1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 題 目:基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件） 英文題目：Design of the Washing Machine Based on Single-chip Microcomputer(Hardware) 專心-專注-專業(yè)聲 明本人以信譽(yù)鄭重聲明：所呈交的學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下由本人獨(dú)立撰寫(xiě)完成的，沒(méi)有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和其他侵權(quán)行為。文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，不包含他人成果及為獲得東華理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確

2、方式標(biāo)明。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果歸東華理工大學(xué)所有。特此聲明。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）者（簽字）： 王威威 簽字日期： 2016年5月30日 本人聲明：該學(xué)位論文是本人指導(dǎo)學(xué)生完成的研究成果，已經(jīng)審閱過(guò)論文的全部?jī)?nèi)容，并能夠保證題目、關(guān)鍵詞、摘要部分中英文內(nèi)容的一致性和準(zhǔn)確性。 學(xué)位論文指導(dǎo)教師簽名： 涂緒堅(jiān) 2016年6月3日摘 要 在中國(guó)洗衣機(jī)自1980年代初進(jìn)去家庭,慢慢的從單缸洗衣機(jī)發(fā)展到雙缸洗衣機(jī)再到全自動(dòng)洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)也從最初的普通式全自動(dòng)洗衣機(jī)到有微機(jī)控制自動(dòng)洗衣機(jī),然后到采用模糊控制技術(shù)的模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)是一種洗滌

3、、漂洗、脫水三種功能之間可以相互切換的洗衣機(jī),無(wú)需人工干預(yù)的情況下完成。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，智能化的生活越來(lái)越普遍。全自動(dòng)洗衣機(jī)在我們的生活越來(lái)越重要，它能更好地解放人們的雙手。緩解人們?cè)诩覄?wù)勞動(dòng)中的壓力。本設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)作為洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的核心芯片，它以體積小、功能全、價(jià)格低、開(kāi)發(fā)方便等優(yōu)勢(shì)得到了電子工作者的認(rèn)可。洗衣機(jī)在單片機(jī)的控制下具有對(duì)洗衣機(jī)的智能控制，當(dāng)設(shè)置完畢后，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)水位，對(duì)衣物進(jìn)行洗滌，洗滌結(jié)束進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警提示，系統(tǒng)能根據(jù)不同的洗衣方式對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行控制并顯示。關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)； STC89C51單片機(jī)； 智能控制ABSTRA

4、CT Washing machine in China since the early 1980 s in the family, slowly developed from single cylinder washing machine to two cylinder washing machine and fully automatic washing machine. Fully automatic washing machine is also from the initial ordinary type full-automatic washing machine to the mi

5、crocomputer control automatic washing machine, and then to the fuzzy control technology of fuzzy control is fully automatic washing machine. Fully automatic washing machine is a kind of wash, rinse, dehydration can switch between three functions of washing machines, without human intervention. With

6、the rapid development of science and technology, people's quality of life has a qualitative leap, intelligent life is becoming more common. Fully automatic washing machine is more and more important in our life, it can better liberate people's hands. Alleviate the pressure of the people in t

7、he household chores. This design USES STC89C51 as the core of the washing machine control system chips, it with small volume, complete functions, low price, development advantages of the convenient won the acceptance of electronic workers. Washing machine under the control of the single chip microco

8、mputer with the intelligent control of the washing machine, when set to end, through the water level automatic detection, to wash clothes, wash over automatically alarm prompt, the system can according to the different way of laundry to control the motor speed and display. Key words: Washing machine

9、; STC89C51 single-chip; Microcomputer intelligent control 目 錄緒論 課題的開(kāi)發(fā)背景隨著科技的發(fā)展，人們生活水平也有了明顯的提高，洗衣機(jī)成了現(xiàn)在社會(huì)每個(gè)家庭的必需品，人們?cè)谑褂孟匆聶C(jī)的過(guò)程中對(duì)洗衣機(jī)功能的要求也越來(lái)越多，隨著人們需求的提高，對(duì)洗衣機(jī)功能的要求也越來(lái)越全面。智能化越來(lái)越普遍?，F(xiàn)在的洗衣機(jī)只要把衣服放進(jìn)洗衣機(jī)里只需簡(jiǎn)單的幾步，就能讓洗衣機(jī)自動(dòng)進(jìn)水、自動(dòng)洗滌、自動(dòng)排水、自動(dòng)脫水，把衣服洗好。在整個(gè)的洗衣過(guò)程不僅節(jié)約了我們的時(shí)間。還解放了我們的雙手。使我們有更多的時(shí)間去做其他想做的事。提高了我們的工作效率之余更能愉悅我們內(nèi)心。對(duì)

10、于當(dāng)今社會(huì)來(lái)說(shuō)，每當(dāng)有一項(xiàng)技術(shù)突破都能帶動(dòng)洗衣機(jī)的該革。 單片機(jī)作為洗衣機(jī)的主控制器。以它向外延伸必要的控制電路，形成一個(gè)洗衣機(jī)的控制電路。來(lái)控制洗衣機(jī)各種功能的實(shí)現(xiàn)與配合。達(dá)到我們想實(shí)現(xiàn)的目的。更好的將我們?cè)谡n本中學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，讓我們的動(dòng)手能力得到提高。不一味的只知道理論不去做實(shí)物，通過(guò)實(shí)踐我們的生活才能有質(zhì)的飛躍。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展歷史 從古至今，從中國(guó)到外國(guó)，洗衣服都是一種不得不做的家務(wù)勞動(dòng)，然而洗衣機(jī)的出現(xiàn)對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)都是一種解放。它以簡(jiǎn)單、易操著、方便實(shí)用的方式征服了我們，讓我們接受了它，從而在社會(huì)生活中得以廣泛的運(yùn)用。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的手工洗衣的時(shí)代，人們終于向機(jī)械洗衣邁

11、出了嶄新的一步。 1858年，最原始洗衣機(jī)誕生了，它是在匹茨堡的一個(gè)美國(guó)人制成的。該洗衣機(jī)的主要有一個(gè)圓柱形的圓桶組成，桶內(nèi)主要有一個(gè)漿狀的軸承。與它相連的曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到洗衣的效果。它是有美國(guó)人漢密爾頓·史密斯發(fā)明的。然而又過(guò)了幾年，洗衣機(jī)經(jīng)過(guò)后人的改良發(fā)展到新型的洗衣機(jī)，它是有一個(gè)用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的八角形洗衣缸組成的洗衣機(jī)，為了更好的洗衣效果往里面加入熱的洗滌劑。等把衣服洗干凈以后在用軋液裝置把衣服里面的水分軋干。   1874年,木制手搖式洗衣機(jī)的出現(xiàn)手工洗衣服受到了空前絕后的挑戰(zhàn)，它是有一位美國(guó)人比爾·布萊克斯發(fā)明的。木制手搖式洗衣機(jī)

12、構(gòu)主要是在木筒里裝上幾塊葉片，由于手柄和齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)讓衣服在筒內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)，讓衣服與衣服、衣服與筒壁不斷的摩擦，從而達(dá)到洗衣的目的。這代洗衣機(jī)的問(wèn)世，讓為了改進(jìn)洗衣方式的人得到的很大的啟發(fā)。從而洗衣機(jī)進(jìn)入了快速的改進(jìn)的進(jìn)程中。  1880年,由于蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,世界上第一臺(tái)蒸汽洗衣機(jī)誕生,通過(guò)蒸汽動(dòng)力的機(jī)械工作方式開(kāi)始取代體力勞動(dòng)。再經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展和完善，現(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)有了明顯改善,幾乎同樣的原理?，F(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)使用了智能水循環(huán)系統(tǒng),從而達(dá)到節(jié)約水的效果，現(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)讓高濃度的洗滌液和高溫蒸汽一起噴在衣服的同時(shí),經(jīng)過(guò)蒸汽洗衣機(jī)的洗滌,從而達(dá)到洗衣的效果，它的主要功能有蒸汽洗衣和蒸

13、汽干燥。從而人們進(jìn)入了實(shí)現(xiàn)了世界上全新的洗滌方式“蒸汽洗”。  1910年,世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)在美國(guó)人費(fèi)舍爾研制下終于成功問(wèn)世了。電動(dòng)洗衣機(jī)出現(xiàn)象征著人類向自動(dòng)化洗衣又邁進(jìn)了重要的一步。 1932年,美國(guó)本德航空公司成功實(shí)現(xiàn)了洗滌、漂洗、脫水能在同一個(gè)桶內(nèi)完成，這標(biāo)志著第一臺(tái)滾動(dòng)式洗衣機(jī)的誕生。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)從模型邁向了一個(gè)新的高度,這也是自動(dòng)化洗衣機(jī)的一個(gè)巨大的創(chuàng)新! 1937年,出現(xiàn)了第一臺(tái)“前置”式自動(dòng)洗衣機(jī)，它標(biāo)志著第一代自動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，它有一個(gè)圓柱形的氣缸組成，它可以容納4 kg的衣服。衣服都在裝滿水的汽缸里不斷的上下翻滾著,這樣就可以達(dá)到洗衣的效果。 由于科技的

14、不斷創(chuàng)新和發(fā)展,從而全自動(dòng)洗衣機(jī)也加快了研制的步伐。首先由英國(guó)和推出了噴流式洗衣機(jī),它是依賴于運(yùn)行的波輪產(chǎn)生強(qiáng)大的漩渦,缸內(nèi)的洗衣服和洗滌劑一起不斷地回來(lái)摩擦洗衣服，來(lái)達(dá)到凈衣的效果。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 洗衣機(jī)的分類普通洗衣機(jī)不可以使洗滌、漂洗、脫水連續(xù)完成，都要手動(dòng)切換。半自動(dòng)洗衣機(jī)可以在洗滌、漂洗、脫水任意兩個(gè)功能之間能實(shí)現(xiàn)相互切換，從而達(dá)到半自動(dòng)的效果。全自動(dòng)洗衣機(jī)可以在洗滌、漂洗、脫水等三個(gè)功能之間實(shí)現(xiàn)相互切換，從而達(dá)到全自動(dòng)的效果。 自動(dòng)洗衣機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展水平與現(xiàn)狀 當(dāng)今社會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)組成的不同可以把全自動(dòng)洗衣機(jī)分為三大類分別為攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)、和波輪式全自動(dòng)

15、洗衣機(jī)。滾筒式、波輪式、攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)分別在全球洗衣機(jī)市場(chǎng)的比重為51%、34%和15%。由于我國(guó)市場(chǎng)上的性質(zhì)，滾筒式和波輪式的全自動(dòng)洗衣機(jī)都普遍存在，目前我國(guó)市場(chǎng)上還沒(méi)有攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)的出現(xiàn)，以下是對(duì)波輪式和滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)做出簡(jiǎn)單的總結(jié)。 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)波輪轉(zhuǎn)動(dòng)，波輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)水的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到洗衣的效果，這就是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理。它可以用單桶、套桶、雙桶洗滌衣服。它以相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，維修起來(lái)比較方便，洗凈率相對(duì)較高，洗衣率速率比較高，來(lái)讓人們接受它。它的主要缺點(diǎn)是用水比較多，對(duì)衣服磨損比較嚴(yán)重。它的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)讓衣服纏繞在一起，洗衣服比較均

16、勻損害衣服的可能性?。幌匆峦耙话阌胁讳P鋼、鋁合金、塑料等幾類。它的工作原理是：裝在洗衣桶下面的波輪帶動(dòng)洗衣桶正反轉(zhuǎn)，從而讓衣服上、下、左、右不斷的翻轉(zhuǎn)，讓衣服與衣服、桶、桶壁之間，在水中進(jìn)行溫柔的摩擦，在洗滌劑的輔助下實(shí)現(xiàn)去污。優(yōu)點(diǎn)：洗滌速度比滾筒式的要強(qiáng)很多。技術(shù)方面，滾筒式洗衣機(jī)運(yùn)用越來(lái)越多的創(chuàng)新技術(shù)，從而大大的提高了它的性能。它對(duì)衣物的清潔力高，兩個(gè)桶的更能減少對(duì)水、電、洗滌劑的消耗，它比較適合一般衣服的洗滌，價(jià)格比較低，方便實(shí)用，省時(shí)省力。缺點(diǎn)：相比較來(lái)說(shuō)對(duì)衣服的損傷比較大，容易讓衣服纏繞在一起，使用時(shí)相比較費(fèi)事。滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)由機(jī)械化的控制器、不銹鋼的內(nèi)桶和經(jīng)過(guò)磷化、電泳、噴漆三

17、重保護(hù)的外殼，組成了滾動(dòng)式全自動(dòng)洗衣機(jī)。為了防止在高速的工作環(huán)境下做離心運(yùn)動(dòng)用兩塊笨重的水泥板來(lái)平衡，再加上洗滌劑的作用來(lái)達(dá)到凈服的。它主要材料由鋼鐵組成，所以壽命一般在20年左右。優(yōu)點(diǎn)：滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般是由微型電腦控制，使衣服洗滌均勻、不會(huì)纏繞在一起，所以磨損率要比波輪式的小一點(diǎn)，所以一些貴重的衣服也可以在其中洗滌，性能真正做到全面洗滌。由于它的用水量小，所以可以在水中形成高濃度洗滌劑，充分發(fā)揮洗滌劑的作用，使衣服的洗凈率更加高。從而在節(jié)水的同時(shí)達(dá)到理想的凈衣效果。滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)除了能洗衣、脫水外，還可以加熱水溫、消毒除菌、烘干等功能。缺點(diǎn)：相對(duì)來(lái)說(shuō)比較耗費(fèi)電量，洗滌過(guò)程要的時(shí)間長(zhǎng)

18、；相對(duì)其他洗衣機(jī)來(lái)說(shuō)洗衣時(shí)間比較長(zhǎng)，比普通洗衣機(jī)的洗衣時(shí)間還要長(zhǎng)好幾倍；噪音很大；洗衣機(jī)自身重量很大，移動(dòng)不方便。 研究本課題的目的與意義中國(guó)目前洗衣機(jī)更新?lián)Q代進(jìn)入了一個(gè)非?？斓臅r(shí)期,從而使市場(chǎng)潛力巨大,由于現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新。洗衣機(jī)的更新?lián)Q代也越來(lái)越快，這樣使人們對(duì)洗衣機(jī)功能全面性的要求也越來(lái)越高。目前市場(chǎng)上所出現(xiàn)的洗衣機(jī)主要功能包括有強(qiáng)洗、一鍵脫水、一鍵洗衣、弱洗、漂洗功能等功能,雖然市場(chǎng)上洗衣機(jī)的功能有這么豐富，但是在很多方面還不能滿足人們所想要的功能。這就要求設(shè)計(jì)師有較高的專業(yè)技術(shù)水平,提出一個(gè)好的建議和新解決問(wèn)題的方法,把人們所需要變成實(shí)際中有的,這就需要設(shè)計(jì)師能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)

19、設(shè)計(jì)出一個(gè)更節(jié)能、在功能上更全面、更智能化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前市場(chǎng)上所出現(xiàn)的洗衣機(jī)并不能滿足所有洗衣機(jī)功能方面的兼容性,目前許多洗衣機(jī)工廠為了保持自己洗衣機(jī)品牌所具有的競(jìng)爭(zhēng)能力,許多洗衣機(jī)功能創(chuàng)新方面不能實(shí)現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交流，所以許多洗衣機(jī)廠商只能突出自己品牌所具有一個(gè)或兩個(gè)洗衣機(jī)和其它洗衣機(jī)廠商不同的個(gè)性化特征。洗衣機(jī)的功能是由單片機(jī)這個(gè)芯片所控制的，單片機(jī)主控制芯片的特點(diǎn)是體積小、靈活、方便實(shí)用等特點(diǎn)。因此,設(shè)計(jì)出主要電路是由基于單片機(jī)控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)具有很好的實(shí)用性、與可靠性。畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以選擇使用單片機(jī)來(lái)完成“基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,這是因?yàn)樽约核鶎W(xué)專業(yè)。我們所學(xué)的專

20、業(yè)主要的知識(shí)就是單片機(jī)，這使我們與單片機(jī)接觸最多。全自動(dòng)洗衣機(jī)是日常生活的一個(gè)固定的模式,開(kāi)始洗滌后按照一個(gè)固定的程序,在許多情況下,可能會(huì)導(dǎo)致不必要的浪費(fèi)水和電。但如果你能設(shè)計(jì)出根據(jù)更合理的要求去洗要洗的衣服,從而可以減少很多不必要的浪費(fèi)水、電、洗滌液與空間。這個(gè)設(shè)計(jì)用設(shè)計(jì)好的水位傳感器來(lái)檢測(cè)水位,確定所需要的水量來(lái)減少不必要的浪費(fèi),達(dá)到最好的洗衣效果,最經(jīng)濟(jì)的洗衣解決方案。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容與功能 1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 洗衣機(jī)的控制電路是用STC89C51單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。STC89C51單片機(jī)為主要的控制單元，擴(kuò)展我們所需要的外部電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們所設(shè)計(jì)的功能，組成一個(gè)能

21、實(shí)現(xiàn)我們所想要實(shí)現(xiàn)的洗衣機(jī)的控制器。 2 主要功能： （1） 洗滌功能：標(biāo)準(zhǔn)洗滌時(shí)間為30分鐘。洗滌25分鐘，漂洗2分鐘，脫水3分鐘。如有需要可循環(huán)。 （2） 啟動(dòng)/暫停按鈕控制：按下啟動(dòng)按鈕為標(biāo)準(zhǔn)洗滌；在運(yùn)行狀態(tài)再按則為暫停，再次按下恢復(fù)原來(lái)的工作狀態(tài)。洗滌、漂洗正轉(zhuǎn)10秒，停止5秒，反轉(zhuǎn)10秒，停止5秒。脫水時(shí)電機(jī)向一個(gè)方向高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 （3） 在洗滌時(shí)對(duì)應(yīng)的洗滌指示燈亮；漂洗時(shí)對(duì)應(yīng)的漂洗指示燈亮；脫水時(shí)對(duì)應(yīng)的脫水指示燈亮；洗滌結(jié)束時(shí)發(fā)出報(bào)警，三個(gè)燈一起閃爍。 （4）水位檢測(cè)功能。 （5）單獨(dú)脫水功能。 3 按鍵功能 全智能洗衣機(jī)上有3個(gè)按鍵分別為K1、K2、K3。 K3 為復(fù)位鍵。 K2

22、是啟動(dòng)/暫停和確認(rèn)鍵。 K1 為洗滌時(shí)間選擇鍵和單獨(dú)脫水鍵。 4 洗衣過(guò)程 在接通電源后，按啟動(dòng)電源鍵?？梢赃x擇自己想用的洗衣時(shí)間15、20 、30分鐘或單獨(dú)脫水。然后按啟動(dòng)鍵洗滌工作開(kāi)始。開(kāi)始洗滌過(guò)程，首先進(jìn)水閥打開(kāi)。開(kāi)始向洗衣機(jī)進(jìn)水，當(dāng)達(dá)到所設(shè)定的水位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉，停止進(jìn)水；電機(jī)M電源接通，開(kāi)始進(jìn)入洗滌過(guò)程。所設(shè)計(jì)的電路，能夠使電機(jī)M能夠正反轉(zhuǎn)。產(chǎn)生不同方向的水流，這樣更容易把衣服洗干凈。 方案論證與選擇 方案一 假設(shè)我們采取模數(shù)電設(shè)計(jì)的話，這個(gè)設(shè)計(jì)的主要控制電路由由計(jì)數(shù)器、繼電開(kāi)關(guān)、秒脈沖發(fā)生器、譯碼器、控制門(mén)、功放電路和執(zhí)行電機(jī)部分組成主體電路。來(lái)實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能。滌時(shí)間計(jì)數(shù)器和

23、數(shù)碼管共同組成了洗衣機(jī)的顯示電路，顯示電路主要是為了顯示洗衣機(jī)洗滌時(shí)的功能和顯示所剩余時(shí)間的功能。 框圖如下：洗滌時(shí)間顯示 秒脈沖發(fā)生器 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器 洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器 控 制 門(mén) 功 放 繼 電 開(kāi) 關(guān) 執(zhí) 行 電 機(jī) 時(shí)間譯碼 清零 置數(shù) 圖2-1 方案一 方案二 CPU控制模塊電機(jī)控制模塊顯示模塊 電源模塊 復(fù)位模塊 時(shí)鐘模塊 按鍵控制模塊 圖2-2 方案二 假設(shè)我們采用了STC89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)智能洗衣機(jī)的主控制器，這個(gè)控制器主要有時(shí)鐘電路、電源電路、顯示電路、復(fù)位電路、按鍵電路和執(zhí)行電機(jī)部分等組成。電機(jī)電路部分是由于兩個(gè)繼電器的吸和狀態(tài)，讓電機(jī)產(chǎn)生正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。從而帶動(dòng)水流，達(dá)

24、到洗衣的效果。把STC89C51單片機(jī)與兩位一體數(shù)碼管連來(lái)一起，然后我們?cè)倮盟鶎W(xué)到的C語(yǔ)言編程來(lái)控制它，最后實(shí)現(xiàn)智能洗衣機(jī)自動(dòng)化顯示功能。從而達(dá)到我們所設(shè)計(jì)的效果。 方案論證與選擇 目前我國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)為高速發(fā)展創(chuàng)新期，從而使更新?lián)Q代比較迅速，所以我國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)在與未來(lái)需求量都非常巨大，在科技飛速發(fā)展的年代。人們不在滿足與單一的洗衣機(jī)模式，對(duì)于智能洗衣機(jī)所應(yīng)該有的功能的要求也越來(lái)越多。對(duì)于實(shí)用性考慮也越來(lái)越高。從上面我們所介紹的兩種方案，通過(guò)具體的分析比較，不難看出方案一雖然選用了計(jì)數(shù)器、譯碼器、秒脈沖發(fā)生器、功放電路等電路，但這類洗衣機(jī)的功能比較單一，對(duì)于實(shí)用性來(lái)講比較低，電路比較復(fù)雜，

25、體積相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，單線性誤差存在的可能性大，實(shí)現(xiàn)不方便，不能滿足人們對(duì)智能洗衣機(jī)的要求。方案二相對(duì)于方案一來(lái)說(shuō)電路簡(jiǎn)單，功能能滿足人們的需要，體積較小，容易存放，使用起來(lái)比較靈活；洗衣機(jī)主要有洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)、水位檢測(cè)、暫停等幾大功能。因此，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)的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性。所以本次設(shè)計(jì)采用方案二。 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)10秒暫停5秒反轉(zhuǎn)10秒暫停5秒定時(shí)未到定時(shí)到停機(jī)洗滌常規(guī)模式為：60進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制門(mén)洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)序列發(fā)生器洗滌時(shí)間顯示秒脈沖預(yù)置TZ1Z2 圖2-3 洗衣機(jī)控制器框圖 系統(tǒng)原理圖 用STC89C51單片機(jī)作為本系統(tǒng)

26、的主要控制單元，它主要控制的對(duì)象包括：電機(jī)正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥、出水閥，洗滌時(shí)間，洗滌方式等。這些變量根據(jù)不同的工作狀態(tài)與時(shí)間來(lái)進(jìn)行相互切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，水位的變化以及工作狀態(tài)的變化來(lái)控制進(jìn)水閥和出水閥的打開(kāi)與關(guān)閉，為別用LED燈和數(shù)碼管來(lái)顯示出不同工作狀態(tài)以及運(yùn)行所剩余的時(shí)間。洗滌時(shí)間和脫水時(shí)間用LED燈顯示；洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行時(shí)間主要是由按鍵完成的，程序的運(yùn)行狀態(tài)提示以及洗衣完成報(bào)警主要有蜂鳴器報(bào)警來(lái)完成。下面是洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)框圖： CPU控制模塊 電機(jī)控制模塊 顯示模塊 電源模塊 復(fù)位模塊 時(shí)鐘模塊 按鍵控制模塊 圖2-4 洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)框圖各框圖的作用包括： STC89C51單片機(jī)電路

27、:程序控制的主要芯片是所有的單片機(jī)電路，這一塊STC89C51單片機(jī)芯片上包含的計(jì)算機(jī)上的所有功能電路，它主要有中央處理器CPU、輸入/輸出接口電路及計(jì)時(shí)、分頻、掃描、程序存儲(chǔ)器ROM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、分頻、掃描、定時(shí)、時(shí)間設(shè)定等電路組成，洗衣機(jī)操作程序已存在于程序存儲(chǔ)器中、輸入的指令和監(jiān)測(cè)到的信號(hào)來(lái)調(diào)出對(duì)應(yīng)的內(nèi)部相應(yīng)程序，在經(jīng)過(guò)其他電路路處理后，單片機(jī)輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，這樣洗衣機(jī)就完成了相應(yīng)的工作狀態(tài)。 直流電源電路:主要為單片機(jī)的其他電路進(jìn)行供電的功能，它的主要功能是將用戶所得到的的220V交流電經(jīng)過(guò)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后，得到穩(wěn)定的低壓直流電。再送給洗衣機(jī)使用，最后讓可控硅觸發(fā)電路

28、送給單片機(jī)和顯示電路等所需要的電路使用。 復(fù)位電路:這個(gè)電路的作用是使程序復(fù)位。單片機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行復(fù)位的原因是因?yàn)樵陔娫唇o單片機(jī)通電后和電源出現(xiàn)電壓過(guò)低不足產(chǎn)生的，就會(huì)使整個(gè)電路處于初始狀態(tài)也就是剛開(kāi)機(jī)的工作狀態(tài)。來(lái)進(jìn)行消除由于操作失誤造成的后果。 時(shí)鐘電路: 單片機(jī)的時(shí)鐘電路是有晶振元件和單片機(jī)內(nèi)部電路組成的，讓單片機(jī)有定時(shí)和計(jì)時(shí)功能的是振蕩頻率，它還為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。 按鍵輸入電路: 所需按鍵開(kāi)關(guān)按照一定的規(guī)律排列，有按鍵被按下時(shí)，按鍵所對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)隨對(duì)應(yīng)的信號(hào)將輸送到單片機(jī)。按鍵被按下的同時(shí)單片機(jī)做出相應(yīng)的回應(yīng)，立即調(diào)出單片機(jī)對(duì)應(yīng)內(nèi)部軟件的工作程序來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)工作，這樣就會(huì)使洗衣機(jī)就會(huì)

29、進(jìn)入相應(yīng)的工作狀態(tài)，完成人們的指令。 使用戶下達(dá)按鍵的請(qǐng)求得以實(shí)現(xiàn)。 顯示電路: LED燈和數(shù)碼管組成了顯示電路，用戶主要通過(guò)LED的亮和滅和數(shù)碼管的顯示來(lái)觀察洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。用戶在對(duì)洗衣機(jī)使用的過(guò)程中，他們可以通過(guò)洗衣機(jī)的洗衣?tīng)顟B(tài)以及指示燈的狀態(tài)來(lái)看出洗衣機(jī)是否接收了用戶所下達(dá)的指令。判斷洗衣機(jī)工作狀態(tài)是否屬于正常狀態(tài)可以通過(guò)洗衣機(jī)的工作狀態(tài)和指示燈的狀態(tài)來(lái)觀察出洗衣機(jī)是否純?cè)诎踩[患。 負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路: 該電路多由雙向可控硅及觸發(fā)電路組成。無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制電機(jī)的工作狀態(tài)等負(fù)載電路的開(kāi)關(guān)和正常運(yùn)行狀態(tài)。單片機(jī)主要根據(jù)用戶在按鍵上所輸入的指令或接受到的信號(hào)，可控硅控制使觸發(fā)電路來(lái)進(jìn)行的導(dǎo)通，使電

30、機(jī)等負(fù)載電路在有點(diǎn)的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)完成用戶所輸入的相對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。 報(bào)警電路: 所設(shè)計(jì)的報(bào)警電路在洗衣過(guò)程中主要是對(duì)在程序的運(yùn)行狀態(tài)的提示以及洗衣完成狀態(tài)的自動(dòng)報(bào)警。它主要根據(jù)程序的安排與軟件的設(shè)定來(lái)工作的，在用戶洗衣過(guò)程完成以后，來(lái)提示用戶洗衣機(jī)以完成工作。 本章小結(jié)本章主要內(nèi)容是智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，各個(gè)功能模塊的數(shù)據(jù)處理包括工作原理和總體設(shè)計(jì)要求，過(guò)程中需要注意的問(wèn)題以及要達(dá)到的性能指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)?；诳刂葡到y(tǒng)的整體分析提供了基礎(chǔ)，為下一步的系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。第三章 系統(tǒng)控制芯片分析 單片機(jī)的型號(hào)選擇是基于控制系統(tǒng)的功能、目標(biāo)、可靠性、性價(jià)比、速度和精度等來(lái)決定的。

31、根據(jù)本課題所要實(shí)現(xiàn)的功能，所需要的單片機(jī)的型號(hào)主要從下面幾點(diǎn)來(lái)考慮：它必須具有較強(qiáng)的抗干擾能力。而且要有較高的性價(jià)比。然而ATMEL公司推出的89系列單片機(jī)中性比價(jià)比較高的就是STC89C51單片機(jī)，它是ATMEL公司中比較典型的一款產(chǎn)品。所以我們就用它做為我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心芯片，硬件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，功能比較強(qiáng)大、性價(jià)比較非常高、價(jià)格極低是STC89C51的主要特點(diǎn)，它的這些特點(diǎn)符合我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需要，能實(shí)現(xiàn)我們所想要的功能，所以我選取了它作為改系統(tǒng)的核心芯片。 STC89C51單片機(jī)介紹 最近美國(guó)STC公司向世界公布了，他們推出了一種具有新型51內(nèi)核的STC系列單片機(jī)。這種新型的51內(nèi)核具

32、有Flash程序存儲(chǔ)器、SRAM、UART、SPI、AD、PWM等模塊。這個(gè)具有新型內(nèi)核的51單片機(jī)與以前普通的51單片機(jī)的基本功能完全兼容，它就是STC89C51單片機(jī)。 主要功能、性能參數(shù)1. 內(nèi)置最新推出的標(biāo)準(zhǔn)51內(nèi)核；2. 它增強(qiáng)型的機(jī)器周期為6時(shí)鐘，標(biāo)準(zhǔn)型為12時(shí)鐘;3.工作頻率范圍為：040MHZ；對(duì)應(yīng)Flash空間為：4KB;5.內(nèi)部存儲(chǔ)器：512B(RAM);6.定時(shí)器計(jì)數(shù)器：3個(gè)16位的定時(shí)器計(jì)數(shù)器；7.通用異步通信口（UART）：1個(gè)；8.中斷源有8個(gè)；9.有系統(tǒng)可編程和應(yīng)用可編程，無(wú)需專用編程器和仿真器；10.通用IO口：32或36個(gè)；11.它的工作電壓是到5V之間；12

33、.外形封裝：40腳PDIP、44腳PLCC和PQFP等他們的引腳如下。圖3-1 引腳圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)51單片機(jī)最小系統(tǒng)一般指的是單片機(jī)與晶振電路和復(fù)位電路組成的系統(tǒng)，單片機(jī)最小系統(tǒng)有時(shí)也稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)稱為單片機(jī)的最小系統(tǒng)。下面給出一個(gè)51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。圖3-2 最小系統(tǒng)電路圖 時(shí)鐘電路 1.內(nèi)部時(shí)鐘電路 內(nèi)部時(shí)鐘電路是有89C51本身用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器和外部電路組成，引腳XTAL1是該放大器的輸入端，引腳XTAL2分別是該放大器的輸出端。放大器與外部諧振器構(gòu)成自激振蕩器，外部諧振器可以是石英晶體、陶瓷諧振器。外接的兩個(gè)電容

34、與諧振器構(gòu)成了并聯(lián)振蕩電路。為了保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性對(duì)兩個(gè)電容也有很高的要求。石英晶體和陶瓷諧振器對(duì)兩個(gè)電容的要求分別為30pF士10pF和40pF士l0pF，這樣的選擇最好。 圖3-3 內(nèi)部時(shí)鐘電路 圖3-4 外部時(shí)鐘電路2.外部時(shí)鐘電路 采用外部振蕩器脈沖信號(hào)輸入，如圖3-4所示，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器，并通過(guò)XTAL2端輸入到片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器中。外接10k的上拉電阻。 復(fù)位電路 通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)部各類寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作叫做復(fù)位11。復(fù)位電平的正脈沖寬度統(tǒng)設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位模式。1.上電復(fù)位方式最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，無(wú)需增加硬件。在復(fù)位輸入引腳和一個(gè)電容器連接到V

35、CC，和一個(gè)電阻連接到GND，如圖3-5所示。圖3-5 上電復(fù)位電路 由VCC，10uf有極性電容，10k電阻組成的上電復(fù)位電路。實(shí)現(xiàn)通過(guò)電容器的充電和放電外部復(fù)位電路，電容器的第一輸入一個(gè)臨時(shí)的高水平，與VCC電容器的充電時(shí)間的增加而減小的高水平，當(dāng)電源接通時(shí)，只要VCC 的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，單片機(jī)就能夠可靠地復(fù)位12。2.手動(dòng)復(fù)位電路圖3-6 手動(dòng)復(fù)位電路當(dāng)我們按下復(fù)位按鍵時(shí)，單片機(jī)引腳RST直接與高電壓VCC相連，這時(shí)出現(xiàn)2個(gè)以上的高電平，讓電路形成復(fù)位重置，復(fù)位的同時(shí)電解電容被短路，形成放電電路；當(dāng)我們復(fù)位按鍵松開(kāi)同時(shí)，電容充電，為下次放電做準(zhǔn)備，此時(shí)電流流過(guò)電阻，單片機(jī)引腳RST

36、這時(shí)為高電平，現(xiàn)在電路仍然是復(fù)位狀態(tài)，充電完成后，電容不存在，形成開(kāi)路，RST此時(shí)為低電平，電路為正常工作狀態(tài)。 ADC0832芯片介紹圖3-7 ADC0832 引腳圖 ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。體積比較小，對(duì)其他芯片兼容性強(qiáng)、性能好、價(jià)格低是ADC0832的主要特點(diǎn)，因?yàn)樗倪@些特點(diǎn)受到的很對(duì)人的喜愛(ài)與使用，現(xiàn)在用它做設(shè)計(jì)的人已經(jīng)非常多了。我們通過(guò)學(xué)習(xí)和了解它的原理，最終能把它熟練掌握，非常有利于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 ADC0832 具有以下特點(diǎn)： （1）具有8位分辨率； （2）有兩個(gè)通道A/D轉(zhuǎn)換； （3）輸出的電平與很多芯片都

37、兼容； （4）輸出的電壓能在最小與最大之間輸出； （5）250KHZ的工作頻率，使其轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32S； （6）一般功耗僅為15mW； （7）它的工作溫度環(huán)境范圍比較大； 本章小結(jié)本章主要內(nèi)容是分析系統(tǒng)控制芯片的工作原理，電路實(shí)現(xiàn)，軟件技術(shù)等相關(guān)設(shè)計(jì)。通過(guò)STC89C51最小系統(tǒng)的分析，熟悉時(shí)鐘電路，復(fù)位電路的工作原理，掌握控制模塊的功能實(shí)現(xiàn)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)思路。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)最基礎(chǔ)的就是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)要考慮許多方面的因素，除了實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)基本功能以外，我們還要考慮諸多因素：比如設(shè)計(jì)所用的器件能不能買(mǎi)到、所做系統(tǒng)的穩(wěn)定性能不能達(dá)到、所設(shè)計(jì)的功能能不能實(shí)現(xiàn)、價(jià)格是不是

38、能接受、編程容不容易實(shí)現(xiàn)和器件的兼容性等因素。所以我們所設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)非常重要。以下是對(duì)所設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體分析。 總體設(shè)計(jì)及功能描述 CPU控制模塊 電機(jī)控制模塊 顯示模塊 電源模塊 復(fù)位模塊 時(shí)鐘模塊 按鍵控制模塊 圖4-1洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總圖CPU控制模塊采用了STC89C51單片機(jī)來(lái)控制各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。我們的系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫x用模塊化設(shè)計(jì)更能直觀的反應(yīng)出我們所設(shè)計(jì)的具體模塊。設(shè)計(jì)的功能模塊包括了一下幾個(gè)功能：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、電源、時(shí)鐘、復(fù)位、按鍵控制、直流電機(jī)控塊和顯示等模塊。洗衣機(jī)的主要功能有強(qiáng)弱洗滌功能、單獨(dú)脫水功能、進(jìn)排水功能、水位檢測(cè)功能、控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)以及

39、電機(jī)的轉(zhuǎn)速、顯示洗滌時(shí)間和洗衣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的功能。 各功能模塊硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)STC89C51單片機(jī)作為主控制的原因是：它是一種高效微型控制器，具有能耗低、性能高等特點(diǎn)。所以我們選用了STC89C51單片機(jī)作為該系統(tǒng)的主要控制芯片。為了方便設(shè)計(jì)我們采用40引腳PDIP雙列直插封裝形式，40引腳PDIP形式的STC89C51單片機(jī)具有32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）接口。40引腳的單片機(jī)外形及引腳排列如圖4-2所示。圖4-2 STC89C51單片機(jī)的引腳圖STC89C51單片機(jī)中的電源、時(shí)鐘信號(hào)和復(fù)位電路是其工作的基本條件，缺少一個(gè)都不能工作。電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路是單片機(jī)中

40、最基本的電路。其組成如圖4-3所示。 CPU控制模塊 電源電路 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 圖4-3 單片機(jī)控制系統(tǒng)基本硬件組成方框圖1. 電源電路單片機(jī)系統(tǒng)電源部分的原理圖如圖4-4所示。我國(guó)使用的標(biāo)準(zhǔn)電壓為220V，我們所設(shè)計(jì)電路的電壓為5V，我們需要經(jīng)過(guò)一系列的變化的到我們所需要的電壓5V。首先將電壓220V經(jīng)過(guò)變壓器T變壓為15V交流電，然后用4個(gè)二極管進(jìn)行全橋整流，在通過(guò)電容濾波得到光滑的5V直流電壓后，最后在經(jīng)過(guò)通過(guò)三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的穩(wěn)壓效果，最終得到穩(wěn)定的+5V電壓給各個(gè)電路模塊進(jìn)行供電。圖4-4 電源電路2.時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)由于我們選用的芯片STC89C51自己本身就有時(shí)鐘振蕩電路，所

41、以我們直接用就行了，不需要單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，只需要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體和微調(diào)電容，就能得到設(shè)計(jì)所需要的自激振蕩器，他能在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，從而得到我們想要的。具體電路設(shè)計(jì)如圖4-5所示。圖4-5 時(shí)鐘振蕩電路工作原理：內(nèi)部時(shí)鐘電路是有89C51本身用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器和外部電路組成，引腳XTAL1是該放大器的輸入端，引腳XTAL2分別是該放大器的輸出端。放大器與外部諧振器構(gòu)成自激振蕩器，外部諧振器可以是石英晶體、陶瓷諧振器。外接的兩個(gè)電容與諧振器構(gòu)成了并聯(lián)振蕩電路。為了保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性對(duì)兩個(gè)電容也有很高的要求。石英晶體和陶瓷諧振器對(duì)兩個(gè)電容

42、的要求分別為30pF士10pF和40pF士l0pF，這樣的選擇最好。為了加快單片機(jī)的運(yùn)行速率，我們添加了晶體振蕩器，它可以簡(jiǎn)稱為晶振，它頻率（fosc）可以調(diào)控，調(diào)控范圍為12MHz,在這次設(shè)計(jì)中我們選取最大值12MHz，選擇12MHz的主要原因是晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行速率越快。3.復(fù)位電路模塊和設(shè)計(jì)復(fù)位電路使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的狀態(tài)。當(dāng)在STC89C51系列單片的RST引腳處引入高電平形成2個(gè)高電平電位，單片機(jī)就會(huì)內(nèi)部自己執(zhí)行復(fù)位操作?？偟脕?lái)說(shuō)，復(fù)位操作分為上電復(fù)位和按鍵復(fù)位。在這次設(shè)計(jì)中我們采用按鍵復(fù)位方式。如圖4-6所示。圖4-6 復(fù)位電

43、路工作原理：當(dāng)我們按下復(fù)位按鍵時(shí)，單片機(jī)引腳RST直接與高電壓VCC相連，這時(shí)出現(xiàn)2個(gè)以上的高電平，讓電路形成復(fù)位重置，復(fù)位的同時(shí)電解電容被短路，形成放電電路；當(dāng)我們復(fù)位按鍵松開(kāi)同時(shí)，電容充電，為下次放電做準(zhǔn)備，此時(shí)電流流過(guò)電阻，單片機(jī)引腳RST這時(shí)為高電平，現(xiàn)在電路仍然是復(fù)位狀態(tài)，充電完成后，電容不存在，形成開(kāi)路，RST此時(shí)為低電平，電路為正常工作狀態(tài)。 顯示電路設(shè)計(jì)顯示模塊由發(fā)光二極管和LED顯示器組成。1.發(fā)光二極管發(fā)光二極管的英文縮寫(xiě)為L(zhǎng)ED。我們這次設(shè)計(jì)選用發(fā)光二極管主要用途是用來(lái)指示洗衣機(jī)的工作狀態(tài)和進(jìn)排水的狀態(tài)。6個(gè)發(fā)光二極管分別跟單片機(jī)的P1口的6個(gè)I/O口連接，如圖4-5所示

44、。為了使導(dǎo)通發(fā)光二極管亮，只要在發(fā)光二極管的負(fù)極所對(duì)應(yīng)的P1口通入低電平。圖4-7 發(fā)光二級(jí)管電路2. LED顯示器我們?yōu)榱酥庇^了觀察出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，就要設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的顯示電路。所以我們用了LED顯示器來(lái)顯示，顯示電路如圖4-8所示。 圖4-8 顯示電路LED顯示器的結(jié)構(gòu)每個(gè)LED顯示器是有8段不同的發(fā)光二極管組成的。LED顯示器有兩種連接方式，分別為共陽(yáng)和共陰連接。我們這次使用的是四個(gè)共陽(yáng)二極管，共陽(yáng)LED顯示器的特點(diǎn)是，當(dāng)其中的發(fā)光二極管接低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，對(duì)應(yīng)的波段就顯示出來(lái)。共陰極連接與共陽(yáng)極連接道理是同樣的。LED顯示器顯示不同的數(shù)字，就要使對(duì)應(yīng)打發(fā)光二極管點(diǎn)亮

45、，為了使發(fā)光二極管點(diǎn)亮，就要編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的代碼，代碼和可以讓對(duì)應(yīng)的LED相應(yīng)的段發(fā)光，顯示出我們想要的數(shù)字，這些數(shù)字組成在一起就能顯示時(shí)間。有時(shí)我們也把這些代碼稱之為段碼或稱之為字型碼。 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 圖4-9 直流電機(jī)電路 圖4-9所示是一個(gè)直流電機(jī)控制電路。當(dāng)JDQ2常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合時(shí)，JDQ3和JDQ1常閉時(shí)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)。 當(dāng)JDQ3常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合時(shí)，JDQ2和JDQ1常閉時(shí)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到洗衣機(jī)洗滌與漂洗的功能。當(dāng)JDQ3常閉時(shí)，JDQ2和JDQ1常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合時(shí)，電機(jī)實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到脫水的效果。Q6控制的繼電器是調(diào)節(jié)脫水時(shí)間和洗滌時(shí)間的繼電器，不閉合的時(shí)

46、候調(diào)節(jié)洗滌時(shí)間，閉合時(shí)調(diào)節(jié)脫水時(shí)間。Q7和Q8控制的繼電器調(diào)節(jié)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 報(bào)警電路報(bào)警功能選擇用蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)，蜂鳴器是一個(gè)一體化的結(jié)構(gòu)電子式訊響器，采用了直流的電壓供電，廣泛用于電腦及打印機(jī)及復(fù)印機(jī)及報(bào)警及電子玩具及汽車(chē)電子設(shè)備及電話、定時(shí)器及其他電子產(chǎn)品在聲音的設(shè)備。蜂鳴器可分為壓電蜂鳴器和電磁式蜂鳴器等兩種類型。本次設(shè)計(jì)采用了壓電蜂鳴器。壓電蜂鳴器主要由許多諧振子、壓電蜂鳴器、阻抗匹配、音箱、殼等。一些壓電蜂音器殼有一個(gè)發(fā)光二極管。許多電晶體諧振子或集成電路構(gòu)成。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源到15伏特直流電壓),許多諧振子初始、輸出 音頻信號(hào),阻抗匹配器壓電蜂鳴器聲音促進(jìn)。當(dāng)P1 6為低電平時(shí)發(fā)出報(bào)警。

47、 如圖4-10所示。圖4-10 報(bào)警電路 進(jìn)/排水電路設(shè)計(jì)的進(jìn)/排水電路基本與電機(jī)電路相同，如圖4-11所示，進(jìn)水閥受P33的控制，排水閥受P34的控制。當(dāng)電控水龍頭的控制端P33為低電平時(shí)，使三極管Q9導(dǎo)通，線圈得電使得進(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始給洗衣機(jī)供水。當(dāng)電控水龍頭的控制端P34為低電平時(shí)，三極管Q10導(dǎo)通，線圈得電使得排水閥打開(kāi)，排出此時(shí)洗衣機(jī)內(nèi)的水。從而達(dá)到了近排水的效果。圖4-11 進(jìn)/排水電路 按鍵模塊設(shè)計(jì)按鍵模塊電路圖，如圖4-12。4-12 按鍵電路K1接P2 0口，K2接P2 1口，K1和K2的3口接口。K1控制洗衣方式和單獨(dú)脫水功能的選擇。K2是暫停和啟動(dòng)鍵。 水位檢測(cè)系統(tǒng)Wat

48、er Sensor水位傳感器是深圳科易互動(dòng)公司最新推出的一款產(chǎn)品，它的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易用、小巧輕便、性比價(jià)較高的水位檢測(cè)傳感器。其工作原理為通過(guò)具有一系列暴露的平行導(dǎo)線線跡其水量的多少。與國(guó)外同類產(chǎn)品相比、不但體積小、功能強(qiáng)、而且設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn):水量到模擬量的轉(zhuǎn)換；可塑性強(qiáng)、本傳感器輸出為基礎(chǔ)模擬值；低功耗、靈敏度高；可以直接與微處理器或其他邏輯電路相連接，適合各種開(kāi)發(fā)板與控制器。水位監(jiān)測(cè)電路如圖4-13，3口接高電平，2口接ADC0832芯片的CHO口，1口接地。我們?cè)O(shè)置一個(gè)水位，在洗衣機(jī)進(jìn)水閥打開(kāi)時(shí)達(dá)到我們所設(shè)定的值，指示燈會(huì)點(diǎn)亮。在出水閥打開(kāi)時(shí)小于我們所設(shè)定的值時(shí)，指示燈會(huì)點(diǎn)亮，從而達(dá)

49、到模擬水位的效果。4-13水位檢測(cè)電路 A/D轉(zhuǎn)換電路 ADC0832 為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò)DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。 本設(shè)計(jì)用AD0832芯片作為改設(shè)計(jì)的A/D轉(zhuǎn)換芯片電路圖，如圖4-14。此電路的主要作用是把水位的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。電容C4的作用讓輸入的信號(hào)更加穩(wěn)定，防止ADC0832

50、芯片監(jiān)測(cè)過(guò)快導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定。圖4-14 A/D轉(zhuǎn)換電路 本章小結(jié)通過(guò)對(duì)本章主要模塊功能設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)模塊的工作原理分析，掌握模塊功能并把它實(shí)現(xiàn)。第五章 軟件部分設(shè)計(jì) 主程序流程圖圖5-1 主程序流程圖 工作子程序流程圖 圖5-2 工作子程序流程圖 按鍵子程序流程圖圖5-3 按鍵子程序流程圖 顯示子程序工作流程圖圖5-4 顯示子程序流程圖 本章小結(jié)本章主要分析了系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)分析。通過(guò)對(duì)流程圖的分析可以掌握程序的運(yùn)行情況以及數(shù)據(jù)的流向。程序的好壞還需要配合硬件電路的設(shè)計(jì)與仿真，在軟件仿真的基礎(chǔ)上形成準(zhǔn)確的程序。第六章 仿真與調(diào)試 標(biāo)準(zhǔn)方式仿真圖 本次設(shè)計(jì)硬件調(diào)試采用Protues軟件進(jìn)行仿真。圖6

51、-1為硬件仿真電路圖，進(jìn)/排水閥由LED燈表示。圖6-1硬件仿真電路圖結(jié) 論主要是以STC8989C51單片機(jī)為核心芯片來(lái)完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先，對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的原理分析與設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)以軟硬件相結(jié)合與搭檔一起完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。我主要完成硬件部分。 在越來(lái)越智能化的社會(huì)，智能洗衣機(jī)成了每個(gè)家里不可缺少的家用電器。所以我選擇這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，并且能通過(guò)此次設(shè)計(jì)來(lái)提高自己硬件電路設(shè)計(jì)的能力。在我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)看到自己將專業(yè)知識(shí)用于解決實(shí)際的問(wèn)題時(shí)，那份成就感和喜悅感是難以形容的。但是，在實(shí)際制作的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該學(xué)的東西太多太多。光靠自己在書(shū)本上所學(xué)過(guò)的這點(diǎn)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠

52、的，真正地認(rèn)識(shí)到了工作就是學(xué)習(xí)的道理。由于自己以前沒(méi)有認(rèn)真學(xué)習(xí)單片機(jī)，感覺(jué)十分吃力，覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)十分緊迫。通過(guò)對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了硬件開(kāi)發(fā)的基本流程并有了一定的駕御此開(kāi)發(fā)過(guò)程的能力?？傊@次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次比較全面的、富有創(chuàng)造性和探索性的鍛煉，完成了我選題時(shí)的心愿。令我深有感觸，對(duì)于我今后的學(xué)習(xí)、工作和生活都將是受益非淺。參考文獻(xiàn)1 楊寶清.實(shí)用電路手冊(cè)，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 江志紅.51單片機(jī)案例精選，北京：清華大學(xué)出版社，20083 華永平.電子線路課程設(shè)計(jì)，南京:東南大學(xué)出版社，20064 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社，19965 閻石.數(shù)字電子技術(shù)，北京：高等教育出版社，20046 潘新民等編著.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，北京：高等教育出版社，20017 趙偉軍.Protel99SE原理圖與PCB仿真，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8 辛友順.單片機(jī)引用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006 9