【正文】 洗衣機(jī)的整體電路模塊 ............................................. 8 電源電路 ......................................................... 8 數(shù)字控制電路 ..................................................... 9 AT89S51 單片機(jī)主控模塊 ....................................... 9 單片機(jī)的時(shí)鐘電路 ............................................ 12 單片機(jī)的復(fù)位電路 ............................................ 13 指示燈顯示模塊 .............................................. 14 按鍵輸入模塊 ................................................ 15 蜂鳴器報(bào)警模塊 .............................................. 15 機(jī)械控制電路 .................................................... 15 電動(dòng)機(jī)的控制電路 ............................................ 15 水位控制電路 ................................................ 16 進(jìn)水/排水電磁閥 ............................................. 16 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ...................................................... 17 主程序設(shè)計(jì) ...................................................... 17 進(jìn)水程序設(shè)計(jì) ................................................ 18 洗滌過(guò)程程序設(shè)計(jì) ............................................ 18 脫水、漂洗過(guò)程程序設(shè)計(jì) ...................................... 19 內(nèi)部定時(shí)中斷設(shè)計(jì) ................................................ 20 外部中斷設(shè)計(jì) .................................................... 20 第 5 章 調(diào)試 .......................................................... 22 硬件調(diào)試 ........................................................ 22 軟件調(diào)試 ........................................................ 22 結(jié)論與展望 ........................................................... 23 致 謝 ............................................................. 25 參考文獻(xiàn) ............................................................. 26 附 錄 A：系統(tǒng)總圖 ..................................................... 27 附 錄 B：外文文獻(xiàn)及譯文 ............................................... 28 附 錄 C：主要參考文獻(xiàn)及摘要 ........................................... 33 附 錄 D：源程序 ....................................................... 35 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV 插圖清單圖 21 洗衣機(jī)整體設(shè)計(jì)框圖................................................................6圖 31 電源部分電氣原理圖…………….........………………...…………….8圖 32 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 …………………………………………….....…….....…………11圖 33 時(shí)鐘電路…………………………………………………….....….....…....……….12圖 34 手動(dòng)復(fù)位電路............................................................................................................13圖 35 LED 顯示器管腳圖 ……………………………………….....………….....………14圖 41 主程序流程圖…………………………………………….....….....………………18圖 42 洗滌過(guò)程程序流程圖……………………………….....…….....…………………..19圖 43 脫水、漂洗程序流程圖………………………….....……….....…………………..20圖 44 內(nèi)部中斷程序流程圖……………………………….....………………….....……..21圖 45 外部中斷 0 程序流程圖……………………………………….....….....…………..22圖 46 外部中斷 1 程序流程圖………………………….....……….....…………………..22XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V表格清單表 31 P3 口的第二功能表…………………………………………………………………11表 32 復(fù)位后寄存器狀態(tài)…………………………………………………………………13XX 大學(xué)畢業(yè)論文 1 引 言目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代時(shí)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。預(yù)計(jì) 2022 年洗衣機(jī)生產(chǎn)量將達(dá) 1800 萬(wàn)臺(tái)左右，增長(zhǎng)率在 5％－6％之間國(guó)內(nèi)銷量為 1500 萬(wàn)臺(tái)左右，增長(zhǎng)率在 3％－4％之間。消費(fèi)者選擇自動(dòng)選擇進(jìn)水量和洗衣程序進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)省水、省電。有的節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī)最低水位在 12 升至 20 升之間用水量大大減少。電源采用三端集成固定穩(wěn)壓器 7805 提供+5V 電源。 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒論 本課題的研究目的和意義 在數(shù)字技術(shù)風(fēng)行的今天大多數(shù)的家用電器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制。它的發(fā)明和應(yīng)用使人們的洗衣工作變得省時(shí)又省力，很好地緩解了人們?cè)诩覄?wù)勞動(dòng)方面的壓力。 洗衣機(jī)的發(fā)展和分類 自 19 世紀(jì)中葉美國(guó)人史密斯研制出世界上首臺(tái)洗衣機(jī)至今洗衣機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)。1957 年三洋公司推出世界上第一臺(tái)渦流式波輪洗衣機(jī)。70 年代后期又生產(chǎn)出微電腦控制型波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)。 在中國(guó)洗衣機(jī)工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 70 年代后期當(dāng)時(shí)洗衣機(jī)工業(yè)發(fā)展緩慢。 從 20 世紀(jì) 90 年代末期我國(guó)的洗衣機(jī)的總質(zhì)量水平呈下降趨勢(shì)，1997 年、1998 年、1999 年的國(guó)家質(zhì)量抽查的合格率均為 96%以上，2022 年、2022 年的合格率分別為82%、 81%，而不合格項(xiàng)目占 80%以上，為產(chǎn)品性能不合格，所以說(shuō)目前我國(guó)家用電動(dòng)洗衣機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量只相當(dāng)于國(guó)外 20 世紀(jì) 90 年代的水平，本來(lái)與外國(guó)先進(jìn)水平縮XX 大學(xué)畢業(yè)論文 3 小的差距又拉大了。 全自動(dòng)型洗衣機(jī)：指洗滌、漂洗和脫水三個(gè)功能之間的轉(zhuǎn)換均不需要人工協(xié)助就能自動(dòng)完成的機(jī)型。 普通水流波輪式洗衣機(jī)的最大特點(diǎn)和最大缺點(diǎn)都是渦卷水流這種水流容易造成衣物纏繞在一起影響洗滌的均勻性磨損率也較高。 滾筒洗衣機(jī)的洗滌容量大洗滌動(dòng)作比較柔和對(duì)衣物的磨損和纏繞小。的正反擺動(dòng)約每分鐘擺動(dòng) 40～50 次。 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 洗衣機(jī)的基本工作原理 洗衣機(jī)的洗滌原理是由模擬人工洗滌衣物發(fā)展而來(lái)的即通過(guò)翻滾、摩擦、水的沖刷等機(jī)械作用以及洗滌劑的表面活化作用將附著在衣物上的污垢除掉以達(dá)到洗凈衣物的目的。實(shí)驗(yàn)證明洗衣機(jī)（波輪式洗衣機(jī)）的最佳洗滌時(shí)間為 5～10 分鐘最長(zhǎng)也不應(yīng)超過(guò) 15 分鐘。 （3）脫水時(shí)間 電動(dòng)機(jī)高速地轉(zhuǎn)動(dòng)洗滌桶水份就會(huì)由于離心力而脫離衣物被甩出。 控制系統(tǒng)的功能基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在內(nèi)桶（洗滌脫水桶）自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、浸泡、排水和脫水全過(guò)程。 （2）參數(shù)和時(shí)間的顯示：靈活地運(yùn)用數(shù)碼顯示管會(huì)帶來(lái)許多方便它可以用來(lái)顯示歡迎界面、用戶參數(shù)和剩余洗衣時(shí)間。在洗衣過(guò)程中系統(tǒng)主要控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥的打開(kāi)和關(guān)閉電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。控制系統(tǒng)主要由電源電路、數(shù)字控制電路和機(jī)械控制電路三大模塊構(gòu)成。顯示燈 單片機(jī)主控系統(tǒng)鍵盤(pán)LED 顯示電 源電 機(jī)蜂鳴器水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)　　　　圖 21 洗衣機(jī)整體設(shè)計(jì)框圖（1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在進(jìn)行功能和技術(shù)指標(biāo)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、通用系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)功能要求及其應(yīng)用環(huán)境等確定其合理性、具體性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、以及成本等進(jìn)行綜合考慮以盡量滿足并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中某功能用硬件和軟件都能實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮研制周期和成本等因素，具有劃分軟硬件功能。與系統(tǒng)機(jī)上操作系統(tǒng)支持下的純軟件不同，單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)是在裸機(jī)的條件下進(jìn)行的而且隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。在子程序和中斷服務(wù)程序中要考慮現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)以及它們和主程序之間的信息交換方法。4） 在程序設(shè)計(jì)完成后利用相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的匯編生成程序的機(jī)器碼。74LS138 的輸入端分別接 AT89S51 單片機(jī)的、輸出端 Y0 控制“洗衣剩余時(shí)間” 指示燈，Y1 控制“脫水剩余時(shí)間”指示燈，Y2 控制“ 強(qiáng)洗” 指示燈，Y3 控制“弱洗”指示燈，Y4 控制“洗滌次數(shù)” 指示燈，Y5 控制“洗衣定時(shí) ”指示燈， Y6 控制“脫水定時(shí)” 指示燈。按鍵四只分別為 “編程選擇”、 “增” 、“減”和“啟動(dòng)鍵 ”這四只鍵組成的 2*2 鍵的矩陣式鍵盤(pán)，該鍵盤(pán)使用引腳 INT0 向 CPU申請(qǐng)中斷， 和 為該鍵盤(pán)的行輸出， 和 為該鍵盤(pán)的列輸入。市電 220V 經(jīng)過(guò)變壓器 T 變壓為 12V 交流電壓 通過(guò) 4 只二極管 1N4004 全橋整流 再經(jīng)過(guò)電容 C 濾波后得到光滑的直流電壓 經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓 7805 穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的+5V 電壓給各器件供電。由于家用電器體積小故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。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)試等幾個(gè)階段它們有時(shí)交叉進(jìn)行。（2）單片機(jī)的應(yīng)用1）在智能儀表中的應(yīng)用這是單片機(jī)應(yīng)用最多、最活躍的領(lǐng)域之一。用單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和控制保證系基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，有利于提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。學(xué)好單片機(jī)可以增加對(duì)電子產(chǎn)品的了解，擴(kuò)展產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的思路提高社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力?？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)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。本次采用的是雙列直插式，下面對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明。P3 口——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口具有內(nèi)部上拉電阻。PSEN——片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)低電平有效。XTALXTAL2——外部晶振引腳。單片機(jī)內(nèi)含振蕩器電路但晶體振蕩器和電容在片外由引腳 XTAL1 和 XTAL2 接入片內(nèi)。C1 和 C2 雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求但電容的大小影響振蕩器電路?的穩(wěn)定性和快速性通常選在 20pF 到 30pF。本次設(shè)計(jì)采用圖 33 的 a）中的時(shí)鐘電路的接法晶振取 。單片機(jī)在 RESET 為高電平控制下程序計(jì)數(shù)器（PC）和特殊功能寄存器的復(fù)位如表3－2 所示。圖 34 為兼有上電復(fù)位與按鈕復(fù)位的電路。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些復(fù)位端的復(fù)位電平要求與單片機(jī)的要求一致則可以與之相連。單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，手動(dòng)按鍵復(fù)位如圖 34 所示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是輪流點(diǎn)亮各位顯示器該方法只需一個(gè) 6 位段碼輸出口和一個(gè) 6 位掃描輸出口（顯示VCCVCCRSTAT89S51GNDRST 22uR2 200R11KXX 大學(xué)畢業(yè)論文 15 位數(shù)小于 6 位時(shí)）后者的作用是依次接通各位 LED。將數(shù)據(jù)或字符轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的七段代碼可采用硬件譯碼或軟件譯碼的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。LED（Light Em