畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于51單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。單片機(jī)以體積小、功能全、價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)方便的優(yōu)勢(shì)得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的青睞。它適合于實(shí)時(shí)控制，可構(gòu)成工業(yè)控制器、智能儀表、智能接口、智能武器裝置以及通用測(cè)控單元等。</p><p>　　本文以AT89S51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗

2、衣機(jī)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制，包括用戶(hù)參數(shù)輸入、洗衣、脫水和結(jié)束報(bào)警四個(gè)階段?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件電路三大模塊組成。電源電路為單片機(jī)主控系統(tǒng)提供5v的直流電壓；單片機(jī)主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由AT89S51單片機(jī)、數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈組成；外部硬件電路有繼電器、三極管、LED燈組成。</p><p>　　本系統(tǒng)的電路并不復(fù)雜，給AT8

3、9S51單片機(jī)載入軟件程序后，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能。雖然不能與電器市場(chǎng)上的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)媲美，但也具有一定的實(shí)用性。</p><p>　　關(guān)鍵詞： AT89S51；用戶(hù)參數(shù)；繼電器；控制系統(tǒng)； LED</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With its rapid development, di

4、gital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit

5、for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.</p><p>　　This article designs a full-au

6、tomatic washing machine control system with AT89S51 as core. This system realizes whole working course of full-automatic washing machine, including four parts: user parameter input, wash, dehydrate and ending music play.

7、 Hardware system is made up of three modules: power supply circuit, digital control circuit and machine control circuit. Power supply circuit provides steady DC 5V voltage for digital control circuit and AC 220V for moto

8、r. Digital control circuit tak</p><p>　　After downloading the program to AT89S51, this circuit can realize basic functions of full-automatic washing machine. It seems hard for this control system to compare

9、with perfect ones in the electrical appliance market, but it has certain practicability.</p><p>　　Keywords: AT89S51 ; User parameter input ;water level detector ; Control system ;LED</p><p><

10、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　第1章 緒 論2</p><p>　　1.1 課題

11、開(kāi)發(fā)背景2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的目的和意義2</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平2</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)5</p><p>　　2.2 洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.2.1 按鍵5<

12、/p><p>　　2.2.2 洗衣程序5</p><p>　　2.2.3 設(shè)計(jì)總方框圖6</p><p>　　2.3 控制系統(tǒng)的功能6</p><p>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)的電路組成8</p><p>　　3.2 電源電路8</p>&

13、lt;p>　　3.3 單片機(jī)控制電路9</p><p>　　3.3.1 AT89S51單片機(jī)主控系統(tǒng)9</p><p>　　3.3.2 單片機(jī)的復(fù)位電路12</p><p>　　3.3.3 單片機(jī)的時(shí)鐘電路13</p><p>　　3.3.4 顯示電路14</p><p>　　3.3.5 蜂鳴器報(bào)警電路

14、15</p><p>　　3.3.6 電動(dòng)機(jī)的控制電路16</p><p>　　3.3.7 進(jìn)水/排水電路17</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 主程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2 標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.3 洗滌程序

15、的設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.4 漂洗程序的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.5 脫水程序的設(shè)計(jì)21</p><p>　　第5章 調(diào) 試22</p><p>　　5.1 硬件調(diào)試22</p><p>　　5.2 軟件調(diào)試23</p><p><b>　　結(jié) 論

16、24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　附 錄27</b></p><p>　　附錄A 主電路圖27</p><p>　

17、　附錄B 元件清單28</p><p><b>　　附錄C 程序29</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代的時(shí)期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求也是越來(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、暫停等七大功能，但是在許

18、多方面還是滿(mǎn)足不了人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更齊全、更人性化的洗衣機(jī)。讓洗衣服這項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，不再成為一種負(fù)擔(dān)。</p><p>　　隨著加入世貿(mào)組織，跟多的國(guó)內(nèi)外強(qiáng)勢(shì)品牌加入，研究新的技術(shù)開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，洗衣機(jī)行業(yè)將爆發(fā)新一輪的以“綠色環(huán)?！?、“節(jié)水節(jié)能”為主題的大戰(zhàn)，而技術(shù)制高點(diǎn)則是未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)從洗衣機(jī)市場(chǎng)得到的商情顯示由于受水資源不斷減少自來(lái)水費(fèi)有所

19、提高等因素的影響，市場(chǎng)上那些用水量比較大的洗衣機(jī)銷(xiāo)售受阻而具有節(jié)水功能的洗衣機(jī)的銷(xiāo)路不斷看好。針對(duì)市場(chǎng)需求的變化，一些生產(chǎn)廠(chǎng)家如小天鵝、小鴨、海爾等先后向市場(chǎng)推出了一批節(jié)水型全自動(dòng)的洗衣機(jī)。然而隨著洗衣機(jī)市場(chǎng)的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步創(chuàng)新，隨著滾筒洗衣機(jī)制作成本的下降，也讓滾筒洗衣機(jī)得到了很好的普及，市場(chǎng)占有率大幅提升。作為未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向之一，變頻技術(shù)將帶動(dòng)整個(gè)洗衣機(jī)行業(yè)的技術(shù)提升，有利于洗衣機(jī)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。</p><

20、p>　　目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多數(shù)的洗衣機(jī)生產(chǎn)的廠(chǎng)家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能都是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。并且隨著單片機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，單片機(jī)以其集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、可靠運(yùn)行、價(jià)格低廉等特點(diǎn)在過(guò)程控制、機(jī)電一體化、智能化儀表、家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)作

21、為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的核心，硬件線(xiàn)路及控制程序的設(shè)計(jì)室該系統(tǒng)的重要組成部分。硬件線(xiàn)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、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。與此同時(shí)還介紹了與洗衣機(jī)有關(guān)的一些常見(jiàn)的電子元器件的基本功能。</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1

22、課題開(kāi)發(fā)背景</p><p>　　隨著人民生活水平的提高，越來(lái)越多的人需要使用洗衣機(jī)。現(xiàn)在洗衣機(jī)越來(lái)越高度自動(dòng)化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡(jiǎn)單的按兩個(gè)鍵，就會(huì)自動(dòng)注水，一些先進(jìn)的電腦控制洗衣機(jī)，還能自動(dòng)的感覺(jué)衣物的重量，自動(dòng)的添加適合的水量和洗滌劑，自動(dòng)的設(shè)置洗滌的時(shí)間和洗滌的力度，洗滌完以后自動(dòng)的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機(jī)還會(huì)將衣物烘干，整個(gè)洗衣的過(guò)程完成以后還會(huì)用動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)聲提醒用戶(hù)，用戶(hù)可以在洗衣的過(guò)程做其它的

23、事，節(jié)省了不少的時(shí)間。總之，每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了洗衣過(guò)程自動(dòng)化程度的提高。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　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(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，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多

24、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)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠(chǎng)家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)的體積小，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)就具有很強(qiáng)的實(shí)用性。而本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制器也是為了滿(mǎn)足某些用戶(hù)的不同需求。同時(shí)也將單片機(jī)控制技術(shù)用到了實(shí)際生活中，最重

25、要的是將所學(xué)的東西運(yùn)用化。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平</p><p><b>　　1. 洗衣機(jī)的分類(lèi)</b></p><p>　　普通洗衣機(jī)。其洗滌、漂洗、脫水等功能均須手工轉(zhuǎn)換。</p><p>　　半自動(dòng)洗衣機(jī)。它能在洗滌、漂洗、脫水等功能之間，實(shí)現(xiàn)某兩個(gè)功能的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。</p>&

26、lt;p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)。它能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)洗滌、漂洗、脫水等所有功能。</p><p>　　2. 全自動(dòng)洗衣機(jī)在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及水平</p><p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)(也叫套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī))、滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)和攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)三大類(lèi)。波輪式、滾筒式、攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)分別占全球洗衣機(jī)市場(chǎng)份額的33％、52％和15％。攪拌式洗衣機(jī)目前還沒(méi)有進(jìn)入我國(guó)

27、市場(chǎng)，以下儀對(duì)波輪式和滾筒式兩種洗衣機(jī)進(jìn)行討論。</p><p><b>　　(1)滾筒式洗衣機(jī)</b></p><p>　　更好地軟化衣物纖維，減小洗滌過(guò)程中衣物的損傷和變形，并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬忪，提高溫度來(lái)洗滌可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物質(zhì)與污物化學(xué)反應(yīng)速度，提高沈衣粉中酶的活性，同時(shí)有利于溶解汗?jié)n、血漬、降低灰塵、油污的粘附作用，從而可在同

28、樣的沈凈比下(注：沈凈比是國(guó)家對(duì)沈衣機(jī)的質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)基本指標(biāo))，可大幅度降低洗滌過(guò)程對(duì)機(jī)械外力的需求。</p><p>　　(2)高溫能有效地殺死些細(xì)菌</p><p>　　加溫沈滌的波輪式沈衣機(jī)無(wú)論怎樣的水流，要達(dá)到一定的沈凈比，就必須有足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力對(duì)衣物是有損傷的，這就注定了波輪式沈衣機(jī)的磨損率人人高于滾筒式洗衣機(jī)。各種新水流基本原理是一樣的，就是盡量以紊亂的水流減少

29、衣物的纏繞，增大水流的沖刷力用于洗滌，與以前依靠衣物與桶壁和衣物相互之問(wèn)的摩擦方式相比，水流沖刷對(duì)衣物的損傷較小。</p><p><b>　　(3)波輪式洗衣機(jī)</b></p><p>　　因?yàn)闈L筒式機(jī)的價(jià)格人人高十波輪式機(jī)，所以波輪式機(jī)仍受到普遍歡迎。關(guān)于水流：現(xiàn)存波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的宣傳重點(diǎn)放存新水流上，如LG的拳擊棒、松下的雙瀑布、榮事達(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流等，但正如上

30、面說(shuō)到過(guò)的，各個(gè)廠(chǎng)家是用小同的方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目標(biāo)，實(shí)際效果也差小多，所以小必太在意。關(guān)于程序控制器：新推山的波輪式仝自動(dòng)洗衣機(jī)均采用甲．片機(jī)程序控制器，原來(lái)的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠(chǎng)家生產(chǎn)的各種型弓的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制程序有所不同，最少的也有好兒個(gè)控制項(xiàng)，每一項(xiàng)又有幾種不同的洗滌程序可供選擇，足以滿(mǎn)足不同的洗滌要求，所以沒(méi)有必要考慮這個(gè)問(wèn)題。模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過(guò)采集水位傳感器、布量傳感器、光傳感器的信號(hào)以及電

31、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地、多少、骯臟程度，從而自動(dòng)調(diào)整對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌，缺點(diǎn)是價(jià)格太貴。關(guān)丁不銹鋼內(nèi)桶：采用不銹鋼內(nèi)桶的目的是為了減小衣物和內(nèi)桶壁的摩擦力，從而減輕衣物的磨損，選購(gòu)時(shí)應(yīng)予以考慮。關(guān)于同心洗：同心洗是直接把電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動(dòng)。這樣在洗滌，特別是脫水的時(shí)候洗衣桶震動(dòng)減小，使噪聲得以降低。但要I說(shuō)這樣會(huì)延長(zhǎng)洗衣機(jī)的壽命是不正確的。</p><p>　　至丁變頻洗衣機(jī)，其一是可

32、以對(duì)不同質(zhì)地的衣物自動(dòng)選用不同的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而給不同質(zhì)地的衣物以恰當(dāng)?shù)南礈鞆?qiáng)度，在保證洗得干凈的同時(shí)，最大限度地降低衣物的磨損。其二是可以存脫水甩干時(shí)，由慢到快地啟動(dòng)，使衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果好，同時(shí)由于衣物均勻地分布存洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小震動(dòng)，降低噪聲，這當(dāng)然是有好處的。缺點(diǎn)也是價(jià)格太貴?，F(xiàn)在已經(jīng)有廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機(jī)，還有的廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機(jī)，小到可以在出外旅行的時(shí)候隨身

33、攜帶，為了更方便的操作有的廠(chǎng)家還開(kāi)發(fā)出了可以遠(yuǎn)程控制的洗衣機(jī)，怎么樣?是不是看的眼花繚亂，將來(lái)的洗衣機(jī)會(huì)朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個(gè)性化的方向發(fā)展。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1.主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)用單片機(jī)控制的洗衣機(jī)

34、控制器。以單片機(jī)為主的控制器，擴(kuò)展必要的外部電路，設(shè)計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)控制器。</p><p><b>　　2.主要功能:</b></p><p>　　1）標(biāo)準(zhǔn)洗滌：洗滌12分鐘；漂洗6分鐘，二次；脫水3分鐘?？焖傧礈欤合礈?分鐘；漂洗3分鐘，二次；脫水2分鐘。</p><p>　　2）有啟動(dòng)／暫停按鈕控制：第一次啟動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)洗滌；工作時(shí)按此按鈕暫

35、停，再按則恢復(fù)工作。洗滌、漂洗4秒正轉(zhuǎn)，停2秒，反轉(zhuǎn)4秒，停2秒。</p><p>　　3）有脫水功能，并且在脫水時(shí)，如果打開(kāi)蓋板（K2鍵模擬），脫水暫停。</p><p>　　4）洗滌時(shí)洗滌指示燈閃爍；漂洗時(shí)漂洗指示燈閃爍；脫水時(shí)脫水指示燈閃爍。</p><p>　　2.2 洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣

36、過(guò)程的控制，包括用戶(hù)參數(shù)輸入、洗衣、漂洗、排水和脫水等階段。控制系統(tǒng)主要由電源電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件電路構(gòu)成。電源采用三端集成固定穩(wěn)壓器7805提供+5V電源，單片機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由AT89S51單片機(jī)、2位共陽(yáng)數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈組成；外部硬件電路有繼電器、三極管、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥組成。</p><p><b>　　2.2.1 按鍵</

37、b></p><p>　　洗衣機(jī)面板上有4個(gè)按鈕K1、K2、K3、K4。</p><p><b>　　1K1為啟動(dòng)鍵。</b></p><p>　　K2用于模擬洗衣機(jī)的蓋板打開(kāi)。</p><p>　　K3用于快速洗衣方式；當(dāng)脫水時(shí)，模擬蓋板合閉。</p><p><b>　　K4用

38、于脫水。</b></p><p>　　2.2.2 洗衣程序</p><p><b>　?、畔礈爝^(guò)程</b></p><p>　　通電后，若不選擇洗衣周期，則洗衣機(jī)從洗滌過(guò)程開(kāi)始。進(jìn)入洗滌過(guò)程，首先進(jìn)水閥接通，開(kāi)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)M接通，帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。電機(jī)M是一個(gè)正反轉(zhuǎn)電機(jī)，

39、可以形成往返水流，有利于洗滌衣物。</p><p><b>　?、破催^(guò)程</b></p><p>　　與洗滌過(guò)程操作相同，只是時(shí)間短一些。</p><p><b>　?、敲撍^(guò)程</b></p><p>　　洗滌或漂洗過(guò)程結(jié)束后，電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥M接通，開(kāi)始排水。排水閥動(dòng)作的同時(shí)，電機(jī)M也接

40、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(guò)一段時(shí)間后，電機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)內(nèi)桶高速旋轉(zhuǎn)，甩干衣物。</p><p>　　2.2.3 設(shè)計(jì)總方框圖</p><p>　　圖2.2.3設(shè)計(jì)總方框圖</p><p>　　2.3 控制系統(tǒng)的功能</p><p>　　基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在洗滌脫水桶內(nèi)自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、

41、排水和脫水全過(guò)程。洗衣時(shí)控制系統(tǒng)打開(kāi)進(jìn)水電磁閥開(kāi)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)單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)洗衣。電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)通過(guò)傳動(dòng)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間終了，控制系統(tǒng)切斷電機(jī)電路打開(kāi)排水電磁閥開(kāi)始排水；然后再次注水，洗衣機(jī)進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序（通常為2次漂洗）后，開(kāi)始排水，同時(shí)排水電磁閥的動(dòng)作并且松開(kāi)為脫水程序作好準(zhǔn)備；排水結(jié)束后系統(tǒng)控制電機(jī)單方向高

42、速運(yùn)轉(zhuǎn)完成脫水程序；當(dāng)脫水程序終了系統(tǒng)控制排水電磁閥和電機(jī)斷電，排水閥復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器奏響，通知用戶(hù)整個(gè)洗衣程序結(jié)束。</p><p><b>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1控制系統(tǒng)的電路組成</p><p>　　該電路主要組成部件是由AT89S51單片機(jī)、指示燈、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、電控水龍頭、LED顯示燈、及4只按鍵組

43、成。其組成如圖3.1所示。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一端控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)且該端與P2.0相連，另一端控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)且該端與P2.1相連。電控水龍頭共兩個(gè)，一個(gè)為進(jìn)水水龍頭且受P1.6的控制，另一個(gè)為排水水龍頭而受P1.7的控制，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“0”時(shí)水龍頭打開(kāi)，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“1”時(shí)水龍頭關(guān)閉。顯示器共有兩只P0控制高位顯示器，P2控制低位顯示器。蜂鳴器有由P3.5控制，當(dāng)P3.5輸出為“1”時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。本系統(tǒng)采用12M的晶

44、體振蕩器定時(shí)器0和定時(shí)器1的 設(shè)置為每隔100us產(chǎn)生一次中斷。</p><p>　　圖3.1控制系統(tǒng)的電路組成圖</p><p><b>　　3.2 電源電路</b></p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)電源部分的電氣原理圖如圖3.2所示。市電220V經(jīng)過(guò)變壓器T變壓為12V交流電，再通過(guò)4只二極管全橋整流，經(jīng)過(guò)電容C9、C10濾波得到光滑的直流電

45、壓后，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓管（7805）穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓給各器件供電。</p><p><b>　　圖3.2 電源電路</b></p><p>　　3.3 單片機(jī)控制電路</p><p>　　3.3.1 AT89S51單片機(jī)主控系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）單片機(jī)的概述</b></p

46、><p>　　單片機(jī)又稱(chēng)微控制器或嵌入式控制器?，F(xiàn)在的智能家電沒(méi)有一個(gè)不是采用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。它是家用電器實(shí)現(xiàn)智能化的心臟和大腦。</p><p>　　單片機(jī)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)外設(shè)、實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通信和家用電器等各個(gè)地方是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的綜合性應(yīng)用，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合其技術(shù)要求各不相同，因此設(shè)計(jì)方案和研發(fā)的步驟也完全不一樣。</p>

47、<p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指MCU、存貯器，I/O接口和外設(shè)等物理器件的組合。軟件是指系統(tǒng)監(jiān)控程序的總稱(chēng)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中它們的設(shè)計(jì)是不能完全分開(kāi)的，應(yīng)該互相配合、不斷調(diào)整才能組成高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等，而且它們有時(shí)交叉進(jìn)行。</p><p>　　單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中使用最廣泛的電子元件。它價(jià)廉，但是功能強(qiáng)大、體積

48、小、性能穩(wěn)定。目前在各類(lèi)產(chǎn)品中都能看到單片機(jī)的身影如門(mén)鈴、電梯、玩具以及各種數(shù)據(jù)采用系統(tǒng)中等。</p><p>　　（2）AT89S51芯片的特點(diǎn)</p><p>　　AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗高性能CMOS8位單片機(jī)內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的flash，只讀程序存貯器采用ATMEL公司的高密度、非易失性存貯技術(shù)產(chǎn)生兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳，它集flash

49、程序存貯器既可在線(xiàn)編程（ISP）也可以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于芯片中，ATMEL公司的功能強(qiáng)大低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可位你提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各個(gè)控制領(lǐng)域。主要的性能參數(shù)：</p><p>　　與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>　　4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）flash閃速存貯器</p><p><b&g

50、t;　　1000次擦寫(xiě)周期</b></p><p>　　全靜態(tài)工作模式0Hz-33MHz</p><p>　　128*8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　32個(gè)可編程I/O線(xiàn)</p><p>　　2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　6個(gè)中斷源</b></p>

51、;<p>　　低功耗空閑和掉電模式</p><p>　　中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)</p><p>　　掉電標(biāo)示和快速編程特性</p><p>　　靈活的在于系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或葉寫(xiě)模式），此外AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率為11.0529MHz的振蕩電路并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下CPU暫停工作而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)

52、工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其他功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要。硬件復(fù)位電路主要是實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)死循環(huán)時(shí)復(fù)位電路就可以起保護(hù)功能而實(shí)現(xiàn)復(fù)位作用。</p><p>　　AT89S51單片機(jī)作為控制部件，該型號(hào)單片機(jī)共有40個(gè)引腳采用雙列直插式的，下面是各個(gè)引腳的功能：</p><p

53、>　　圖3.3 AT89S51的引腳圖</p><p>　　(1) 輸入/輸出口線(xiàn)</p><p>　　P0.0～P0.7 P0口的8位雙向口線(xiàn)。</p><p>　　P1.0～P1.7 P1口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。</p><p>　　P2.0～P2.7 P2口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。</p>

54、<p>　　P3.0～P3.7 P3口的8位雙向口線(xiàn)；內(nèi)部具有上拉電阻。還具有第二功能見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 P3口的第二功能</p><p><b>　　2）控制信號(hào)線(xiàn)</b></p><p>　　RST---復(fù)位輸入信號(hào)高電平有效,用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。</p><p>　

55、　EA/Vpp---外部程序存貯器訪(fǎng)問(wèn)允許信號(hào)/編程電壓輸入端，當(dāng)EA信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始的，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　PSEN---低電平有效，可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ROM單元的讀操作。</p><p>　　ALE/PROG---低字節(jié)地址鎖存信號(hào)/編程脈沖輸入端</p>

56、<p>　　3）電源和外部晶振引腳</p><p>　　Vcc---電源電壓輸入引腳</p><p><b>　　GND---電源地</b></p><p>　　XAL1、XTAL2---外部晶振引腳</p><p><b>　　4）存儲(chǔ)器的分配</b></p><p

57、>　　AT89S51的內(nèi)部共有256個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通常把這256個(gè)單元按其功能劃分為兩部分：低128單元和高128單元，其中低128個(gè)單元供用戶(hù)暫存中間數(shù)據(jù)，可讀可寫(xiě)，掉電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失；高128個(gè)單元被專(zhuān)用寄存器占用。</p><p>　　其中內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配情況如圖3.4所示:</p><p>　　圖3.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配情況圖</p><p>　　3

58、.3.2 單片機(jī)的復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位電路的作用是復(fù)位。在單片機(jī)接上電源以后，或電源出現(xiàn)過(guò)低電壓時(shí)，將單片機(jī)存儲(chǔ)器復(fù)位，使其各項(xiàng)參數(shù)處于初始位置，即處于開(kāi)機(jī)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)程序狀態(tài)，以消除由于某種原因的程序紊亂。</p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種形式，RST端的高電平直接由上電瞬間產(chǎn)生高電平則為上電復(fù)位；若通過(guò)按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號(hào)則稱(chēng)為手動(dòng)復(fù)位。圖3.5

59、為兼有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的電路。</p><p>　　上電復(fù)位是利用電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，其工作原理是：上電瞬間RST端的電位與VCC相同，隨著電容C6充電電流的減小，+5V的電壓立即加到了RST端，該高電平使得單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　手動(dòng)復(fù)位是利用開(kāi)關(guān)K來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，此時(shí)電源Vcc經(jīng)兩電阻分壓，在RST端產(chǎn)生一個(gè)高電平，使得單片機(jī)復(fù)位。當(dāng)RST由高變低后復(fù)位結(jié)束，CPU從初始狀態(tài)開(kāi)

60、始工作。</p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在本次設(shè)計(jì)中采用手動(dòng)復(fù)位，如圖3.5：</p><p>　　圖3.5單片機(jī)復(fù)位電路</p><p>　　3.3.3 單片機(jī)的時(shí)鐘電路</p><p>　　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)。</p>&

61、lt;p>　　在A(yíng)T89S51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端引腳為XTAL1，其輸出端為XTAL2。只要在兩引腳之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C4、C5，就可以構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本設(shè)計(jì)采用圖3.6 所示電路。</p><p>　　一般地，電容C1和C2取33pf左右；晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱(chēng)晶振，頻率范圍是1.2~12MHz。晶振頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。在通常情

62、況下，使用振蕩頻率為6MHz或12MHz的晶振。如果系統(tǒng)中使用了單片機(jī)的串行口通信，則一般使用頻率為11.0592MHz的晶振。而在本次設(shè)計(jì)中采用的是頻率為11.0592MHz的晶振。</p><p><b>　　圖3.6時(shí)鐘電路</b></p><p>　　3.3.4 顯示電路</p><p>　　顯示模塊由發(fā)光二極管和LED顯示器組成。&l

63、t;/p><p>　　1.LED（Light Emiting Diode）是發(fā)光二極管英文名稱(chēng)的縮寫(xiě)。本次設(shè)計(jì)中我們采用發(fā)光二極管主要是用來(lái)指示洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。5個(gè)發(fā)光二極管分別跟單片機(jī)的P1口的5個(gè)I/O口連接，如圖3.7所示。當(dāng)發(fā)光二極管的負(fù)極所對(duì)應(yīng)的P1口為低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通。</p><p>　　圖3.7發(fā)光二極管電路</p><p>　　2.LED顯示

64、器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“LED”。本次設(shè)計(jì)只是顯示時(shí)間，所以采用LED顯示器就可以達(dá)到目的了。如圖3.8所示:</p><p>　　圖3.8 LED顯示器電路</p><p>　?。?）LED顯示器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　常用的LED為8段或7段。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。這種顯示器有共陽(yáng)極和共陰極2種。共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的

65、陰極連在一起，通常此公共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。同樣，共陽(yáng)極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，通常此公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。</p><p>　　為了使LED顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同字型

66、，因此該代碼稱(chēng)之為段碼（或稱(chēng)為字型碼）。</p><p>　?。?）LED顯示器工作原理</p><p>　　LED顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示2種方式。</p><p>　　LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段碼線(xiàn)（a-dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。之所以稱(chēng)之為靜態(tài)顯示，是因?yàn)楦鱾€(gè)LED的顯示字符一經(jīng)

67、確定，相應(yīng)鎖存器鎖存的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個(gè)的段碼為止。正因?yàn)槿绱耍o態(tài)顯示器的亮度都較高，但靜態(tài)現(xiàn)實(shí)的缺點(diǎn)是占用口線(xiàn)太多，如果顯示器的位數(shù)太多，則需要加鎖存器，因此一般情況下采用動(dòng)態(tài)顯示。</p><p>　　在多位LED顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有位的段碼線(xiàn)相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由1個(gè)8位I/O口控制，形成段碼線(xiàn)的多路復(fù)用，而各位的共陰極或共陽(yáng)極分別由相應(yīng)的I/O線(xiàn)控制，形成各位的分時(shí)選通。&l

68、t;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)中我們采用的是2位共陽(yáng)極數(shù)碼管，其中段碼線(xiàn)占用1個(gè)8位I/O口，即為P0口，而位選占用2個(gè)I/O口，在P2口。由于各位的段碼線(xiàn)并聯(lián)，8位I/O口輸出的段碼對(duì)各個(gè)顯示位來(lái)說(shuō)都是相同的。因此，在同一時(shí)刻，如果各位位選都處于選通狀態(tài)的話(huà)，2位LED將顯示相同的字符。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用動(dòng)態(tài)顯示，即在某一時(shí)刻，只讓一位的位選線(xiàn)處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選處于

69、關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線(xiàn)上輸出相應(yīng)位要顯示的字符段碼。這樣，在同一時(shí)刻，2位LED中只有選通的那位顯示字符，而其他1位則是熄滅的。同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線(xiàn)處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線(xiàn)上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位都是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而在同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于LED顯

70、示器的余輝和人眼的視覺(jué)暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。</p><p>　　3.3.5 蜂鳴器報(bào)警電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用無(wú)源蜂鳴器，單片機(jī)必須輸出固定頻率的方波信號(hào)，其工作電壓范圍寬，4-12V，需要外圍元件少，電壓增益可調(diào)范圍為20-200。通過(guò)CPU的P3.5輸出高電平來(lái)控制蜂鳴器報(bào)警。如圖3.9所示：</p>

71、<p>　　圖3.9蜂鳴器報(bào)警電路</p><p>　　3.3.6 電動(dòng)機(jī)的控制電路</p><p><b>　　1.繼電器的作用</b></p><p>　　繼電器是在自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件，它實(shí)際上是一種可以用低電壓、小電流來(lái)控制高電壓、大電流的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。</p><p>　　2.電動(dòng)

72、機(jī)控制電路的工作原理</p><p>　　電動(dòng)機(jī)M控制部分的電氣原理圖如圖3.10所示。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一端控制電機(jī)正傳該端與P2.0相連，另一端控制電機(jī)反轉(zhuǎn)該端與P 2.1相連。系統(tǒng)供電時(shí)交流220V電壓經(jīng)過(guò)繼電器加在電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)控制端。當(dāng)洗衣機(jī)接到“正轉(zhuǎn)”指令時(shí)P2.0輸出高電平經(jīng)過(guò)R19、Q1使得繼電器Kb線(xiàn)圈得電導(dǎo)通Kb，從而使得電機(jī)正轉(zhuǎn)。</p><p>　　當(dāng)洗衣機(jī)接到“反

73、轉(zhuǎn)”的指令時(shí)P2.1輸出高電平經(jīng)過(guò)R20、Q2使得繼電器Ka線(xiàn)圈得電導(dǎo)通Ka，從而使得電機(jī)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖3.10電動(dòng)機(jī)的控制電路</p><p>　　3.3.7 進(jìn)水/排水電路</p><p>　　如圖3.11所示，進(jìn)水閥受P1.6的控制，出水閥受P1.7的控制。當(dāng)電控水龍頭的控制端P1.6為“0”時(shí)，Ka線(xiàn)圈得電使得進(jìn)水閥打開(kāi)。當(dāng)電控水龍頭的控制端

74、P1.7為“0”時(shí)，Kb線(xiàn)圈得電使得出水閥打開(kāi)。</p><p>　　圖3.11進(jìn)水、排水電路</p><p><b>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求控制主程序流程圖如圖4.1所示。洗衣機(jī)通電之后單片機(jī)上電首

75、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)初值的設(shè)定。默認(rèn)洗衣強(qiáng)度為“標(biāo)準(zhǔn)洗”漂洗次數(shù)2次。然后掃描按鍵的狀態(tài)確定洗衣過(guò)程。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(guò)程。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)控制蜂鳴器發(fā)聲。</p><p>　　圖4.1主程序流程圖</p><p>　　4.2 標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序設(shè)計(jì)</p><p&g

76、t;　　標(biāo)準(zhǔn)洗衣是默認(rèn)的洗衣方式，其流程圖如圖4.2所示:</p><p>　　圖4.2標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序流程圖</p><p>　　4.3 洗滌程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　洗滌是洗衣過(guò)程中的主要步驟。當(dāng)進(jìn)水結(jié)束后進(jìn)入洗衣?tīng)顟B(tài)，洗衣開(kāi)始，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)一直循環(huán)，當(dāng)洗衣時(shí)間等于零時(shí)，洗衣結(jié)束且進(jìn)入漂洗。程序流程圖如圖4.3所示：</p><p

77、>　　圖4.3洗滌程序流程圖</p><p>　　4.4 漂洗程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　漂洗是一個(gè)比較固定的洗衣方式，與洗滌過(guò)程操作相同，只是時(shí)間短一些。漂洗次數(shù)為二次。漂洗程序流程圖如圖4.4所示:</p><p>　　圖4.4漂洗程序流程圖</p><p>　　4.5 脫水程序的設(shè)計(jì)</p><p>　

78、　脫水前先打開(kāi)排水閥排水。然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水并保持排水閥開(kāi)啟，然后停止脫水,并且蜂鳴器報(bào)警提醒用戶(hù)洗衣完成。程序流程圖如圖4.5所示:</p><p>　　圖4.5脫水洗滌程序流程圖</p><p><b>　　第5章 調(diào) 試</b></p><p>　　在系統(tǒng)樣機(jī)的組裝和軟件設(shè)計(jì)完成以后就進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段。應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法是相同的

79、，但具體細(xì)節(jié)與采用的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（即仿真器）及選用的單片機(jī)型號(hào)有關(guān)。調(diào)試的過(guò)程就是軟硬件的查錯(cuò)過(guò)程，分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。</p><p><b>　　5.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開(kāi)的，但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來(lái)調(diào)試。在進(jìn)行硬件調(diào)試時(shí)先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，用萬(wàn)用表等工具在樣機(jī)加電前根據(jù)原理圖和

80、裝配圖仔細(xì)檢查線(xiàn)路核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格哈安裝是否正確。然后加電檢查各點(diǎn)電位是否正常。接下來(lái)再借助仿真器進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，分別測(cè)試擴(kuò)展的RAM、I/O口、I/O設(shè)備、程序存儲(chǔ)器以及晶振和復(fù)位電路并改正其中的錯(cuò)誤。</p><p>　　第一步：在沒(méi)通電之前先用萬(wàn)用表檢查線(xiàn)路的正確性并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路并檢查地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、控制總線(xiàn)是否存在相互間的短路或其它

81、信號(hào)線(xiàn)的短路。由于本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是基于曾經(jīng)用過(guò)的單片機(jī)，所以此步驟不會(huì)發(fā)生故障。</p><p>　　第二步：通電后檢查單片機(jī)I/O的電位，測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常。尤其是應(yīng)注意單片機(jī)輸出口的各點(diǎn)電位。若有高壓將有可能損壞外部仿真電路，同樣如果電壓過(guò)低就沒(méi)有能力驅(qū)動(dòng)負(fù)載。</p><p>　　第三步：將單片機(jī)信號(hào)輸出接口與外部仿真電路接口連接起來(lái)，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。</p>&l

82、t;p>　　在硬件的調(diào)試過(guò)程中常見(jiàn)的硬件故障有：</p><p>　　元器件失效：元器件失效的原因包括兩個(gè)方面，一方面是器件本身已損壞另一方面是組裝過(guò)程中造成元器件失效，當(dāng)然在調(diào)試過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管接反，繼電器損壞。</p><p>　　可靠性差：引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系統(tǒng)過(guò)人、器件負(fù)載過(guò)

83、大或熱穩(wěn)定性差等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線(xiàn)和布局的不合理等也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。我們?cè)谡{(diào)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)輸出穩(wěn)定的電壓，但是硬件電路的發(fā)光二極管的亮度不一、時(shí)亮?xí)r不亮。經(jīng)查證主要是由于元器件的引腳過(guò)長(zhǎng)和彎曲造成的電路不夠穩(wěn)定、I/O輸出口的高低電平?jīng)]有明確</p><p>　　電源故障：電源故障包括電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線(xiàn)和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足，負(fù)載能力差等。電壓過(guò)高容易燒壞發(fā)光二極管，電壓過(guò)

84、低無(wú)法驅(qū)動(dòng)負(fù)載。因此我們焊接了直流電源電路，使其輸出穩(wěn)定的電壓。</p><p><b>　　5.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān)。如果采用模塊化程序開(kāi)發(fā)技術(shù)，則逐個(gè)模塊調(diào)好以后，再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)試。調(diào)試子程序時(shí)，一定要求符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，即入口條件和出口狀態(tài)。調(diào)試的手段可采用單步運(yùn)行方式和斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過(guò)檢查用戶(hù)

85、系統(tǒng)CPU的現(xiàn)場(chǎng)、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤及轉(zhuǎn)換地址錯(cuò)誤，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)用戶(hù)系統(tǒng)中的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。在調(diào)試過(guò)程中逐步調(diào)整用戶(hù)系統(tǒng)的軟件和硬件。</p><p>　　各程序模塊調(diào)試好后，可以把相關(guān)的功能模塊聯(lián)合起來(lái)起進(jìn)行整體綜合調(diào)試。存儲(chǔ)這個(gè)階段若發(fā)生錯(cuò)誤，可以考慮各子程序存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)是否存破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖區(qū)數(shù)據(jù)是

86、否發(fā)生變化，標(biāo)志位的建立和清除是否影響其它標(biāo)志位的變化，堆棧區(qū)的深度是否不夠，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等。</p><p>　　單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的運(yùn)行是在嚴(yán)格的時(shí)序下進(jìn)行的，單步運(yùn)行成功并不代表連續(xù)運(yùn)行成功。待全部調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行多次。 </p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)

87、過(guò)一個(gè)學(xué)期的時(shí)間完成了基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)是基于單片機(jī)及其接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制包括用戶(hù)參數(shù)輸入、洗衣、脫水和結(jié)束演奏四個(gè)階段?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、控制電路兩大模塊構(gòu)成。電源電路為控制電路提供穩(wěn)定的5V直流電壓，為電動(dòng)機(jī)提供220V市電；控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由AT89S51單片機(jī)、兩位共陽(yáng)數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水排

88、水電磁閥組成。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中查閱了大量相關(guān)的中文和外文資料以及各芯片的廠(chǎng)家技術(shù)資料手冊(cè)借鑒了很多前人成熟的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以總結(jié)出：首先單片機(jī)的廣泛應(yīng)用使用現(xiàn)在的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來(lái)越方便、功能越來(lái)越好、集成度也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)單片機(jī)的重新編程可以很方便的改變洗衣機(jī)的功能。其次單片機(jī)和微電子等技術(shù)是密切相關(guān)的，它們?nèi)绾螒?yīng)用將直接對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響，應(yīng)用不同的元器件和設(shè)計(jì)方法可以使洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)

89、果截然不同，洗衣機(jī)的性能也將有差別，同時(shí)在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的元器件都是單片機(jī)的應(yīng)用，使該設(shè)計(jì)只要稍加修改就可以很方便地開(kāi)發(fā)出其他基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　總結(jié)幾個(gè)月來(lái)的設(shè)計(jì)體會(huì)大體如下：</p><p>　　首先任何工作都要與人打交道、溝通，畢業(yè)設(shè)計(jì)也不例外。這就需要我們充分地利用好彼此的力量、充分的協(xié)作可以對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題站在不同的角度分析問(wèn)題，匯結(jié)大家的意見(jiàn)，

90、最終達(dá)成一致，發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)精神。</p><p>　　其次對(duì)待任何的工作責(zé)任心是必要的。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我體會(huì)頗深，然而更重要的是在責(zé)任心的驅(qū)使下我該采用何種方法更省時(shí)省力的完成此次設(shè)計(jì)。憑著“方法總比困難多”的信念，我首先和同學(xué)分析了任務(wù)本身該從何處著手，該何時(shí)何地查找相關(guān)資料等等尋找突破，充分地解決好問(wèn)題。</p><p>　　再次是遇到不懂的問(wèn)題及時(shí)向老師請(qǐng)教，抓緊設(shè)計(jì)的每分每秒，需要

91、調(diào)整和改變的地方及時(shí)的做出改動(dòng)而不墨守成規(guī)，同樣做人也該如此。</p><p>　　對(duì)于以上之粗淺體會(huì)進(jìn)一步的總結(jié)和提高，需要有更多的社會(huì)實(shí)踐來(lái)提供，我也相信在不久的將來(lái)踏入社會(huì)，類(lèi)似這樣的設(shè)計(jì)絕不在少數(shù)，只要我們努力學(xué)習(xí)、勇于實(shí)踐、勤學(xué)好問(wèn)我們就會(huì)懂得以前不明白或不懂的道理，就會(huì)很快地成長(zhǎng)和成熟起來(lái)。我也相信憑著我自強(qiáng)不息勇于拼搏的精神一定能夠很快的適應(yīng)類(lèi)似設(shè)計(jì)的需要，適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì)，充分發(fā)揮長(zhǎng)處朝我們的方

92、向不斷前進(jìn)前進(jìn)再前進(jìn)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李勛．單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)大學(xué)讀本．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[2]王治剛．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)訓(xùn)．北京：清華大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[3]周航慈等. 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北

93、京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997.</p><p>　　[4]彭為. 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講. 北京：電子工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[5]盧艷軍. 單片機(jī)基本原理及應(yīng)用系統(tǒng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[6]周美娟等. 單片機(jī)技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2007.</p><p&g

94、t;　　[7]永權(quán). 單片機(jī)與家用電器智能化技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社,1995.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄A 主電路圖</b></p><p><b>　　附錄B 元件清單</b></p><p><b>　

95、　附錄C 程序</b></p><p><b>　　項(xiàng)目名稱(chēng)：控制器</b></p><p>　　修改日期：2011-12-10</p><p>　　----------------------------------------*/</p><p>　　#include<reg51.h>

96、// P口：5個(gè)LED燈 2個(gè)數(shù)碼管 繼電器2個(gè)</p><p>　　sbit beep=P3^5;</p><p>　　char code disptab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};</p><p>　　char code bittab[]={0xbf,0x7f};</

97、p><p>　　#define K1 0x0e //啟動(dòng) </p><p>　　#define K2 0x0d //脫水時(shí)模擬蓋板打開(kāi)</p><p>　　#define K3 0x0b //快洗洗（脫水時(shí)模擬蓋板合閉）</p><p>　　#define K4 0x07 //脫水</p><p>　　s

98、bit p10=P1^0; //洗滌指示燈</p><p>　　sbit p11=P1^1; //漂洗指示燈</p><p>　　sbit p12=P1^2; //脫水指示燈</p><p>　　sbit p16=P1^6; //進(jìn)水模擬燈</p><p>　　sbit p17=P1^7; //排水模擬燈</p>

99、;<p>　　sbit p20=P2^0; //正轉(zhuǎn)</p><p>　　sbit p21=P2^1; //反轉(zhuǎn)</p><p>　　unsigned char min,sec; // 設(shè)定時(shí)間</p><p>　　unsigned int i; // i為循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　　int key;

100、 </b></p><p>　　int num; </p><p>　　int count=0;</p><p>　　void delay(int t)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　int i,j;</b></p

101、><p>　　for(i=0;i<t;i++)</p><p>　　for(j=0;j<112;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Beep() //蜂鳴器 </p><p><b>　　{</b></p>

102、<p>　　unsigned char a,s;</p><p>　　unsigned int k=8000;</p><p>　　P1=0xff;P2=0xff;</p><p>　　while(k--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(a=0;a

103、<80;a++);</p><p>　　for(s=0;s<80;s++);</p><p>　　beep=~beep;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char ScanKey

104、()//鍵盤(pán)掃描</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if((P3&0x0f)==0x0f)</p><p>　　return(0xff);</p><p>　　delay(30);</p><p>　　if((P3&0x0f)==0x0f)</p&g

105、t;<p>　　return(0xff);</p><p>　　key=P3&0x0f;</p><p>　　while((P3&0x0f)!=0x0f);</p><p>　　return key;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voi

106、d t0() interrupt 1 //倒計(jì)時(shí)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p><p>　　TL0=0xb0;//50ms</p><p><b>　　count++;</b></p>

107、<p>　　if(count==20)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　count=0;</b></p><p>　　sec=sec-1;</p><p>　　if(sec<=0)</p><p><b>　　{&

108、lt;/b></p><p>　　if(sec==0)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(min==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=0;</b></p

109、><p><b>　　Beep();</b></p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b&

110、gt;　　while(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　min--; </b></p><p><b>　　}</b></p>&

111、lt;p><b>　　sec=60;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Disp() interrupt 3 /

112、/顯示</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH1=0x63;</b></p><p>　　TL1=0x18;</p><p>　　num=(num%2);</p><p><b>　　P2=0xff;</b></

113、p><p>　　P0=0xff; //消影</p><p>　　P2=bittab[num];</p><p>　　switch(num)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 0: </b></p><p>

114、　　P0=disptab[min%10];</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 1: </b></p><p>　　P0=disptab[min/10];</p><p><b>　　break;</b></p>

115、<p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　num++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void xidi(void) //標(biāo)準(zhǔn)洗滌 12min</p&g

116、t;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　p10=0;</b></p><p>　　delay(2000);</p><p><b>　　p16=0;</b></p><p>　　delay(5000);</p><p&g

117、t;<b>　　p16=1;</b></p><p>　　delay(3000);</p><p>　　for(i=0;i<60;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　p20=0;</b></p><p>

118、　　delay(4000);</p><p><b>　　p20=1;</b></p><p><b>　　p21=1;</b></p><p>　　delay(2000);</p><p><b>　　p21=0;</b></p><p>　　dela