【正文】 京航空航天大學(xué)出版社， 1997. [4]彭為 . 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例精講 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [5]盧艷軍 . 單片機(jī)基本原理及應(yīng)用系統(tǒng) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [6]周美娟等 . 單片機(jī)技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計 . 北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [7]永權(quán) . 單片機(jī)與家用電器智能化技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社 ,1995. 28 致 謝 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。這次的畢業(yè)設(shè)計讓我體會頗深，然而更重要的是在責(zé)任心的驅(qū)使下我該采用何種 方法更省時省力的完成此次設(shè)計。其次單片機(jī)和微電子等技術(shù)是密切相關(guān)的，它們?nèi)绾螒?yīng)用將直接對設(shè)計結(jié)果產(chǎn)生影響，應(yīng)用不同的元器件和設(shè)計 方法可以使洗衣機(jī)的設(shè)計結(jié)果截然不同，洗衣機(jī)的性能也將有差別，同時在本設(shè)計中應(yīng)用的元器件都是單片機(jī)的應(yīng)用，使該設(shè)計只要稍加修改就可以很方便地開發(fā)出其他基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。電源電路為控制電路提供穩(wěn)定的 5V 直流電壓，為電動 機(jī)提供 220V市電；控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過程，主要由 AT89S51單片機(jī)、兩位共陽數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、 LED 指示燈、電動機(jī)、進(jìn)水排水電磁閥組成。待全部調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行多次。在調(diào)試過程中逐步調(diào)整用戶系統(tǒng)的軟件和硬件。如果采用模塊化程序開發(fā)技術(shù)，則逐個模塊調(diào)好以后，再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)試。經(jīng)查證主要是由于元器件的引腳過長和彎曲造成的電路不 25 夠穩(wěn)定、 I/O 輸出口的高低電平?jīng)]有明確 電源故障：電源故障包括電壓值不符合設(shè)計要求，電源引出線和插座不對應(yīng)，電源功率不足，負(fù)載能力差等。 第三步：將單片機(jī)信號輸出接口與外部仿真電路 接口連接起來，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。由于本系統(tǒng)的開發(fā)是基于曾經(jīng)用過的單片機(jī)，所以此步驟不會發(fā)生故障。然后加電檢查各點(diǎn)電位是否正常。應(yīng)用系統(tǒng) 的調(diào)試步驟和方法是相同的，但具體細(xì)節(jié)與采用的開發(fā)系統(tǒng)（即仿真器）及選用的單片機(jī)型號有關(guān)。漂洗次數(shù)為二次。當(dāng)洗衣結(jié)束時控制蜂鳴器發(fā)聲。默認(rèn)洗衣強(qiáng)度為“標(biāo)準(zhǔn)洗”漂洗次數(shù) 2 次。 （ 5）中心距 a和帶的基準(zhǔn)長度 Ld: （ + ） 2（ + ） 312 根據(jù)洗衣機(jī)桶的安裝尺寸，初取 a0=140mm，基準(zhǔn)長度： =2 + + 19 =2 140+ + =528mm 查表選取和 528mm 相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長度 Ld為 500mm，則實(shí)際中心距為 : a= + =140+ =154mm 在安裝時，在結(jié)構(gòu)上要保持 V 帶有一定的張緊力，安裝中心距會略有所變化。在此范圍內(nèi)選擇合適的一級降速傳動比和采用帶輪傳 帶傳動設(shè)計 因為 V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，在同樣的張力下， V 帶傳功較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以這里選用了最常用的 V帶作為第一級降速。 圖 電動機(jī)的控制電路 進(jìn)水 /排水電路 如圖 所示，進(jìn)水閥受 的控制，出水閥受 的控制。電動機(jī)有兩個控制端，一端控制電機(jī)正傳該端與 相連，另一端控制電機(jī)反轉(zhuǎn)該端與 P 相連。 蜂鳴器報警電路 本設(shè)計采用無源蜂鳴器，單片機(jī)必須輸出固定頻率的方波信號，其工作電壓范圍寬， 412V，需要外圍元件少，電壓增益可調(diào)范圍為 20200。這樣，在同一時刻， 2 位 LED 中只有選通的那位顯示字符，而其他 1 位則是熄滅的。 本次設(shè)計中我們采用的是 2 位共陽極數(shù)碼管，其中段碼線占用 1 個 8 位 I/O 口，即為 P0 口，而位選占用 2 個 I/O 口，在 P2 口。 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極（共陽極）連接在一起并接地（或 +5V）；每位的段碼線（ adp）分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連。 當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。如圖 所示 : 14 圖 LED顯示器電路 （ 1） LED 顯示器的結(jié)構(gòu) 常用的 LED 為 8 段或 7 段。 5 個發(fā)光二極管分別跟單片機(jī)的 P1口的 5 個 I/O 口連接，如圖 所示。而在本次設(shè)計中采用的是頻率為 的晶振。 一般地，電容 C1 和 C2 取 33pf 左右；晶體振蕩器，簡稱晶振，頻率范圍是~12MHz。 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在本次設(shè)計中采用手動復(fù)位，如圖 ： 12 圖 單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī)的時鐘電路 時鐘電路由晶振元件與單片機(jī)內(nèi)部電路組成，產(chǎn)生 的振蕩頻率為單片機(jī)提供時鐘信號，供單片機(jī)信號定時和計時。圖 為兼有上電復(fù)位和手動復(fù)位的 電路。 ALE/PROG低字節(jié)地址鎖存信號 /編程脈沖輸入端 3） 電源和外部晶振引腳 Vcc電源電壓輸入引腳 GND電源地 XAL XTAL2外部晶振引腳 4） 存儲器的分配 11 AT89S51 的內(nèi)部共有 256 個數(shù)據(jù)存儲單元，通常把這 256 個單元按其功能劃分為兩部分：低 128 單元和高 128 單元，其中低 128 個單元供用戶暫存中間數(shù)據(jù)，可讀可寫，掉 電后數(shù)據(jù)會丟失；高 128 個單元被專用寄存器占用。還具有第二功能見表 31。 AT89S51 單片機(jī)作為控制部件，該型號單片機(jī)共有 40 個引腳采用雙列直插式的，下面是各個引腳的功能： 圖 AT89S51的引腳圖 (1) 輸入 /輸出口線 10 ～ P0 口的 8 位雙向口線 。 9 主要的性能參數(shù)： 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4k 字節(jié)在系統(tǒng)編程 （ ISP） flash 閃速存貯器 1000 次擦寫周期 全靜態(tài)工作模式 0Hz33MHz 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個可編程 I/O 線 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 個中斷源 低功耗空閑和掉電模式 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng) 掉電標(biāo)示和快速編程特性 靈活的在于系統(tǒng)編程（ ISP 字節(jié)或葉寫模式），此外 AT89S51 設(shè)計和配置了振蕩頻率為 的振蕩電路 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計中使用最廣泛的電子元件。硬件是指 MCU、存貯器 ， I/O 接口和外設(shè)等物理器件的組合?，F(xiàn)在的智能家電沒有一個不是采用微控制器來實(shí)現(xiàn)的，所以家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。本系統(tǒng)采用 12M 的晶體振蕩器定時器 0 和定時器 1 的 設(shè)置為每隔 100us 產(chǎn)生一次中斷。電動機(jī)有兩個控制端，一端控制電動機(jī)正轉(zhuǎn)且該端與 相連，另一端控制電動機(jī)的反轉(zhuǎn)且該端與 相連。洗衣時控制系統(tǒng)打開進(jìn)水電磁閥開始注水；當(dāng)洗滌脫水桶內(nèi)的水位達(dá)到系統(tǒng) 設(shè)定值時單片機(jī)發(fā)送一個低電平通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時啟動電機(jī)洗衣。 ⑶脫水過程 洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電機(jī) M 停止轉(zhuǎn)動，排水閥 M 接通，開始排水。 洗衣程序 ⑴洗滌過程 通電后，若不選擇洗衣周期，則洗衣機(jī)從洗滌過程開始。 1K1 為啟動鍵。 洗衣機(jī)的設(shè)計方案 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對洗衣機(jī)整個洗衣過程的控制，包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、漂洗、排水和脫水等階段。 2）有啟動／暫停按鈕控制：第一次啟動，標(biāo)準(zhǔn)洗滌；工作時按此按鈕暫停，再按則恢復(fù)工作。 5 第 2 章 設(shè)計方案 設(shè)計任務(wù) ：設(shè)計一個用單片機(jī)控制的洗衣機(jī)控制器。 至丁變頻洗衣 機(jī)，其一是可以對不同質(zhì)地的衣物自動選用不同的電動機(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，最大限度地降低衣 4 物的磨損。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，選購時應(yīng)予以考慮。關(guān)于水流：現(xiàn)存波輪式全自動洗衣機(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，各個廠家是用小同的方法實(shí)現(xiàn)同一個目標(biāo)，實(shí)際效果也差小多，所以小必太在意。 (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，提高沈衣粉中酶的活性，同時有利于溶解 汗?jié)n、血漬、降低灰塵、油污的粘附作用，從而可在同樣的沈凈比下 (注：沈凈比是國家對沈衣機(jī)的質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)中的一個基本指標(biāo) )，可大幅度降低洗滌過程對機(jī)械外力的需求。它能自動實(shí)現(xiàn)洗滌、漂洗、脫水等所有功能。其洗滌、漂洗、脫水等功能均須手工轉(zhuǎn)換。目前的洗衣機(jī)都沒有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長，突出一兩個與別的洗衣機(jī)不同的個性化的功能，洗 衣機(jī)的各項功能是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)的體積小，控制功能靈活，因此，設(shè)計出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)就具有很強(qiáng)的實(shí)用性?，F(xiàn)在洗衣機(jī)越來越高度自動化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡單的按兩個鍵，就會自動注水，一些先進(jìn)的電腦控制洗衣機(jī)，還能自動的感覺衣物的重量，自動的添加適合的水量和洗滌劑，自動的設(shè)置洗滌的時間和洗滌的力度，洗滌完以后自動的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機(jī)還會將衣物烘干，整個洗衣的過程完成以后還會用動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)省了不少的時間。硬件線路設(shè)計主要包括電源、功能及控制系統(tǒng)、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示、輸出控制電路的設(shè)計。作為未來技術(shù)發(fā)展方向之一，變頻技術(shù)將帶動整個洗衣機(jī)行業(yè)的技術(shù)提升，有利于洗衣機(jī)產(chǎn)業(yè)的升級。 隨著加入世貿(mào)組織，跟多的國內(nèi)外強(qiáng)勢品牌加入，研究新的技術(shù)開發(fā)新的產(chǎn)品，洗衣機(jī)行業(yè)將爆發(fā)新一輪的以“綠色環(huán)?！?、“節(jié)水節(jié)能”為主題的大戰(zhàn)，而技術(shù)制高點(diǎn)則是未來的競爭焦點(diǎn)。LED 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................III 引 言 ............................................................................................................................... 1 第 1 章 緒 論 ................................................................................................................... 2 課題開發(fā)背景 ........................................................................................................... 2 設(shè)計的目的和意義 ................................................................................................... 2 國內(nèi)外 現(xiàn)狀及水平 ................................................................................................... 2 第 2 章 設(shè)計方案 .............................................................................................................. 5 設(shè)計任務(wù) ................................................................................................................... 5 洗衣機(jī)的設(shè)計方案 ................................................................................................... 5 按鍵 ...........................................................................