【正文】 問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快 。次年在德國出現(xiàn)了一種用搗衣杵作為攪拌器的洗衣機(jī)，當(dāng)搗衣杵上下運(yùn)動時，裝有彈簧的木釘便連續(xù)作用于衣服。 1858 年，一個叫漢密爾頓 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。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動洗衣機(jī)，又正在 向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展 [1]。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用也十分廣泛。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對洗衣機(jī)的自動化程度的要求了。 單片機(jī)又稱微控制器 ,或稱嵌入式控制器。而家用電器品種多 ， 功能差異也大 ,所以又要求其控制器有靈活的控制功能。史密斯的美國人在匹茨堡制成了世界上第一臺洗衣機(jī)。 19 世紀(jì)末期的洗衣機(jī)已發(fā)展到一只用手柄轉(zhuǎn)動的八角形洗衣缸，洗衣時缸內(nèi)放入熱肥皂水，衣服洗凈 后，由軋液裝置把衣服擠干。 1880 年， 美國 又出現(xiàn)了蒸氣洗衣機(jī)，采用了智能水循環(huán)系統(tǒng)，可將高濃度洗滌液與高溫蒸氣同時對衣物進(jìn)行雙重噴淋，貫穿全部洗滌過程，實(shí)現(xiàn)了全球獨(dú)創(chuàng)性的 “蒸汽洗 ”全新洗滌方式。 1922 年，美國瑪塔依格公司改造了洗衣機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動式改為攪拌式，使洗衣 機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來，這也就是第一臺攪拌式洗衣機(jī)的誕生。這是一種 前置 式自動洗衣機(jī)。 隨著工業(yè)化的加速，世界各國也加 快了洗衣機(jī)研制的步伐。 60 年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為 “半自動型洗衣機(jī) ”。 90 年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。 洗衣機(jī)種類 家用洗衣機(jī)的種類很多，按其結(jié)構(gòu)原理可以分為以下幾類： 波輪式洗衣機(jī)：這種洗衣機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是洗滌時間短，洗凈度較高，水位可調(diào)，品種多，適宜于洗滌棉、麻、纖和混紡等織物。但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，洗凈度低，耗電量大，售價較高。但由于水流激烈，衣物容易擰絞在一起，因而洗滌不均，對衣物損傷較重，洗滌時洗滌液容易飛濺 [3]。 本設(shè)計 在設(shè)計洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)時， 洗衣機(jī)通過控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序， 在內(nèi)桶（洗滌脫水桶）自動完成注水、洗滌、漂洗、浸泡、排水和脫水全過程。 （ 2）參數(shù)和時間的顯示：靈活地運(yùn)用數(shù)碼顯示管會帶來許多方便，它可以用來顯示用戶實(shí)時所處的洗衣功能狀態(tài)以及所剩時間。在洗衣過程中，系統(tǒng)主要控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥的打開和關(guān)閉，電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。根據(jù)洗衣過程的要求，控制程序設(shè)計主要包括主程序、內(nèi)部定時中斷服務(wù)程序、外部服務(wù)中斷程序的設(shè)計。 根據(jù)洗衣機(jī)的基本功能，硬件電路設(shè)計需要考慮 洗衣 機(jī)的進(jìn)水 、洗滌、漂洗、 排 圖 系統(tǒng)組成框圖 水、 脫水 等問題，及 時間設(shè)定長短、工作時間或剩余時間的顯示、工作過程中的 暫停、啟動、復(fù)位、 洗完后的報警等問題 [5]。 根據(jù)系統(tǒng)框圖可設(shè)計出系統(tǒng)原理圖，見附錄 A。一般系統(tǒng)軟件的主程序和若干個子程序及中斷服務(wù)程序組成 ， 詳細(xì)劃分主程序、子程序和中斷服LED 顯示電路 水位檢測 暫停鍵 K0 強(qiáng)度選擇鍵 K1 洗衣狀態(tài)設(shè)定鍵 K2 時間設(shè)定鍵 K3 漂 洗次數(shù)設(shè)定鍵 K4 MCS51 變壓器 整流 濾波 穩(wěn)壓 洗衣機(jī)狀態(tài)顯示 指示燈 D0~D7 電機(jī)正轉(zhuǎn) 電 機(jī)反轉(zhuǎn) 進(jìn)水閥 排水閥 雙 向晶閘管 觸 發(fā)電路 蜂鳴器 時鐘電路 +5V +12V 啟動鍵 K5 務(wù)程序的具體任務(wù) ， 確定各個中斷的優(yōu)先級。具體設(shè)計時可采用自底向上或自頂向下的方法。用 C 語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng) [7]。 編寫主程序如下： void main() { initialize()。 本設(shè)計 用單片機(jī) ~ 接口接兩個水位傳感器，在自動模式下，當(dāng)水位到達(dá)某個傳感器時，相應(yīng)的傳感器輸出一個低電平到單片機(jī)的引腳，單片機(jī)通過引腳的電平高低來判斷水位的高低。通過電動機(jī)不停的正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)、反復(fù)循環(huán)，形成洗滌水對洗滌物產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻滾作用。 程序流程圖如圖 ： 顯示程序設(shè)計 在本系統(tǒng)的設(shè)計中作為人機(jī)對話的一個重要部分就是顯示器，本設(shè)計要顯示定時時間，洗滌時間，還有其它指示燈的狀態(tài)顯示，為了節(jié)省單片機(jī)的 I/O口，把 8個狀態(tài)指示燈按照數(shù)碼管的方式連接，即 8個狀態(tài)指示燈相當(dāng)于一個數(shù)碼管，這樣硬件電路中相當(dāng)于使用四位共陽 LED作為系統(tǒng)的顯示器。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多。硬件電路相對簡單，在編寫程序時，需要考慮循環(huán)掃描的時間。常用的顯示器件有：液晶點(diǎn)陣（ LCD）顯示，數(shù)碼管（ LED）顯示。 8個 LED指示燈依次代表著自動 /手動， 運(yùn)行 /停止，強(qiáng)洗，標(biāo)準(zhǔn)洗，弱洗，洗滌狀態(tài)，漂洗狀態(tài)，脫水狀態(tài)。 //打開該位的控制，使其顯示 Delayms(5)。 //打開該位的控制，使其顯示 Delayms(5)。 //打開該位的控制，使其顯示 Delayms(5)。 //打開該位的控制，使其顯示 Delayms(5)。 工作原理如下：沒有按鍵時，相關(guān)的 I/O口為高電平，單片機(jī)的 INT0也為高電平，當(dāng)有鍵按下時， 5V電壓經(jīng)過所按鍵上的電阻流向 GND，這時由于按鍵閉合，按鍵上的低電平送入單片機(jī)的 I/O口，同時與按鍵相連的二極管導(dǎo)通，由于二極管導(dǎo)通時，電 壓大約 為 ，相當(dāng)于低電平，這個低電平送入單片機(jī)的 INT0產(chǎn)生中斷，在中斷里檢查哪個 I/O口為低電 平，就可以判斷是哪個按鍵按下，執(zhí)行相關(guān)的那個按鍵的功能 [12]。 P2=P1|0x3f。 case 0x3d: //111101 //按鍵 1功能 case 0x3b: //111011 //按鍵 1功能 case 0x37: //110111 //按鍵 1功能 break。 } } 定時 程序 設(shè)計 MCS51 單片機(jī) 內(nèi)部有兩個可編程的 16 位定時器 T0 和 T1。特殊功能寄存器 TMOD 控制定時器的工作方式， TCON 控制其運(yùn)行， TCON 還包含了定時器 T0 和 T1 的溢出標(biāo)志。 （ 2）置計數(shù)初值。對于同樣的計數(shù)值，在采用 13位計數(shù)器、 16位計數(shù)器及 8位計數(shù)器時，其計數(shù)初值各不相同。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)系統(tǒng)的晶振是 12MHz,所以定時常數(shù)的設(shè)置可按以下方法計算 ： 機(jī)器周期 =12247。 //定時器 0 //用于到計時 void timer0() interrupt 1 using 0 { TH0=0X3C。if(LEDnumber[0]8) LEDnumber[0]=0。 } } 4 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試就是檢查系統(tǒng)軟件中的錯誤。 對于一個新設(shè)計的電路板，調(diào)試起來往往會遇到一些困難，特別是當(dāng)板比較大、元件比較多時，往往無從下手?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ) ,如果硬件調(diào)試不通過 ,軟件設(shè)計則是無從做起。接下來就是檢查復(fù)位引腳電壓是否正常。另外還要注意的地方是，如果使用片內(nèi)ROM 的話（大部分情況下如此，現(xiàn)在已經(jīng)很少有用外部擴(kuò) ROM 的了），一定要將 EA 引腳拉高，否則會出現(xiàn)程序亂跑的情況。在單片機(jī)的電源引腳跟地引腳之間接上一個 的電容會有所改善。利用開發(fā)裝置對程序進(jìn)行設(shè)置斷點(diǎn) ,通過斷點(diǎn)可以檢查程序在斷點(diǎn)前后的鍵值變化 ,這樣可知鍵盤工作是否正常。本設(shè)計側(cè)重于軟件的設(shè)計，采用 C 語言編程，通過程序?qū)崿F(xiàn)洗衣機(jī)的 自動完成注水、洗滌、漂洗、和脫水全過程 ，洗衣過程 通過控制電機(jī)的 正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn) 來實(shí)現(xiàn) 強(qiáng)洗、標(biāo)準(zhǔn)、弱洗， 用數(shù)碼管來顯示洗衣各功能的剩余時間以及實(shí)時所處的洗衣狀態(tài)，最終通過蜂鳴器的報警來通知用戶整個洗衣程序的結(jié)束。在本次設(shè)計任務(wù)中我們遇到了好多困難，是紀(jì)老師在我們不知所措的時候給了我們 精心指導(dǎo) ， 紀(jì)老師 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對科研工作的執(zhí)著追求、謙遜和藹的風(fēng)范對 自己 產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響， 使自己 受益終生。 參 考 文 獻(xiàn) 1 王琰 .基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]自動化與儀器儀表 , 2020,(04) . 2 向 騫 .全自動洗衣機(jī)原理與維修 [M].福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社 ,. 3 李華 .MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) .2020 年 5 月，第一版，人民郵電出版社， 648 4 趙旭 .趙慎嚴(yán) .波輪式洗衣機(jī)洗滌模式與優(yōu)缺點(diǎn)的研究 [J].西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報 ,2020,1： 7073 5 魯建國 .曹敏 .GB/T 42882020《家用電動洗衣機(jī)》的修訂與我國洗衣機(jī)的發(fā)展[J]. 家電科技 ,2020(7)： 7578 6 姜寶港 .智能家用電器原理與維修 [M].北京：