【正文】 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì) 初始條件：1. 運(yùn)用所學(xué)的單片機(jī)原理與接口技術(shù)知識和數(shù)字電路知識；2. 51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)一套；3. PC機(jī)及相關(guān)應(yīng)用軟件；要求完成的主要任務(wù):以家用全自動(dòng)洗衣機(jī)為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水等全部功能，并以數(shù)碼顯示方式顯示工作過程。1. 完成全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 2. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書，說明書使用A4打印紙計(jì)算機(jī)打印，用Protel等繪圖軟件繪制電子線路圖紙。時(shí)間安排：第1周 下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書和日程安排，調(diào)研和查找資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求；第2周 完成方案論證、總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)；第3周 完成軟件設(shè)計(jì)和程序的編寫； 第4周 調(diào)試硬件系統(tǒng)和軟件程序，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試；第5周 結(jié)果分析整理、撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，驗(yàn)收和答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 2010 年 12 月 15 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 2010 年 12 月 16 日基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)摘 要從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，對于許多人而言，它并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打……這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是：辛苦勞累。1858年，漢密爾頓史密斯制成了世界上第一臺洗衣機(jī)。1874年,“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人比爾布萊克斯發(fā)明了世界上第一臺人工攪動(dòng)洗衣機(jī)。1911年美國人又研制了世界上第一臺電動(dòng)洗衣機(jī)。1920年美國的瑪依塔格公司又把洗衣機(jī)的木制桶改為鋁制桶體，第二年又把鋁制桶體改為外層鑄鋁、內(nèi)層為銅板的雙層結(jié)構(gòu)。1936年，他們又將搪瓷用于洗衣機(jī)桶體。與此同時(shí)，世界各地也相繼出現(xiàn)了洗衣機(jī)。歐洲國家研究成功了噴流式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。1932年后，美國一家公司研制成功了第一臺前裝式滾筒全自動(dòng)洗衣機(jī)，洗滌、漂洗和脫水都在同一個(gè)滾筒內(nèi)自動(dòng)完成，使洗衣機(jī)的發(fā)展躍上了一個(gè)新臺階。這種滾筒洗衣機(jī)，目前在歐洲、美洲等地得到了廣泛的應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，洗衣機(jī)得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨(dú)特風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。這種洗衣機(jī)由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱渦卷式洗衣機(jī)。近幾十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，全自動(dòng)洗衣機(jī)制造技術(shù)又得到迅速發(fā)展，其年總產(chǎn)量及社會普及率均以達(dá)到相當(dāng)高得水平。目 錄摘 要 1前 言 3第一章 洗衣機(jī)控制器的概述 4 4 4 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 5第二章 硬件設(shè)計(jì) 62．1洗衣機(jī)控制器的外部設(shè)計(jì) 62．1．2硬件設(shè)計(jì)框圖 62．2．系統(tǒng)硬件 82．2．1強(qiáng)中弱三檔開關(guān) 82．2．2水位檢測電路 82．2．3電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 82．3各芯片介紹 9 MCS51單片機(jī)介紹 9 MCS51單片機(jī)的管腳圖和各個(gè)管腳的作用 11 單片機(jī)的復(fù)位與震蕩電路 13第三章 調(diào)試 15 硬件調(diào)試 15 軟件調(diào)試 15第四章 設(shè)計(jì)體會與小結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18附 錄 19前 言利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來洗滌衣物的清潔電器。按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類。中國規(guī)定洗滌容量在6kg以下的屬于家用洗衣機(jī)：家用洗衣機(jī)主要由箱體、洗滌脫水桶（有的洗滌和脫水桶分開）、傳動(dòng)和控制系統(tǒng)等組成，有的還裝有加熱裝置。洗衣機(jī)一般專指使用水作為主要的清洗液體，有別于使用特制清潔溶液，及通常專人負(fù)責(zé)的干洗。要了解硬件上單片機(jī)內(nèi)部功能部件，如A/D,D/A,LCD驅(qū)動(dòng)器，串行口等，又要認(rèn)識C語言在計(jì)算機(jī)仿真調(diào)試，產(chǎn)品更新以及軟件升級中的重要作用。但是要做實(shí)際的系統(tǒng)，單單從網(wǎng)站上的學(xué)習(xí)是不夠的，所以我從書籍和期刊上查閱了大量的資料。以下是關(guān)于洗衣機(jī)的一些文獻(xiàn)資料。第一章 洗衣機(jī)控制器的概述隨著人民生活水平的提高，越來越多的人需要用洗衣機(jī)。現(xiàn)在洗衣機(jī)越來越高度自動(dòng)化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡單的按兩個(gè)鍵，就會自動(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)還會將衣物烘干，整個(gè)洗衣的過程完成以后還會用動(dòng)聽的音樂聲提醒用戶，用戶可以在洗衣的過程做其它的事，節(jié)省了不少的時(shí)間?？傊?，每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了洗衣過程自動(dòng)化程度的提高。 本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制器是為了滿足不同用戶的不同需求。同時(shí)也將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)用到了實(shí)際生活中，最重要的是將所學(xué)的東西運(yùn)用化。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。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)市場份額的33％、52％和15％。攪拌式洗衣機(jī)目前還沒有進(jìn)入我國市場，以下儀對波輪式和滾筒式兩種洗衣機(jī)進(jìn)行討論。(1)滾筒式洗衣機(jī)更好地軟化衣物纖維，減小洗滌過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，提高洗衣粉中酶的活性，同時(shí)有利于溶解汗?jié)n、血漬、降低灰塵、油污的粘附作用，從而可在同樣的洗凈比下(注：洗凈比是國家對洗衣機(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程對機(jī)械外力的需求： (2)高溫能有效地殺死些細(xì)菌。 加溫洗滌的波輪式洗衣機(jī)無論怎樣的水流，要達(dá)到一定的洗凈比，就必須有足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力對衣物是有損傷的，這就注定了波輪式洗衣機(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的摩擦方式相比，水流沖刷對衣物的損傷較小。 (3)波輪式洗衣機(jī)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，但正如上面說到過的，各個(gè)廠家是用相同的方法實(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：新推山的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器，原來的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠家生產(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，足以滿足不同的洗滌要求，所以沒有必要考慮這個(gè)問題。存模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過采集水位傳感器、布量傳感器、光傳感器的信號以及電動(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)。這樣在沈滌，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說這樣會延長洗衣機(jī)的壽命是不正確的。 至丁變頻洗衣機(jī)，其一是可以對不同質(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。 現(xiàn)在已經(jīng)有廠家開發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機(jī)，還有的廠家開發(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)候隨身攜帶，為了更方便的操作有的廠家還開發(fā)出了可以遠(yuǎn)程控制的洗衣機(jī)，這么樣?是不是看的眼花繚亂，將來的洗衣機(jī)會朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個(gè)性化的方向發(fā)展。 設(shè)計(jì)任務(wù) ，擴(kuò)展必要的外部電路，沒計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)控制器。 ①洗滌按鈕標(biāo)準(zhǔn)：洗滌12分鐘；漂洗5分鐘二次；脫水3分鐘。輕柔：洗滌3分鐘；漂洗3分鐘，二次；脫水2分鐘。快速：洗滌4分鐘；漂洗1分鐘，二次；脫水2分鐘。 ②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。 ③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)按此按鈕暫停，再按則恢復(fù)工作；有電源開關(guān)。洗滌、漂洗22秒正轉(zhuǎn)，停8秒，反轉(zhuǎn)22秒，停8秒。2 硬件設(shè)計(jì)2．1洗衣機(jī)控制器的外部設(shè)計(jì)2．洗衣機(jī)控制面板主要包括：啟動(dòng)停止、電源、標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速、水位選擇按鈕。完成一次洗衣過程所需的動(dòng)作有；(1)進(jìn)水動(dòng)作進(jìn)行洗滌時(shí)，盛水桶內(nèi)的水量必須