1、畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要 洗衣機(jī)是人們必備日常生活家電，其發(fā)明與普及改變了人們的勞動(dòng)理念。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)僅僅局限于洗衣以及脫水等基本功能，而新型的洗衣機(jī)則注入很多新型的元素，智能化控制技術(shù)的引入，使得洗衣機(jī)更加人性化，對(duì)于勞動(dòng)者而言，智能化洗衣機(jī)不僅僅提高了勞動(dòng)效率，而且增加了人們的生活樂(lè)趣。一個(gè)功能完善的洗衣機(jī)，不僅僅只局限于洗衣脫水等功能，還能夠按照用戶的要求實(shí)現(xiàn)更多智能化的要求，除此之外還可以對(duì)洗衣機(jī)的故障狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)對(duì)洗衣機(jī)的故障狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，保證洗衣過(guò)程的安全可靠運(yùn)行。本文首先介紹了洗衣機(jī)的研究背景以及目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)洗衣機(jī)的工作原理進(jìn)行了深入的剖析，分別從硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)兩方

2、面對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由軟件驅(qū)動(dòng)硬件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有一定的外圍電路，例如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及指示燈電路，利用Protues仿真軟件實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的功能模塊如下變頻調(diào)速模塊、故障處理、水位檢測(cè)、洗滌過(guò)程等洗衣機(jī)主要基本功能。最后通過(guò)硬件以及軟件調(diào)試，得到了較為完善的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，滿足了本次設(shè)計(jì)任務(wù)書的基本要求。關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)；AT89C51；控制系統(tǒng)；Protues仿真IAbstract Washing machines are an essential daily lives of

3、people appliances, its invention and popularization of the concept of changing the way people work . General digital logic circuits controlled by only two or three procedures a washing machine , there are also a fool by -pass procedure . The microcontroller-based control of a washing machine can be

4、a complex process control , water level segment will refine , refine rinsing function , coupled with the application of different clothing and other functions, the washing process is greatly increased. For a fully automatic washing machine , the first requirement to complete the basic functions of l

5、aundry ; while also setting several different washing programs according to the different needs of users ; should also consider the strength of the flow of decisions washing conditions ; Also on laundry fault diagnosis process appears to ensure high-speed operation and so on. This paper describes th

6、e current situation of the domestic washing machine control systems , the problem facing the development . Gap washer machine from product quality, performance and application perspective ; domestic washer machine industry as a whole to see the problems as well as its development trend. Using AT89C5

7、1 microcontroller as the master chip washing machine control systems , washing laundry program runs under MCU control , the main functions of the module are as follows washing machine inverter module , fault handling, water testing, current and voltage detection protection , clothing detection , tem

8、perature detection, timing operation , pause, stop, etc. compulsory modules . Function and design software to achieve functional design from soaking into the washing machine dehydration ends.Key words: Washing machine; AT89C51; control system; Protues simulation目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒 論11.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究

9、背景11.2 洗衣機(jī)工作原理11.3 洗衣機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展21.4 本文研究的主要內(nèi)容3第2章 整體設(shè)計(jì)方案42.1 設(shè)計(jì)任務(wù)42.2 設(shè)計(jì)方案一42.3 設(shè)計(jì)方案二52.4 整體方案選擇5第3章 硬件電路設(shè)計(jì)63.1 洗衣機(jī)控制面板設(shè)計(jì)63.2 主要電路設(shè)計(jì)73.2.1 電源電路設(shè)計(jì)73.2.2 水位檢測(cè)電路設(shè)計(jì)73.3.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)83.3.4 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)93.3.5 鍵盤電路設(shè)計(jì)103.3.6 蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)103.3.7 電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)113.3.8 進(jìn)水排水電路設(shè)計(jì)123.3.9 顯示電路12第4章 軟件設(shè)計(jì)144.1 主程序設(shè)計(jì)144.2 洗滌子程序設(shè)計(jì)154.3 漂洗子

10、程序設(shè)計(jì)164.4 脫水子程序設(shè)計(jì)174.5 經(jīng)濟(jì)洗滌子程序184.6 外部中斷流程圖19第5章 軟件調(diào)試215.1 protues仿真驗(yàn)證215.2 各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)22結(jié) 論25致 謝27參考文獻(xiàn)28I第1章 緒 論1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究背景隨著人們生活水平的大幅度提高，傳統(tǒng)的家用電器工作模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的要求了，新型的高科技家用電器已經(jīng)成為當(dāng)今生活的主體，洗衣機(jī)作為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚募矣秒娖鳎谵r(nóng)村、特別是城市占據(jù)了重要的地位，具備有節(jié)能、環(huán)保、高效的智能化洗衣機(jī)是現(xiàn)代人們所期望的。隨著科技的逐步發(fā)展，洗衣機(jī)的操作已不像先前復(fù)雜的操作了，用戶僅需按下洗衣、脫水按鈕就可以自行的

11、完成對(duì)洗衣的操作，這樣大大的節(jié)省了人們的時(shí)間，提高了人們的洗衣舒適度。如今新型的洗衣機(jī)不僅可以完成洗衣以及脫水等操作，還可以根據(jù)所添加衣物的重量，來(lái)注入最佳進(jìn)水量、選擇最佳洗滌時(shí)間以此達(dá)到最佳洗滌效果，滿足用戶的要求，同時(shí)洗滌結(jié)束之后還可以通過(guò)音樂(lè)聲音來(lái)提醒用戶洗滌結(jié)束。總之，新型技術(shù)的注入大大的提高了洗衣機(jī)的智能化程度，在一定程度上為提高人們的生活質(zhì)量、節(jié)省洗衣時(shí)間、提高生活舒適度、節(jié)省電能起到了很重要的作用。總之，將智能化技術(shù)、電子技術(shù)等等使用到洗衣機(jī)中時(shí)未來(lái)科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。現(xiàn)階段中國(guó)市場(chǎng)的日常家用洗衣機(jī)住在發(fā)生巨大的變化，傳統(tǒng)的功能單一的洗衣機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)文化的追求了，

12、新型的以智能化技術(shù)為核心的洗衣機(jī)主要功能是完成對(duì)衣物進(jìn)行洗滌以及脫水，同時(shí)可以根據(jù)衣物的不同，分別設(shè)置強(qiáng)洗與弱洗兩種洗滌方式，如此可以節(jié)省用電量。現(xiàn)代化洗衣機(jī)具備自行故障檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，可發(fā)出報(bào)警，以提醒用戶做出相關(guān)的操作。然而隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，發(fā)展功能更完善、性能更穩(wěn)定的洗衣機(jī)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，故本文將對(duì)智能化洗衣機(jī)控制系統(tǒng)做出一定研究1。1.2 洗衣機(jī)工作原理洗衣機(jī)主要分為普通型波輪洗衣機(jī)以及機(jī)械全自動(dòng)洗衣機(jī)，下面就這兩類洗衣機(jī)分析其各自工作原理。傳統(tǒng)式波輪機(jī)洗衣機(jī)：其主要組成部分包括有：洗衣桶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鍵盤按鈕、洗衣機(jī)箱、電源插口等幾部分。傳統(tǒng)式洗衣機(jī)的工作原理是依

13、靠裝置在洗衣桶底的驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)衣物的清洗作用的。機(jī)械全自動(dòng)洗衣機(jī)：通過(guò)控制面板來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)的洗滌、漂洗以及脫水等功能的控制。機(jī)械式洗衣機(jī)裝設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、進(jìn)水以及排水閥，通過(guò)控制總線來(lái)完成洗衣機(jī)各項(xiàng)功能的實(shí)施。機(jī)械式全自動(dòng)洗衣機(jī)與傳統(tǒng)波輪式洗衣機(jī)相比較，洗衣效率更高、更清潔、更節(jié)能。中國(guó)家電研究院根據(jù)洗衣機(jī)實(shí)際存在的問(wèn)題指出，洗衣機(jī)內(nèi)部環(huán)境潮濕，當(dāng)洗衣機(jī)幾天沒(méi)使用之后，內(nèi)部易于滋養(yǎng)大量的細(xì)菌，長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境下洗衣將會(huì)造成細(xì)菌感染，引起皮膚病，故一臺(tái)洗衣機(jī)如果長(zhǎng)期不使用，必須對(duì)其進(jìn)行消毒處理，以殺掉其中的大量菌類。這樣研制出自動(dòng)清洗殺毒的洗衣機(jī)是十分必要的，一臺(tái)洗衣機(jī)當(dāng)洗衣結(jié)束之后，就

14、可以按下殺毒處理按鍵，進(jìn)行洗衣的后續(xù)操作。 1.3 洗衣機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展從古至今，洗衣機(jī)是日常生活中不可避免的一項(xiàng)家務(wù)勞動(dòng)，傳統(tǒng)的洗衣方式是直接在河里進(jìn)行的手搓、棒打、擰干等一系列洗衣活動(dòng)，樂(lè)趣無(wú)窮，只從洗衣機(jī)的出現(xiàn)，人們無(wú)需在河里進(jìn)行洗衣，一方面人們的勞動(dòng)效率增加了，但是另一方面，不再有先前的勞動(dòng)樂(lè)趣了。但總的來(lái)說(shuō)洗衣機(jī)的出現(xiàn)提高了人們的勞動(dòng)效率、使得人們家務(wù)勞動(dòng)更加輕松自在。全世界第一臺(tái)洗衣機(jī)誕生于1858年，由美國(guó)發(fā)明家漢密爾頓史密斯制造而成，自從第一臺(tái)洗衣機(jī)的出現(xiàn)，對(duì)手洗時(shí)代產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)，人們不在滿足于以前的手洗衣物，而將目光轉(zhuǎn)向了高效的洗衣機(jī)，1874年，第一臺(tái)以人工攪動(dòng)為動(dòng)力源的

15、洗衣機(jī)誕生，1911年美國(guó)人再次研制出了第一臺(tái)電動(dòng)自動(dòng)洗衣機(jī)，很快在1920年，電動(dòng)洗衣機(jī)開始投入生產(chǎn)，并且占據(jù)了一定的生產(chǎn)地位，但是人們住在追求性能更完善的洗衣機(jī)，并在原有洗衣機(jī)的基礎(chǔ)上做更進(jìn)一步的改進(jìn)，例如將洗衣桶的原材料由先前的鋁制桶體改進(jìn)為了外層鑄鋁、內(nèi)層鑄銅的雙層洗衣桶。1932年，洗衣機(jī)的動(dòng)力源也做出了進(jìn)一步的改進(jìn)，由先前的攪動(dòng)式變成了噴流式和滾筒式動(dòng)力源，這樣大大的提高了洗衣機(jī)的工作效率。隨著時(shí)間的推移，第一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)也相繼問(wèn)世，其具備了洗滌、漂洗、脫水等完整的功能2。近年來(lái)，隨著科技的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的洗衣機(jī)已經(jīng)被人們所淘汰了，新型的以智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)為核心的

16、洗衣機(jī)正在改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)理念，為人們的生活注入新的活力。全自動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世改變了人們的思考模式以及傳統(tǒng)的生活理念，為人們的生活帶來(lái)了很多活力。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)是以水流的改變、動(dòng)力的增加來(lái)執(zhí)行洗衣效果的。而新型的洗衣機(jī)則更加側(cè)重于超聲波、臭氧以及蒸汽洗滌等新型的洗衣方式，使得洗衣機(jī)由傳統(tǒng)的僅僅依靠機(jī)械強(qiáng)度的變化、洗衣粉的洗滌作用而向更高層次的健康、環(huán)保洗滌方式轉(zhuǎn)變，特別是電解水、超音波技術(shù)在洗衣機(jī)行業(yè)的運(yùn)用幾乎改變了洗衣機(jī)的歷史洗衣不用或少用洗衣粉、洗滌劑，在一定程度上減少了化學(xué)洗衣用品對(duì)衣物以及對(duì)皮膚的傷害，同時(shí)減少了其對(duì)環(huán)境的污染，新型的以臭氧、電解水以及蒸汽等為消毒材料的洗衣機(jī)受到了了人們的青

17、睞，引發(fā)了洗衣機(jī)的再次變革3。目前新型發(fā)展起來(lái)的洗衣機(jī)是集合現(xiàn)階段最新技術(shù)與一體化的產(chǎn)物，新型的洗衣機(jī)是一套智能化裝置，可以根據(jù)人們的生活習(xí)慣進(jìn)行記憶存儲(chǔ)，將先前設(shè)置的洗衣模式記憶，無(wú)需下次重復(fù)設(shè)置，同時(shí)新型洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加人性化，例如一個(gè)洗衣機(jī)可以設(shè)置兩個(gè)洗衣桶，將不同類型的衣物進(jìn)行分別洗滌，這樣可以防止染色；同時(shí)洗滌完畢取衣物時(shí)，洗衣桶可以自行傾斜，無(wú)需人為的彎腰而浪費(fèi)體力。具備有蒸汽功能的洗衣機(jī)大大的減少了試衣服的晾干時(shí)間，增加了人們的生活效率，節(jié)省了人們的時(shí)間。1.4 本文研究的主要內(nèi)容 本文以全自動(dòng)洗衣機(jī)為研究對(duì)象，研究了全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制策略，同時(shí)利用PROTUES進(jìn)行了一系列的

18、仿真研究及探討。主要完成以下工作: 1.了解全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究背景及現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。本針對(duì)目前洗衣機(jī)存在的不足，分析今后洗衣機(jī)發(fā)展主要趨勢(shì)。2. 在對(duì)洗衣機(jī)工作原理以及洗衣整體工作流程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了以AT89C51單片機(jī)為核心的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心，附加一定的外圍元件電路，通過(guò)軟件驅(qū)動(dòng)硬件電路的方法來(lái)執(zhí)行整個(gè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行。 3.以AT89C51單片機(jī)為控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有一定的外圍電路，例如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及指示燈電路，利用Protues仿真軟件實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的功能模塊如下變

19、頻調(diào)速模塊、故障處理、水位檢測(cè)、洗滌過(guò)程等洗衣機(jī)主要基本功能。第2章 整體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心，附加一定的外圍元件電路，通過(guò)軟件驅(qū)動(dòng)硬件電路的方法來(lái)執(zhí)行整個(gè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行。以AT89C51單片機(jī)為系統(tǒng)控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有一定的外圍電路，例如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及指示燈電路，利用Protues仿真軟件實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的功能模塊如下電機(jī)變頻調(diào)速模塊、故障處理、水位檢測(cè)、洗滌過(guò)程等洗衣機(jī)主要基本功能4。2.2 設(shè)計(jì)方案一利用數(shù)字電路以及模擬電路共同構(gòu)成洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)秒脈沖信號(hào)發(fā)生器、定時(shí)

20、器、功率放大器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及繼電保護(hù)開關(guān)共同構(gòu)成洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的主體電路。顯示器主要是將洗衣機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)顯示出來(lái)，以達(dá)到人機(jī)交流的效果，讓人們更加快速的了解洗衣機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)。圖2-1 整體設(shè)計(jì)方案一2.3 設(shè)計(jì)方案二圖2-2 整體設(shè)計(jì)方案二本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)作為控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有外圍電路：本次設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有一定的外圍電路，例如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及指示燈電路，利用Protues仿真軟件實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的功能模塊如下變頻調(diào)速模塊、故障處理、水位檢測(cè)、洗滌過(guò)程等洗衣機(jī)主要基本功能，通

21、過(guò)C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的軟件整體設(shè)計(jì)。按照此方案設(shè)計(jì)出的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)具備有強(qiáng)洗以及弱洗兩種洗滌方式，同時(shí)可以檢測(cè)洗衣桶內(nèi)的水位，自行進(jìn)行給水與排水操作，最后可以對(duì)洗衣機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)生故障可以自行報(bào)警，并且自行進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理5。2.4 整體方案選擇目前洗衣機(jī)在家用電器占據(jù)的市場(chǎng)越來(lái)越廣闊，前景十分可觀，因此研究洗衣機(jī)控制系統(tǒng)顯得尤為重要。從以上兩種方案，容易看出方案一選用了計(jì)數(shù)器、譯碼器、秒脈沖發(fā)生器、功放等電路，功能比較單一，電路復(fù)雜，體積較大，單線性誤差大，實(shí)現(xiàn)不方便。方案二電路原理簡(jiǎn)單，控制系統(tǒng)整體體積小、重量輕、維護(hù)方便、操作快捷。洗衣機(jī)所具備的功能相對(duì)強(qiáng)大，洗衣機(jī)控制

22、系統(tǒng)具備有強(qiáng)洗、弱洗之分，同時(shí)還具備有自診斷，報(bào)警暫停等功能。因此基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)更符合設(shè)計(jì)的要求，實(shí)用性更強(qiáng)。故本次設(shè)計(jì)采用方案二來(lái)實(shí)行。第3章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 洗衣機(jī)控制面板設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)控制面板主要包括：?jiǎn)?dòng)/停止、標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速、水位選擇按鈕以及狀態(tài)顯示燈，洗衣機(jī)控制面板的設(shè)計(jì)如下圖3-1所示：圖3-1 洗衣機(jī)面板圖通過(guò)洗衣機(jī)來(lái)對(duì)衣物的清洗過(guò)程大致如下：1進(jìn)水動(dòng)作，首先將臟兮兮的衣物放置到洗衣桶內(nèi)，此時(shí)按下進(jìn)水按鈕，則洗衣機(jī)進(jìn)水系統(tǒng)就會(huì)自行的動(dòng)作，將所要清洗的衣物覆蓋滿水，在進(jìn)水的過(guò)程中，洗衣機(jī)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)洗衣桶內(nèi)裝滿的水的位置進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)所裝衣物的體積以及重量的大

23、小，以使得洗衣效果達(dá)到最佳。2.洗滌操作，當(dāng)進(jìn)水量達(dá)到一定的體積時(shí)，洗衣機(jī)就自行進(jìn)行洗衣操作，洗衣電機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行正轉(zhuǎn)-停止反轉(zhuǎn)等一系列重復(fù)的操作。其中正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)所執(zhí)行的時(shí)間是相同的，而中間停止的時(shí)間也是相同。3.排水操作，當(dāng)洗滌時(shí)間達(dá)到一定的時(shí)間之后，就可以進(jìn)行排水操作，將洗衣桶內(nèi)的臟水排除掉。4.脫水操作，當(dāng)洗衣機(jī)排水過(guò)程結(jié)束之后，就進(jìn)入到脫水操作，通過(guò)同樣也是基于洗衣機(jī)內(nèi)置電機(jī)的正轉(zhuǎn)-停止-發(fā)轉(zhuǎn)這一重復(fù)的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的6。當(dāng)脫水過(guò)程結(jié)束之后，洗衣機(jī)就停止工作，整個(gè)洗衣過(guò)程結(jié)束。3.2 主要電路設(shè)計(jì)該電路主要組成部件是由AT89C51單片機(jī)以控制核心、電源模塊、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、指示燈、電動(dòng)

24、機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴報(bào)警器、電控水龍頭、LED顯示電路、水位監(jiān)測(cè)以及4個(gè)按鍵電路共同組成。下面將對(duì)其分別對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的主要硬件電路進(jìn)行逐一的分析7。3.2.1 電源電路設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電源部分電氣原理圖如圖3-2所示。電源模塊首先將交流電經(jīng)過(guò)降壓處理，然后將所得到的的電源經(jīng)過(guò)整流器，得到滿足洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的電源。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壓后，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓管（7805）穩(wěn)壓得到穩(wěn)定+5V電壓給各器件供電。圖3-2 電源電路3.2.2 水位檢測(cè)電路設(shè)計(jì)水位監(jiān)測(cè)電路是洗衣機(jī)運(yùn)行中一項(xiàng)十分主要的電路，其可以根據(jù)洗衣機(jī)內(nèi)

25、裝有的衣物的重量以及體積大小來(lái)安排最合理的水量，以此達(dá)到最合理的洗衣效果。洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的水位監(jiān)測(cè)原理為：全自動(dòng)洗衣機(jī)的智能化核心就是通過(guò)對(duì)所洗衣物的重量以及體積的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣桶中水位的檢測(cè)。一般洗衣機(jī)水位檢測(cè)系統(tǒng)的水位開關(guān)處都會(huì)設(shè)有兩個(gè)水位測(cè)試插片。在洗衣機(jī)沒(méi)有工作時(shí)，兩個(gè)水位插片之間的接觸點(diǎn)是斷開的，這樣就沒(méi)有通入電源，而當(dāng)執(zhí)行洗衣操作時(shí)，水位監(jiān)測(cè)插片觸點(diǎn)就將自行的接通，但進(jìn)水量達(dá)到一定時(shí)，洗衣桶中的氣壓就達(dá)到了一定，此時(shí)通過(guò)導(dǎo)氣管將洗衣桶中的氣壓傳遞到水位檢測(cè)儀上，水位監(jiān)測(cè)儀根據(jù)當(dāng)時(shí)所測(cè)控的數(shù)據(jù)集市的反饋給微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，當(dāng)氣壓達(dá)到一定時(shí)，就可以克服內(nèi)置的水位開關(guān)彈簧，通過(guò)水位

26、開關(guān)彈簧所具備的力量來(lái)推動(dòng)洗衣機(jī)橡膠密封圈發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，促使水位監(jiān)測(cè)裝置的觸點(diǎn)接通，這樣就通有電流，當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，可以將一個(gè)微信號(hào)傳遞給控制中心，得到進(jìn)水的水位數(shù)據(jù)。同時(shí)在排水過(guò)程中的操作與之是相似的。都是通過(guò)內(nèi)置于洗衣機(jī)中的兩個(gè)插片的接通與斷開來(lái)檢測(cè)水位的具體情況的，當(dāng)排水量達(dá)到一定的程度時(shí)，就可以執(zhí)行停止操作，使得洗衣機(jī)暫時(shí)停止進(jìn)行排水操作。本次設(shè)計(jì)所采用的水位檢測(cè)電路如下圖3-3所示8。圖3-3 水位監(jiān)測(cè)電路圖3.3.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位電路的作用是復(fù)位。對(duì)于一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，復(fù)位電路的設(shè)計(jì)是必須的。單片機(jī)接通電源，并運(yùn)行程序代碼時(shí)，難免會(huì)因?yàn)槌绦蛭蓙y、硬件過(guò)電壓或者人為誤操作而

27、引起程序代碼出現(xiàn)誤差，從而引起整個(gè)控制系統(tǒng)的錯(cuò)誤，為了保障系統(tǒng)通電運(yùn)行程序時(shí)仍然可以保證參數(shù)指標(biāo)仍運(yùn)行在初始化位置，必須設(shè)置復(fù)位電路。單片機(jī)在工作運(yùn)行中難免會(huì)出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤或操作出錯(cuò)等使得整個(gè)系統(tǒng)難以運(yùn)行的情況，在此時(shí)必須進(jìn)行復(fù)位操作來(lái)彌補(bǔ)，復(fù)位操作執(zhí)行之后，系統(tǒng)重回地址為0000H處執(zhí)行，復(fù)位信號(hào)需從單片機(jī)RST引腳輸入進(jìn)來(lái)，本次設(shè)計(jì)利用了按鍵式電平復(fù)位電路。單片機(jī)控制系統(tǒng)而言，其復(fù)位大多都是增設(shè)外部復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中采用了手動(dòng)復(fù)位電路，如下圖3-4所示9。圖 3-4 復(fù)位電路圖3.3.4 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路為單片機(jī)工作系統(tǒng)提供基準(zhǔn)頻率，時(shí)鐘電路的組成由外部增

28、設(shè)晶振芯片所組成的晶振電路與單片機(jī)自身所具備的電路共同構(gòu)成。以構(gòu)成單片機(jī)的工作頻率。單片機(jī)都可以組成一個(gè)內(nèi)部振蕩電路的高增益反相放大器，其中引腳XTAL1 和XTAL2 分別對(duì)應(yīng)著此放大電路的輸入端口以及輸出端口。這個(gè)放大電路與具有反饋功能的石英晶體或者陶瓷諧振器共同組成了自激振蕩器，以此為單片機(jī)提供脈沖信號(hào)，設(shè)置的脈沖信號(hào)也就是單片機(jī)運(yùn)行的速度，在此次設(shè)計(jì)中，我們將晶振頻率設(shè)置為12MHz，換句話說(shuō)就是單片機(jī)的工作速度為12MHZ/S，對(duì)于目前單片機(jī)來(lái)說(shuō)，其工作頻率是存在一定的范圍的，最高不能超過(guò)24MHz，否則將會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖3-5為本次所設(shè)計(jì)的單片機(jī)晶振電路10。圖3-5 時(shí)鐘電

29、路圖3.3.5 鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤在單片機(jī)控制系統(tǒng)中占據(jù)有非常重要的地位，是洗衣機(jī)控制系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)的指揮官。獨(dú)立式鍵盤一個(gè)接口連接一個(gè)單片機(jī)的I/O接口，比較適合于鍵盤數(shù)量較少的設(shè)計(jì)，如要求較多的鍵盤數(shù)量，則需要的單片機(jī)接口多且復(fù)雜程度高，然而鍵盤數(shù)量較少的設(shè)計(jì)則采用獨(dú)立鍵盤是十分有利的。本次設(shè)計(jì)采用了4個(gè)獨(dú)立的鍵盤按鈕。鍵盤模塊將想要實(shí)現(xiàn)的功能通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷操作的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸入數(shù)據(jù)以及傳輸指令等功能，是一種人為干預(yù)單片機(jī)工作的可行手段，如圖3-6所示11。圖3-6 鍵盤電路為了便于對(duì)洗衣機(jī)的有效控制，本次設(shè)計(jì)增設(shè)了四個(gè)獨(dú)立的鍵盤，其中主要包括如下：程序選擇按鈕、強(qiáng)洗與弱洗按鈕、運(yùn)行

30、與暫停按鈕以及蓋開按鈕，這樣可以一目了然的實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)的有效控制。下面分別對(duì)如下的四個(gè)獨(dú)立按鍵做說(shuō)明：1. 程序選擇鍵盤，根據(jù)用戶的要求，可以根據(jù)所要清洗的衣物的干凈度來(lái)對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的洗衣，包括標(biāo)準(zhǔn)洗滌方式、經(jīng)濟(jì)洗滌方式、單獨(dú)洗滌方式以及排水程序四種程序，通過(guò)程序選擇按鈕可以分別執(zhí)行對(duì)其的選擇操作。2. 強(qiáng)洗與弱洗選擇按鈕，根據(jù)衣物的制作材料，可以選擇強(qiáng)洗與弱洗，其中強(qiáng)洗與弱洗的工作原理如下，強(qiáng)洗時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)與飯莊各執(zhí)行的時(shí)間為5S，而兩者之間會(huì)存在著0.5S的停止，而弱洗則正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)的時(shí)間各自為2.5S，中間所停頓的時(shí)間為1.5S，故可以按照此工作原理來(lái)分別執(zhí)行對(duì)電機(jī)的控制。3.運(yùn)行與

31、暫停按鈕，不管是什么洗衣機(jī)都要有這個(gè)按鈕，用于開啟洗衣機(jī)的工作，以及停止洗衣機(jī)的工作，此設(shè)計(jì)是必不可少的。當(dāng)按下此運(yùn)行按鈕時(shí)，洗衣機(jī)自行的進(jìn)入洗滌狀態(tài)，當(dāng)洗衣干凈之后，用戶按下暫停按鈕，那么此時(shí)洗衣機(jī)將會(huì)停止工作12。3.3.6 蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的蜂鳴器主要是針對(duì)洗衣機(jī)發(fā)生故障狀態(tài)作出報(bào)警，及時(shí)將故障消息反饋給用戶，以備及時(shí)快速的切斷電源。通過(guò)連接單片機(jī)的外圍接口P3.5端口來(lái)實(shí)現(xiàn)高電平的輸，以此來(lái)控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的輸出/輸入I/O硬件資源很有限，一般只能選用一個(gè)輸入/輸出I/O口來(lái)供蜂鳴器的使用，具體的驅(qū)動(dòng)電路如圖3-7所示。圖3-7 蜂鳴報(bào)警器電路圖3.3.7

32、電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)電機(jī)的控制原理圖如下圖3-8所示，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的運(yùn)行，保證洗衣的順利可靠進(jìn)行。本次課題的主要目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)高效、精準(zhǔn)的運(yùn)行，故在控制過(guò)程中，必須將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)的步進(jìn)角度，僅此條件才可以控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，利用ULN2003芯片為步進(jìn)電機(jī)施與其運(yùn)行的脈沖信號(hào)，首先從AT89C51單片機(jī)的P1引腳輸出00000001B，由于AT89C51單片機(jī)連接芯片ULN2003僅需要用到P1.0-P1.3引腳，因此若采用單節(jié)拍對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，ULN2003芯片與AT89C51單片機(jī)的連接所涉及的四個(gè)管腳中每一時(shí)刻僅僅只有一個(gè)引腳是保持導(dǎo)通狀態(tài)的，而另外

33、的三個(gè)引腳都是處于關(guān)斷狀態(tài)，如此與ULN2003芯片相連接步進(jìn)電機(jī)是僅有一個(gè)引出端口是處于導(dǎo)通狀態(tài)的13。圖3-8 電機(jī)控制電路圖3.3.8 進(jìn)水排水電路設(shè)計(jì)進(jìn)水排水電路的設(shè)計(jì)如下圖3-9所示，進(jìn)水閥受單片機(jī)AT89C51的 P1.6接口來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，出水閥受單片機(jī)AT89C51的 P1.7來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。當(dāng)電控水龍頭的控制端受單片機(jī)AT89C51的P1.6接口為“0”時(shí)，Ka線圈得電使得進(jìn)水閥打開。當(dāng)電控水龍頭的控制端受單片機(jī)AT89C51的P1.7接口為“0”時(shí)，Kb線圈得電使得出水閥打開14。圖3-9 進(jìn)水排水控制電路圖3.3.9 顯示電路顯示電路是通過(guò)單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED顯示器，實(shí)現(xiàn)對(duì)本次設(shè)計(jì)

34、的洗衣狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)跟蹤顯示。LED顯示器的組成部分主要是由八位LED數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用于顯示不同條件下的狀態(tài)。使用單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED顯示器發(fā)光的方法很多。按照顯示方式分類，分為兩類：靜態(tài)顯示以及動(dòng)態(tài)顯示；按照譯碼方式主要分為：硬件譯碼以及軟件譯碼兩類。靜態(tài)顯示方式是驅(qū)動(dòng)電路具備將輸出控制信號(hào)鎖存的能力，將控制顯示器的數(shù)據(jù)輸出之后，單片機(jī)就不再控制LED顯示器工作了，直到下一次驅(qū)動(dòng)LED顯示器時(shí)，再次傳輸一次新的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，靜態(tài)顯示方式輸出數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用CPU內(nèi)存小，但是不具備實(shí)時(shí)控制顯示器的功能。而動(dòng)態(tài)顯示方式則是計(jì)算機(jī)時(shí)刻針對(duì)顯示器所要輸出的信號(hào)隨時(shí)傳輸最新數(shù)據(jù)，顯示準(zhǔn)確性高，但是占用CPU

35、內(nèi)存大。這兩類顯示器驅(qū)動(dòng)方式各有利弊，靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定性強(qiáng)，占用計(jì)算機(jī)CPU內(nèi)存小，缺點(diǎn)則是每一個(gè)顯示單元都需要與之相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)控制單元這樣驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。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.動(dòng)態(tài)顯示方式雖然占用計(jì)算機(jī)CPU內(nèi)存大，然而使用硬件電路復(fù)雜，能夠節(jié)省很多器件單元。顯示電路是一個(gè)8位共陰極LED數(shù)碼管。故同一時(shí)刻，如果LED顯示器的各位位選通處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，LED顯示器的各位將顯示出相同的字符出來(lái)。顯示電路的設(shè)計(jì)如下圖3-10所示15:圖3-10 顯示電路圖第4章 軟件設(shè)計(jì)軟件是硬件平臺(tái)的指揮官，控制各個(gè)硬件之間的協(xié)調(diào)操作執(zhí)行，硬件是軟

36、件的基礎(chǔ)，兩者關(guān)系緊密，不可分割，共同完成了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，軟件的設(shè)計(jì)強(qiáng)大與否決定了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的整體功能，本次設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)主程序?qū)Ω鱾€(gè)功能的子程序進(jìn)行調(diào)用，由于編程多涉及到數(shù)值運(yùn)算，比較復(fù)雜，還有LCD燈的顯示設(shè)計(jì)都是需要多重選擇判斷，用我們平時(shí)常用的匯編語(yǔ)言編程是很難實(shí)現(xiàn)的，本次設(shè)計(jì)選用了編程靈活、修改方便、結(jié)構(gòu)清晰易懂的C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)編程16。4.1 主程序設(shè)計(jì)單片機(jī)全自動(dòng)洗衣機(jī)，用戶須按下一個(gè)洗衣按鍵，實(shí)現(xiàn)整個(gè)洗衣過(guò)程。洗衣機(jī)有弱洗、標(biāo)準(zhǔn)洗、強(qiáng)洗和甩干。洗滌方案包括進(jìn)水、洗滌、排水、甩干、進(jìn)水、漂洗、甩干、排水、報(bào)警過(guò)程。本設(shè)計(jì)主要程序調(diào)用關(guān)系模塊圖如4-1如下

37、所示 圖4-1 主要程序調(diào)用關(guān)系模塊一個(gè)完整的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是通過(guò)硬件電路與軟件相結(jié)合來(lái)共同實(shí)現(xiàn)的，硬件電路主要根據(jù)本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)所要達(dá)到的具體功能來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)一套完整的硬件電路設(shè)計(jì)成功之后，可以根據(jù)要求來(lái)設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的軟件，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件電路的驅(qū)動(dòng)，軟件按照其所要執(zhí)行的功能可以分為如下兩類：第一類是主程序，它是程序調(diào)用以及支配的核心程序，通過(guò)主程序可以完成對(duì)子程序的調(diào)用以及協(xié)調(diào)。第二類是子程序，也就是執(zhí)行程序，通過(guò)子程序可以完成對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)具體功能的實(shí)現(xiàn)，例如本次設(shè)計(jì)中的顯示子程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)子程序、強(qiáng)洗以及弱洗子程序，子程序就是對(duì)所要執(zhí)行的功能進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的，它的實(shí)現(xiàn)

38、受到主程序的調(diào)用以及協(xié)調(diào)。故要設(shè)計(jì)出一套完整的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，必須完成洗衣控制系統(tǒng)硬件電路與程序之間的調(diào)度關(guān)系，優(yōu)化程序執(zhí)行效率，使得軟硬件設(shè)計(jì)合理化。本設(shè)計(jì)程序總體流程圖如下4-2如下所示17。圖4-2 洗衣機(jī)主程序流程圖4.2 洗滌子程序設(shè)計(jì)洗滌是洗衣機(jī)運(yùn)行過(guò)程中必不可少的子程序，洗滌的主要過(guò)程是，電源接通，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，反復(fù)重復(fù)上面的操作，直到用戶所設(shè)置的洗滌時(shí)間結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)操作，洗滌子程序流程圖設(shè)計(jì)如下圖4-3所示18：圖4-3 洗滌子程序4.3 漂洗子程序設(shè)計(jì)漂洗與洗滌在工作上相同，唯一的區(qū)別就是漂洗所執(zhí)行的時(shí)間短，用電量少，在洗衣機(jī)上電后默認(rèn)漂洗次數(shù)為4次。用戶可選擇漂洗

39、次數(shù)，也可以只漂洗，不脫水。當(dāng)用戶選擇漂洗過(guò)程后，此標(biāo)志有效。在整個(gè)漂洗過(guò)程中，漂洗燈一直閃爍。漂洗與標(biāo)準(zhǔn)洗滌過(guò)程相比較，所花的時(shí)間更小、所消耗的電量也更省，當(dāng)啟動(dòng)鍵按下以后，洗衣機(jī)進(jìn)入待命狀態(tài)，完成進(jìn)水、洗滌、漂洗、脫水、報(bào)警的循環(huán)過(guò)程。當(dāng)洗衣機(jī)結(jié)束時(shí)候，蜂鳴器發(fā)聲。漂洗程序流程圖如圖4-4所示19:圖4-4 漂洗子程序4.4 脫水子程序設(shè)計(jì)脫水是根據(jù)用戶的要求來(lái)設(shè)置的，既可以設(shè)置脫水，也可以不用設(shè)置脫水。脫水時(shí)間由用戶設(shè)定，在脫水過(guò)程中排水閥一直打開，且脫水指示燈一直閃爍顯示。按下脫水按鈕，洗衣機(jī)自動(dòng)停止進(jìn)水，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入漂洗脫水階段。洗衣機(jī)打開排水閥，電動(dòng)機(jī)開始工作，脫水過(guò)程一分鐘

40、后關(guān)閉排水閥，此時(shí)判斷是否完成脫水漂洗過(guò)程，若完成則啟動(dòng)蜂鳴器，報(bào)警5S鐘，脫水前先打開排水閥排水。隨后執(zhí)行洗衣機(jī)控制電機(jī)的脫水操作，并且將排水閥打開，當(dāng)運(yùn)行一定的時(shí)間之后，脫水操作停止，蜂鳴揚(yáng)聲器發(fā)出停止口令，以促使用戶關(guān)閉電源，取出衣物。脫水操作字程序流程圖如下圖4-5所示20:圖4-5 脫水洗滌子程序4.5 經(jīng)濟(jì)洗滌子程序經(jīng)濟(jì)方式運(yùn)行程序是我們現(xiàn)代洗衣機(jī)的一個(gè)特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)程序與標(biāo)準(zhǔn)程序一樣，只是循環(huán)次數(shù)為二次。即洗滌一次，漂洗一次，具體是第一為洗滌，時(shí)間為6秒,第二為漂洗，時(shí)間為4秒，排水時(shí)間采用動(dòng)態(tài)時(shí)間法確定，脫水時(shí)間為2秒。流程圖如圖4-6所示。圖4-6 經(jīng)濟(jì)洗滌子程序4.6 外部中斷

41、流程圖 洗衣機(jī)在執(zhí)行洗衣操作時(shí)，出現(xiàn)過(guò)電壓以及過(guò)電流的現(xiàn)象是不可避免的，為防止外部設(shè)備發(fā)生損壞，必須設(shè)置相關(guān)的中斷操作來(lái)執(zhí)行保護(hù)。當(dāng)發(fā)生過(guò)電壓或者過(guò)電流現(xiàn)象時(shí)，執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，此時(shí)洗衣機(jī)停止運(yùn)行，整個(gè)洗衣系統(tǒng)進(jìn)入實(shí)時(shí)保護(hù)狀態(tài)。中斷服務(wù)子程序在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)是必不可少的程序，中斷服務(wù)子程序可以對(duì)正在實(shí)行的程序進(jìn)行中斷操作，及時(shí)的調(diào)用出鍵盤輸入的操作，并實(shí)現(xiàn)與之相對(duì)應(yīng)的子程序。程序設(shè)計(jì)流程如圖4-7所示：圖4-7 外部中斷子程序 本主要主要針對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，對(duì)其進(jìn)行了針對(duì)性的程序設(shè)計(jì)，完成了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本程序流程圖。本章是以主程序?yàn)榛A(chǔ)來(lái)調(diào)動(dòng)各個(gè)子程序模塊，這樣的設(shè)計(jì)理

42、念使得程序更加通俗易懂，更容易按照人們的意愿去修改程序，以此完成更多的功能。子程序模塊主要包括有漂洗子程序、洗滌子程序、脫水子程序以及中斷服務(wù)子程序。第5章 軟件調(diào)試5.1 protues仿真驗(yàn)證在初步設(shè)計(jì)好洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)方案之后，將此設(shè)計(jì)方案在protues仿真軟件上進(jìn)行搭建與實(shí)現(xiàn)，由于初步設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到具體的設(shè)計(jì)環(huán)境，難免會(huì)存在一些錯(cuò)誤，因此必須對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件調(diào)試以及軟件調(diào)試。基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的硬件調(diào)試與軟件調(diào)試是兩個(gè)不可分離的統(tǒng)一整體，在對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試時(shí)就必須結(jié)合軟件調(diào)試，然后逐一排除本次設(shè)計(jì)的誤差所在，利用萬(wàn)用表檢測(cè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位值，同時(shí)對(duì)各個(gè)

43、元器件進(jìn)行逐一的檢測(cè)，是否發(fā)生有重疊以及元器件使用錯(cuò)誤現(xiàn)象，最后確認(rèn)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是否設(shè)計(jì)完好，完成了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)在硬件及軟件上的設(shè)計(jì)之后，接下來(lái)就是全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是否能夠正常工作的任務(wù)了，本設(shè)計(jì)采用在PROTEUS軟件中對(duì)上述設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，具體結(jié)果參見下文。基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)如下圖5-1所示21。圖5-1 基于單片機(jī)全自動(dòng)洗衣機(jī)仿真5.2 各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)圖5-2 全自動(dòng)洗衣機(jī)功能鍵盤啟動(dòng)protues仿真軟件，得到的LCD顯示器顯示如下圖5-3所示，此時(shí)顯示“此時(shí)電機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)”。圖5-3 啟動(dòng)protues軟件顯示界面按下洗衣機(jī)啟動(dòng)按鈕，LCD顯

44、示器顯示如下圖5-4所示，此時(shí)顯示“浸泡”。圖5-4 啟動(dòng)protues軟件顯示界面在用洗衣機(jī)清洗衣物時(shí)必須實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)水，故第一步是按下“進(jìn)水”按鈕，實(shí)現(xiàn)洗衣的必要條件。圖5-5 按下洗衣機(jī)“進(jìn)水”按鈕按下洗衣機(jī)洗滌按鈕，LCD顯示器顯示如下圖5-6所示，此時(shí)顯示“洗滌”。在洗滌狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)如下圖5-7所示。 圖5-6 按下洗衣機(jī)“洗滌”按鈕圖5-7 洗滌”狀態(tài)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)按下洗衣機(jī)漂洗按鈕，LCD顯示器顯示如下圖5-8所示，此時(shí)顯示器顯示為“漂洗”。圖5-8 按下洗衣機(jī)“漂洗”按鈕 按下洗衣機(jī)脫水按鈕，LCD顯示器顯示如下圖5-9所示，此時(shí)顯示器顯示為“脫水”。在脫水狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的運(yùn)

45、行狀態(tài)如下圖5-10所示。圖5-9 按下洗衣機(jī)“脫水”按鈕圖5-10 “脫水”狀態(tài)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)結(jié) 論通過(guò)三個(gè)月的學(xué)習(xí)，完成了以單片機(jī)為控制核心的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)論文，從最初拿到課題到最后的制作完成，其間經(jīng)歷了很多挫折，也學(xué)到了很多在課本上難以學(xué)到的實(shí)用知識(shí)。本論文以單片機(jī)為控制核心，增設(shè)了一些外圍設(shè)備：鍵盤電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、蜂鳴電路、顯示電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)洗衣機(jī)的控制無(wú)外乎就是實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，以電機(jī)來(lái)帶動(dòng)洗衣機(jī)的可靠控制，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的洗滌以及脫水等主要功能。控制系統(tǒng)主要由電源電路、控制電路兩大模塊構(gòu)成。電源模塊主要是為單片機(jī)控制系統(tǒng)提供電源，以使其正常工作，同時(shí)對(duì)于洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)

46、而言，則需要施加有正常等級(jí)的交流電源，來(lái)足以趨勢(shì)其運(yùn)行。控制鍵盤、顯示指示燈、蜂鳴報(bào)警器、電機(jī)、進(jìn)水排水系統(tǒng)等組成了一套完整的洗衣系統(tǒng)。同時(shí)還要借鑒相關(guān)廠家的生產(chǎn)指標(biāo)來(lái)規(guī)范本次設(shè)計(jì)。對(duì)洗衣機(jī)的控制也就是對(duì)洗衣機(jī)的核心設(shè)備電機(jī)的控制，控制的洗衣機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要性兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)的：硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。在硬件方面，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括有：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小工作系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)模塊、鍵盤控制操作模塊、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示模塊以及電機(jī)測(cè)速模塊，將各個(gè)子模塊通過(guò)一定的連接方式合理的構(gòu)成了一個(gè)完善的硬件整體平臺(tái)。軟件設(shè)計(jì)者是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上來(lái)完成的，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)硬件平臺(tái)的運(yùn)行，軟件設(shè)

47、計(jì)通過(guò)匯編語(yǔ)言的編寫，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)洗衣機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，發(fā)展功能更完善、性能更穩(wěn)定的洗衣機(jī)已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心，附加一定的外圍元件電路，通過(guò)軟件驅(qū)動(dòng)硬件電路的方法來(lái)執(zhí)行整個(gè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行。本次設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，在此基礎(chǔ)上增設(shè)有一定的外圍電路，例如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及指示燈電路，利用Protues仿真軟件實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的功能模塊如下變頻調(diào)速模塊、故障處理、水位檢測(cè)、洗滌過(guò)程等洗衣機(jī)主要基本功能。然而鑒于本人能力有限，還有很多不足以去考慮的地方，需要在今后的工作與學(xué)習(xí)中去更進(jìn)一步的完善。本次課題實(shí)用性能強(qiáng)，在現(xiàn)代工業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，洗衣機(jī)是日常生活中必不可少的家用電器，基本上達(dá)到了實(shí)