電容的大小沒有嚴(yán)格的要求，但是其大小也會(huì)影響振蕩器的穩(wěn)定、振蕩器頻率的高低、起振的快速性和穩(wěn)定性。一般外接石英晶體時(shí)，和一般取30pF±10pF，外接陶瓷諧振器時(shí)，和一般取40pF±10pF。本文采用12MHz的晶振，電容取30pF。圖3-2 振蕩電路圖（2）復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)

20、的其他功能部件處于一個(gè)初始狀態(tài)。任何單片機(jī)工作之前都要有個(gè)復(fù)位的過程，在單片機(jī)復(fù)位期間，程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。復(fù)位操作有按鍵手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位是外部的復(fù)位電路在系統(tǒng)通上電源后直接使單片機(jī)工作，單片機(jī)的起停通過電源控制。手動(dòng)復(fù)位是在復(fù)位電路中設(shè)計(jì)按鍵開關(guān)觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機(jī)復(fù)位。如圖3-3所示：圖3-3 復(fù)位電路圖3.4 各部分電路的設(shè)計(jì)3.4.1 水位選擇電路設(shè)計(jì)水位選擇電路由三個(gè)開關(guān)S1、S2、S3模擬而成，分別接P0.0,P0.1,P0.2口，洗衣機(jī)運(yùn)行前需先設(shè)置需要的水位，當(dāng)P0.0合上時(shí)，為低水位，P0.1合上時(shí)為中水位，P0.2合上時(shí)為高水位，這樣

21、其進(jìn)水時(shí)間由匯編程序控制，此部分電路圖如圖3-4所示。圖3-4 水位選擇電路圖3.4.2 啟動(dòng)/停止電路設(shè)計(jì)啟動(dòng)/停止電路由兩個(gè)按鈕K1、K2構(gòu)成，一個(gè)按鈕K1接P1.0口，用來表示表示洗衣機(jī)的啟動(dòng)鍵，低電平有效，一個(gè)按鈕K2接P1.1口，用來表示強(qiáng)行停止按鈕，按下此按鈕后，洗衣機(jī)會(huì)結(jié)束所有工作，自動(dòng)停止，部分電路圖如圖3-5所示，其中電容和按鍵并聯(lián)用于按鍵去抖動(dòng)：圖3-5 啟動(dòng)/停止電路3.4.3 顯示、報(bào)警電路設(shè)計(jì)顯示電路用來模擬洗衣機(jī)進(jìn)水、浸泡、電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，排水、脫水和報(bào)警的顯示，用6個(gè)發(fā)光二極管和1個(gè)蜂鳴器模擬，分別接到P2.0P2.6七個(gè)管腳上，連接高電平，發(fā)光二極管的亮滅由相

22、應(yīng)的程序控制，此部分的電路圖如圖3-6所示：圖3-6 顯示、報(bào)警電路4 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 主程序的設(shè)計(jì)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求，控制主程序流程圖如圖4-1示。洗衣機(jī)通電之后，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)初始值的設(shè)定。然后掃描水位、程序、過程按鍵的狀態(tài)，確定洗衣模式，洗衣機(jī)處于待命狀態(tài)，控制指示燈顯示洗衣模式。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)過程。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)，控制蜂鳴器發(fā)聲。圖4-1為洗衣機(jī)主程序流程圖: 開始初始化程序單片機(jī)檢測(cè)水位設(shè)定排水、脫水洗衣機(jī)進(jìn)水電動(dòng)機(jī)的“正-停-反-?！辈樵儐?/p>

23、動(dòng)鍵是否按下結(jié)束水位是否達(dá)到？正反轉(zhuǎn)是否循環(huán)5次？是否達(dá)到3次洗滌？YYYYNNNN報(bào)警圖4-1 洗衣機(jī)主程序流程圖4.2 各子程序設(shè)計(jì)4.2.1 洗衣功水位選擇子程序洗衣機(jī)接通電源啟動(dòng)后，進(jìn)行單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)設(shè)，可以根據(jù)衣物的多少來手動(dòng)設(shè)定選擇水位的高低。如圖4-2水位選擇子程序。入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)是否是低水位開關(guān)S1按下是否是中水位開關(guān)S2按下進(jìn)水顯示燈亮低水位中水位高水位YYNN圖4-2 水位選擇子程序4.2.2 漂洗子程序電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)20s，正轉(zhuǎn)顯示燈閃20s，停2s正反轉(zhuǎn)是否循環(huán)5次？返回YN電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)20s，反轉(zhuǎn)顯示燈閃20s，停2s是否按下停止鍵K2？N入口洗衣機(jī)停止工作Y圖4-3 漂

24、洗子程序流程圖洗衣機(jī)清洗衣物后，進(jìn)入漂洗步揍。在漂洗階段，漂洗燈亮進(jìn)行提示，單片機(jī)首先自動(dòng)判斷是否有手動(dòng)操作，如果有外部鍵入命令，則停止，如果沒有鍵入命令，則按照系統(tǒng)設(shè)定的進(jìn)行漂洗工作，等漂洗結(jié)束了，進(jìn)入下一步脫水工作。如圖4-3為漂洗程序流程圖。4.2.4 脫水子程序洗衣漂洗后進(jìn)入脫水階段，和漂洗階段原理相同，在系統(tǒng)判斷是否有外部命令鍵入，如果有按照外部命令則停止，如果沒有則按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)進(jìn)行脫水工作。打開排水閥，排水顯示燈亮15s返回脫水30s，脫水顯示燈閃30s是否按下停止鍵K2？N入口洗衣機(jī)停止工作Y關(guān)電動(dòng)機(jī)停止脫水，關(guān)排水閥、顯示燈圖4-4 脫水子程序流程圖5 總結(jié)本課題設(shè)計(jì)的基于單片

25、機(jī)的自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)集中體現(xiàn)了電子信息技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用。單片機(jī)在測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，既有硬件設(shè)計(jì)又有軟件編程，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的真正全自動(dòng)控制，一個(gè)按鈕就能完成洗衣的全過程。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)有：（1）本次設(shè)計(jì)合理的設(shè)計(jì)洗衣、漂洗、脫水的時(shí)間。既能保證洗凈衣物又使洗滌時(shí)間短，減少衣物的磨損。使洗衣機(jī)具有智能化，最大限度地提高洗滌效果,節(jié)約能源及水量，使洗衣機(jī)達(dá)到高效節(jié)能的要求。（2）本設(shè)計(jì)還考慮到半自動(dòng)適當(dāng)?shù)那闆r，用戶可以根據(jù)自己的需求自由選擇洗衣機(jī)的工作方式，例如：手動(dòng)排水、手動(dòng)脫水等等功能。這一點(diǎn)是通過按鍵來實(shí)現(xiàn)的。（3）本系統(tǒng)硬件采用單片機(jī)89C51進(jìn)行控制，以及設(shè)計(jì)中其它電路元件運(yùn)

26、用，都是考慮到既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的原因。（4）由于實(shí)際條件的限制，本設(shè)計(jì)只能在理論上實(shí)現(xiàn)。不能做出實(shí)際的控制系統(tǒng)，是本設(shè)計(jì)的遺憾之處。在科技高速發(fā)展的今天，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。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)的要求也越來越高，這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專業(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)。參考文獻(xiàn)1 王幸之，鐘愛琴，王雷，王閃.AT89S系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)

27、M.北京：航空航天大學(xué)出版社,2004.5.2 劉光斌，劉冬，姚志成.單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)用抗干擾技術(shù)M.北京：人民郵電出版社, 2003.10.3 萬福君，潘松峰.單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2001.8.4 朱經(jīng)利，蔣玉亮.海爾家用洗衣機(jī)原理與維修M.北京：人民郵電出版社,1999.2.5 王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制M.北京：航天航空大學(xué)出版社,2002.5：13-18.6 劉午平，幸坤濤.小家電與洗衣機(jī)修理從入門到精通M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2004.6.7 牛昱光.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社，2008，2682788 蔣力培.單片機(jī)微機(jī)系統(tǒng)實(shí)

28、用教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007,1922009 王琰. 基于MCS-51單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化與儀器儀表，2008,(04)10文哲雄.PIC單片機(jī)在家用電器中的應(yīng)用J.機(jī)電一體化,2003(1)：69-72.11向騫.全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修M.福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社,2000.6.12孫運(yùn)生等.現(xiàn)代洗衣機(jī)維修電路圖集M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.1.13李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)M.人民郵電出版社，2005，614趙旭.趙慎嚴(yán).波輪式洗衣機(jī)洗滌模式與優(yōu)缺點(diǎn)的研究J.西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,1：70-7315魯建國(guó).曹敏.GB/T 4288-

29、2003家用電動(dòng)洗衣機(jī)的修訂與我國(guó)洗衣機(jī)的發(fā)展J. 家電科技,2003(7)：75-7816姜寶港.智能家用電器原理與維修M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.5. 17曾璐,李明.基于AT89C52單片機(jī)的洗衣機(jī)智能控制系統(tǒng)J. 家電科技, 2007,(02)18克強(qiáng).用AT89C2051單片機(jī)制作洗衣機(jī)控制電路J電子世界, 2001,(03)附錄 自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總程序STARTK BIT P1.0;啟動(dòng)鍵STOPK BIT P1.1;停止鍵ORG 0000HLJMP MAIN ORG 0003HLJMP SPAIKORG 0013HLJMP STUOKORG 0030HMAIN:SETB

30、 P0.0 ;低水位SETB P0.1 ;中水位顯示SETB P0.2 ;高水位顯示SETB P2.0 ;進(jìn)水閥SETB P2.1 ;浸泡顯示端SETB P2.2 ;電機(jī)正轉(zhuǎn)顯示SETB P2.3 ;反轉(zhuǎn)顯示SETB P2.4 ;排水閥SETB P2.5 ;脫水桶SETB P2.6 ;報(bào)警顯示MOV R4,#3H ;洗衣脫水3次CLR IT0 ;電平觸發(fā)方式CLR IT1SETB EASETB EX0 ;開外部中斷0SETB EX1 ;開外部中斷1NK1:JNB STARTK,A0 ;查詢啟動(dòng)鍵是否按下 AJMP NK1NK2:JNB STOPK,T2 ;停止鍵 JB STOPK,$T2:MO

31、V P0,#0FFH ;所有端口全部清零,即停止洗衣子程序 MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH RETA0:MOV R3,#5H ;洗衣5次 MOV A,P0 ANL A,#07H CLR P2.0 ;開進(jìn)水閥 CJNE A,#6,D1 ;選擇水位 MOV R7,#10 ;延時(shí)5秒DEL5S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY DJNZ R7,DEL5S LJMP ZZD1:CJNE A,#5,D2 MOV R7,#20DEL10S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY ;延時(shí)1

32、0秒 DJNZ R7,DEL10S LJMP ZZD2:MOV R7,#30DEL15S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY ;延時(shí)15秒 DJNZ R7,DEL15SZZ:SETB P2.0 ;關(guān)進(jìn)水閥 CLR P2.1;浸泡顯示端 LCALL DEL2S;延時(shí)2秒 SETB P2.1A1:MOV R7,#20 ;正轉(zhuǎn)20秒DEL20S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 CLR P2.2 ;正轉(zhuǎn)顯示端 LCALL DELAY SETB P2.2 LCALL DELAY DJNZ R7,DEL20S LCALL DEL2S;停止2秒 MOV

33、 R7,#20DEL201S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 CLR P2.3;反轉(zhuǎn)20秒 LCALL DELAY SETB P2.3LCALL DELAYDJNZ R7,DEL201S LCALL DEL2S ;停止2秒 DJNZ R3,A1 ;洗衣5次 CLR P2.4 ;開排水閥 MOV R7,#30 ;排水15秒DE1L15S:JNB STOPK,T2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY DJNZ R7,DE1L15S MOV R7,#60 ;脫水30秒，閃爍DEL30S:JNB STOPK,TIAO2 ;判斷是否按下停止按鈕 CLR P2.5 ;脫水閥

34、LCALL DELAY SETB P2.5 LCALL DELAY DJNZ R7,DEL30S SETB P2.4 ;關(guān)排水閥 DJNZ R4,TIAO1 ;洗衣總過程3次 LCALL T2 ;調(diào)停止洗衣子程序 CLR P2.6 ;開報(bào)警顯示端 MOV R7,#6DEL3S:LCALL DELAY DJNZ R7,DEL3S SETB P2.6 ;關(guān)報(bào)警顯示端 RET TIAO1:LCALL A0 RETTIAO2:LCALL T2 RETSPAIK:CLR P2.4 ;手動(dòng)排水 MOV R5,#30Z1:JNB STOPK,TIAO2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY DJN

35、Z R5,Z1 SETB P2.4 RETISTUOK:CLR P2.5 ;手動(dòng)脫水 MOV R5,#60Z2:JNB STOPK,TIAO2 ;判斷是否按下停止按鈕 LCALL DELAY DJNZ R5,Z2 SETB P2.5 SETB P2.4 RETI;/0.5的延時(shí)子程序DELAY:MOV R0,#50DEL: MOV R1,# 40DEL1: MOV R2,#123 NOP DEL2: DJNZ R2,DEL2 DJNZ R1,DEL1 DJNZ R0,DEL RET;/2秒的延時(shí)子程序DEL2S: MOV R6,#4 DE:JNB STOPK,TIAO2 ;判斷是否按下停止按鈕

36、 ACALL DELAY DJNZ R6,DE RET END附錄 自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總硬件連接圖人與人之間的距離雖然摸不著，看不見，但的的確確是一桿實(shí)實(shí)在在的秤。真與假，善與惡，美與丑，盡在秤桿上可以看出；人心的大小，胸懷的寬窄，撥一撥秤砣全然知曉。人與人之間的距離，不可太近。與人太近了，常?？慈瞬磺濉Ｒ粋€(gè)人既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，所謂人無完人，金無赤足是也。初識(shí)時(shí)，走得太近就會(huì)模糊了不足，寵之；時(shí)間久了，原本的美麗之處也成了瑕疵，嫌之。與人太近了，便隨手可得，有時(shí)得物，據(jù)為己有，太過貪財(cái)；有時(shí)得人，為己所用，也許貪色。貪財(cái)也好，貪色亦罷，都是一種貪心。與人太近了，最可悲的就是會(huì)把自己丟在別人身上，找不到自己的影子，忘了回家的路。這世上，根本沒有零距離的人際關(guān)系，因?yàn)槿丝偸怯幸环葑运降模伺c人之間太近的距離，易滋生事端，恩怨相隨。所以，人與人相處的太近了，便漸漸相遠(yuǎn)。人與人之間的距離也不可太遠(yuǎn)。太遠(yuǎn)了，就像放飛的風(fēng)箏，過高斷線。太遠(yuǎn)了，就像南徙的大雁，失群哀鳴。太遠(yuǎn)了，就像