【正文】 是在 MCS51 系列 8051 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，因此兼容、改進(jìn)和增強(qiáng)是我們對(duì) 8051 和 80C51 進(jìn)行比較的主要內(nèi)容。這是因?yàn)?80C51的架構(gòu)和指令系統(tǒng)為后來(lái)的單片機(jī)提供了參考基準(zhǔn)和強(qiáng)大支持，它們由于先天的優(yōu)勢(shì)，在 80C51 的基礎(chǔ)上揚(yáng)長(zhǎng)避短，以用戶需要為根本，在市場(chǎng)上受到歡迎。 在大多數(shù)情況下大家往往優(yōu)先考慮選擇 51 系列的單片機(jī)?？煞奖銓?shí)現(xiàn) D／ A 輸出功能。大部分單片機(jī)都提供了 UART 接口，也有部分單片機(jī)沒有串行接口 [5]。多數(shù)單片機(jī)提供 2～ 3 個(gè)定時(shí)／計(jì)數(shù)器，有些定時(shí)／計(jì)數(shù)器還具有輸入捕獲、輸出比較和 PWM(脈 沖寬度調(diào)制 )功能，利用這些模塊不僅可以簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)，而且能少占用 CPU 的資源。 8051 單片機(jī) : 8051 單片機(jī)最早由 Intel 公司推出 ,其后 ,多家公司購(gòu)買了8051 的內(nèi)核 ,使得以 8051 為內(nèi)核的 MCU 系列單片機(jī)在世界上產(chǎn)量最大 ,應(yīng)用也最廣泛 ,有人推測(cè) 8051 可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片 [4]. 單片機(jī)的主要特點(diǎn)是：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)集成存儲(chǔ)區(qū)有存儲(chǔ)器，由于受到體積的限制，容量不大，但是可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展；單片機(jī)內(nèi)的程序存儲(chǔ)器 ROM 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在空間上分開，采用不同的尋址方式，使用兩個(gè)不同的地址指針 PC及 DPTR。從宏觀上講，有 RISC和 CISC 兩大類型；從微觀上說(shuō)，有 Intel、 Motorola、 Philips、 Microchip、EMC、 NEC 等公司的相關(guān)產(chǎn)品。本課題采用 sw 1 型水位傳感器， 在零水位時(shí)輸出頻率為 26． 8kHz，隨著水位的升高水位傳感器輸出的頻率會(huì)之減小，當(dāng)達(dá)到本課題設(shè)計(jì)的最高水位 390mm 時(shí)輸出頻率為 22 57kHz。單片機(jī)根據(jù)按鍵輸入指令或接收 到的檢測(cè)信號(hào)，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制可控硅觸發(fā)電路的導(dǎo)通，使電機(jī)等 負(fù)載 得電運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 5） 顯示電路顯示電路由發(fā)光一極管按一定的矩陣排列而成，它是程序控 制系統(tǒng)向用戶直接觀察到沈衣機(jī)的工作狀態(tài)的窗口。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。 下面是洗農(nóng)機(jī)控制器系統(tǒng)框圖： 圖 洗農(nóng)機(jī)控制器系統(tǒng)框圖 相應(yīng)的操作程序，通過(guò)電路處理后，輸出各種電路控制信號(hào)，使洗衣機(jī)自動(dòng)課程設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 36 頁(yè) 完成程序操作過(guò)程。不同的洗衣過(guò)程，控制電機(jī)執(zhí)行“ 正轉(zhuǎn)一停止一反轉(zhuǎn)一停止”的時(shí)間是小同的 課程設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 36 頁(yè) (4)其它動(dòng)作洗農(nóng)機(jī)控制器在此控制面板上還配有啟動(dòng)／停止電源、標(biāo) 準(zhǔn)、輕柔、快速、水位選擇按鈕。 (2)排水動(dòng)作進(jìn)入脫水動(dòng)作前應(yīng)先排水。洗滌、漂洗 22 秒正轉(zhuǎn)，停 8 秒，反轉(zhuǎn) 22秒，停 8秒。輕柔： 洗滌 3分鐘；漂洗 3分鐘，二次；脫水 2 分鐘。缺 點(diǎn)也是價(jià)格太貴。這樣在沈滌，特別是脫水的時(shí)候沈衣桶震動(dòng)減小，使噪聲得以降低。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(wèn)題。 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(wèn)的摩擦方式相比，水流沖刷對(duì)衣物的損傷較小。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％?？傊?，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。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)。歐洲國(guó)家研究成功了噴流式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。 1911 年美國(guó)人又研制了世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。 1858 年，漢密爾頓史密斯制成了世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)。 1920 年美國(guó)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)。 1932 年后，美國(guó)一家公司研制成功了第一臺(tái)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(tái)階。 近幾十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(huì)普及率均以達(dá)到相當(dāng)高得水平。 目的意義 本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)摔制器是為了滿足不同用戶的不同需求。攪 拌式洗衣機(jī)目前還沒有進(jìn)入我國(guó)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。 (3)波輪式沈衣機(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。存模糊控制的洗衣機(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)行合理的沈滌，缺點(diǎn) 是價(jià)格太貴。但要 I 說(shuō)這樣會(huì)延長(zhǎng)沈衣機(jī)的壽命是不正確的。 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 課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè) 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(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?？焖伲合礈?4分鐘；漂洗 1 分 鐘，二次；脫水 2 分鐘 。 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)控制面板豐要包括：?jiǎn)?dòng)停止、電源、標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速、水位選扦按鈕。為了避免空排水造成時(shí)間浪費(fèi)以及排水不完而帶水脫水造成對(duì)電 機(jī)的損害。 2． 1． 2 硬件設(shè)計(jì)框圖 洗衣機(jī) 控制系統(tǒng)運(yùn)片的是 AT89c51 單片機(jī)，其?？刂频膶?duì)象包括：進(jìn)水閥、排水閥、電機(jī)。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，沈衣機(jī)就不能正常工作。 （ 3） 時(shí)鐘 電路由晶振元件與單片機(jī)內(nèi)部電路組成，產(chǎn)牛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)和訓(xùn)時(shí)。預(yù)設(shè)工作程序時(shí)，可根據(jù) 指示燈的閃亮來(lái)判斷洗衣機(jī)是否接受了指令；還可以通過(guò)批示燈的顯示來(lái)判斷 洗衣機(jī)工作是甭正常。 課程設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 36 頁(yè) 電機(jī)控制軟件流程圖 圖 電機(jī)控制軟件流程圖 2． 2． 系統(tǒng)硬件 2． 2． 1 強(qiáng)中弱三檔開關(guān) 通過(guò)強(qiáng)中弱三檔開關(guān)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同量衣物的洗滌控制，合理利用電能，符合現(xiàn)代化 節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。將水位傳感器的輸出連接到水位檢測(cè)電路如圖 所示： 圖 水位檢測(cè)電路 2． 2． 3 電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路 控制洗滌過(guò)程， 洗滌動(dòng)作洗滌動(dòng)作指的是電機(jī)周期性的“正轉(zhuǎn)一停止一反轉(zhuǎn)一停止”。 盡管常說(shuō)，單片機(jī)是將中央處理器 CPU、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)，但由于工藝和其它方 面的原因 ，課程設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 36 頁(yè) 很多功能部件并未集成在單片機(jī)芯片內(nèi)部。另外，用戶根據(jù)需要可以擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這時(shí) CPU 可以進(jìn)行操作的存儲(chǔ)器就分成四個(gè)區(qū)域：內(nèi)部程序存儲(chǔ)器、外部程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器；單片機(jī)的輸入和輸出接口在程序的控制下都可有第二功能；單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)是全雙工的串行接口，可同時(shí)發(fā)送和接收，有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器 SBUF,有四種工作方式；單片機(jī)內(nèi)部有專門的位處理機(jī)（布爾處理機(jī)），具有較強(qiáng)的位處理功能 [4]?，F(xiàn)在還有不少單片機(jī)提供了看門狗定時(shí)器 (WDT) ，當(dāng)單片機(jī) “ 死機(jī) ” 后可以自動(dòng)復(fù)位。 現(xiàn)在不少單片機(jī)內(nèi)部提供了 AD 轉(zhuǎn)換器、 PWM 輸出和電壓比較器，也有 少量課程設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 36 頁(yè) 的單片機(jī)提到了 DA 轉(zhuǎn)換器。 PWM 輸出模塊也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的調(diào)速等功能。 在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，都將維持這種群雄并 起、共性與個(gè)性共存的局面?？傊?， 80C51 作為共性的代表會(huì)與個(gè)性化的產(chǎn)品相互依存，共同發(fā)展，將會(huì)給用戶帶來(lái)更大的實(shí)惠與方便 [6]。首先，與 8051 兼容是對(duì) 80C51 最基本的要求，以確保 8 位單片機(jī) MCS51系列的繼續(xù)發(fā)展。 CHMOS 是 CMOS 和 HMOS 的結(jié)合，除保持 HMOS 的高速度和高密度之外，還具有 CMOS 低功耗的特點(diǎn)。 80C51 芯片增加了待機(jī)和掉電保護(hù)兩種工作方式，以保證單片機(jī)在掉電的 情況下，能以最低的能耗課程設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 36 頁(yè) 電流維持。并且隨著集成技術(shù)的提高， 80C51 系列芯片片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的容量也越來(lái)越大， 64KB 的芯片已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了。 ③ PSEN 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào) 在讀外部的 ROM 時(shí) PSEN 有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 ⑦ VSS 地線 ⑧ VCC +5V 電源 以上就是 80C51 單片機(jī)芯片的 40 條引腳的定義及簡(jiǎn)單說(shuō)明。 課程設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè) 表 P3 口線的第二功能 口線 第二功能 信號(hào)名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 0INT 外部中斷 0的申請(qǐng) 1INT 外部中斷 1的申請(qǐng) T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 的寫通道 RD 外部 RAM 的讀通道 (3) 最后，引腳的第一、第二功能是不會(huì)在用的時(shí)候混淆的，因?yàn)椋? ① 對(duì)于各種型號(hào)的芯片，所有管腳的第一功能信號(hào)是相同的，所不同的是引腳的第二功能信號(hào)上。復(fù)位操作通常有：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。內(nèi)含 8個(gè)寧符的鍵盤輸入 F1FO， 16 個(gè)寧節(jié) 的顯不 RAM。 (1)8279 的引腳及功能 8279 芯片采用雙列直插式封裝，各引腳排列如圖 23 所示 A0：地址輸入線， A0 一 O