【正文】 究，一定彌補(bǔ)這次的不足之處。 復(fù)習(xí)了 AT89C51 單片機(jī)、 74138 譯碼器、數(shù)字電路等的知識(shí)， 并自己學(xué)了一些機(jī)械 和電機(jī)控制 電路方面的知識(shí)。 第 6 章 結(jié)束語 本洗衣機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)為主控模塊 采用程序控制 ，結(jié)合了數(shù)字電路設(shè)計(jì) 和 機(jī)械 控制 電路設(shè)計(jì)。在洗衣的過程中，指示燈“洗衣機(jī)剩余時(shí)間”被點(diǎn)亮，此時(shí) LED 顯示器顯示的數(shù)字即為洗衣機(jī)的剩余時(shí)間。設(shè)置好強(qiáng) 洗、弱洗工作模式后，按下“編程選擇”按鍵，則“洗滌次數(shù)”指示燈被點(diǎn)亮，此時(shí)按下按鍵“增”或“減”，就可設(shè)置洗滌次數(shù)。由于對(duì)該軟件運(yùn)用不是很熟練，再加之沒有做硬件電路，不能實(shí)現(xiàn)軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試。 當(dāng)洗衣、脫水時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉電機(jī)并使蜂鳴器以聲。 79H 用于定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1記錄定時(shí)的秒數(shù)， 7AH用于記錄定時(shí)的秒數(shù)。假定用戶要將洗衣機(jī)設(shè)置成弱洗方式，洗滌次數(shù)為 4，洗滌時(shí)間為 30 分鐘，脫水時(shí)間為 5分鐘，本系統(tǒng)采用 6M 的晶體振蕩器，定時(shí)器 0和定時(shí)器 1 的初值設(shè)置為每隔 。在整個(gè)洗衣過程中，程序會(huì)不斷判斷洗衣機(jī)的強(qiáng)弱洗模式，從而不斷調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ?？刂品绞綖殚_環(huán)，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，完成最基本的洗滌、漂洗、脫水功能。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變??；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。交流異步電動(dòng)機(jī)是領(lǐng)先交流電壓運(yùn) 行的電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器 、食品加工機(jī)等家用電器及各種電動(dòng)工具、小型機(jī)電設(shè)備中。水位開關(guān)的狀態(tài) SP 與氣壓 P 的關(guān)系示于圖 311， 水位開關(guān)處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，開關(guān)內(nèi)的常閉觸頭閉合，洗衣機(jī)的脫水相關(guān)電路接通；水位開關(guān)處于置位狀態(tài)時(shí)，開關(guān)內(nèi)的常開觸頭閉合，洗衣機(jī)的洗衣（漂洗）相關(guān)電路接通。洗衣機(jī)接水桶內(nèi)水位的變化，通過一段密封的連接氣管，引致水位開關(guān)中氣囊的氣壓改變，繼而轉(zhuǎn)換成觸頭的動(dòng)作。 當(dāng)電控水龍頭的控制端為“ 0”時(shí)，水龍頭關(guān)閉。 74138 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“洗衣時(shí)間”指示燈， Y6控制 “脫水時(shí)間”指示燈。本設(shè)計(jì)中的 蜂鳴器由 控制，當(dāng) 輸出為“ 1” (脫水完成后） 時(shí)， 洗衣機(jī)的蜂鳴器發(fā)出 5次“嘟嘟”聲 。 電路中用字母 “H”或 “HA” 表示， 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。延時(shí)后再判斷是否有低電平，如果此時(shí)讀入列線數(shù)據(jù)還是有低電平，則 說明確實(shí)有鍵按下，最后一步確認(rèn)鍵值。 圖 37 七段 LED 外形圖 圖 38 七段數(shù)碼顯示的內(nèi)結(jié)構(gòu)圖 16 按鍵輸入模塊 洗衣機(jī)的控制電路中的輸入模塊選用 獨(dú)立按鍵 ， 獨(dú)立按鍵具有編程簡(jiǎn)單但占用 I/O 口資源的特點(diǎn)，適用于按鍵不多的場(chǎng)合，為節(jié)約 I/O 口資源，本設(shè)計(jì)選用矩陣鍵盤。 發(fā)光二極管 用 在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器。1GGG12A2B10234567 圖 35 74138集成譯碼器 結(jié)構(gòu) 電路圖 圖 36 74138集成譯碼器的管腳 14 表 32 741387譯碼器的功能表 在本設(shè)計(jì)中 74138 的輸入端 C、 B、 A分別接單片機(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。amp。amp。這種譯碼器設(shè)有三個(gè)使能輸入端，當(dāng) G2A與 G2B均為 0，且 G1為 1時(shí)，譯碼器處于工作狀態(tài)，輸出低電平。 譯碼器按功能可分為兩大類，即通用譯碼器和顯示譯碼器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 31所示： 表 31 P3口引腳的 特殊 功能表 I/O 口線 專用功能 RXD（串行數(shù)據(jù)接收） TXD（串行數(shù)據(jù)發(fā)送） INT0 （外部中斷 0 請(qǐng)求輸入） INT1 （外部中斷 1 請(qǐng)求輸入） T0（定時(shí)器 0自問計(jì)數(shù)脈沖輸入） T1（定時(shí)器 1外部計(jì)數(shù)脈沖輸入） WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào)） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào)） RST：復(fù)位輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí) ， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 可編程串行通道 128*8 位內(nèi)部 RAM 與 MCS51 兼容 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。 單片機(jī)以獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而得到迅速推廣應(yīng)用，其中家用電器就是其應(yīng)用中的一個(gè)領(lǐng)域，用單片機(jī)取代傳統(tǒng)的家用電器中機(jī)械控制部件，并實(shí)現(xiàn)家電智能化。 主要 組成部件有 AT89C51單片機(jī)、 74138 譯碼器、指示燈、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、 LED 顯示器及 4 只按鍵。過流保護(hù)電路由過流電阻 R R延時(shí)電路 C3及單向可控硅、電子開關(guān)電路組成，當(dāng)穩(wěn)壓器輸出的電流超過額定值的 20％時(shí)，流保護(hù)起作用。 實(shí)現(xiàn) 了 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能 。 主要由 AT89C51單片機(jī)、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴 器、 LED指示燈組成 。 LED 顯示器共 2 只， P0控制高位顯示器， P2 控制低位顯示器，按鍵 4只，分別為“編程選擇”、“增”、“減”，和“啟動(dòng)鍵”，這 4只鍵組成的 2 2鍵的矩陣式鍵盤，該鍵盤使用引腳 INT0 向 CPU 申請(qǐng) 中斷， 和 為該鍵盤的行輸出， 和 為該鍵盤的列輸入，蜂鳴器由 控制，當(dāng) 輸出為“ 1”時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲。 水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)由玻璃管、浮子、金屬滑桿等組成，玻璃管與洗衣桶相連，玻璃管中的水位就是洗衣桶內(nèi)的水位，在放水或進(jìn)水的過程中，浮子帶動(dòng)金屬管上下移動(dòng)，當(dāng)水位處于最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí)，金屬滑桿都與金屬地相連，致使引腳 INT 處于低電平，向 CPU申請(qǐng)中斷，否則 INT1 被上拉電阻上拉為高電平。它具有體積小、功能強(qiáng)和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛地應(yīng)用在家用電器上。 方 案 三 ： 利用單片機(jī)控制。 專用集成電路 （ ASIC 芯片 ）具有價(jià)格低 ,體積小 ,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。由于長時(shí)間工作 ,金屬容易疲勞 ,一旦出現(xiàn)這樣的情況 ,其定時(shí)的誤差變大 ,導(dǎo)致定時(shí)不準(zhǔn)確。 4 第 2 章 設(shè)計(jì) 方案 與論證 方案論證 方 案 一 ： 可以用純機(jī)械式來設(shè)計(jì)控制器。在湍流的 作用下，衣物做無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性 。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。技術(shù)的引進(jìn)、吸收和創(chuàng)新，極大地提升了國產(chǎn)洗衣機(jī)的產(chǎn)業(yè)素質(zhì)與生產(chǎn)能力，縮短了同發(fā)達(dá)國家之間的差距。微電腦控制功能、新型的洗滌方式、高速脫水以及低噪音等方面都有了很大提高。 第二次世界大戰(zhàn)結(jié) 2 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)。 1932 年后，美國一家公司研制成功 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。 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)。 對(duì)基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，可使我們掌握全自動(dòng)洗衣機(jī)這種重要家電的工作原理和控制系統(tǒng)，進(jìn)一步了解單片機(jī)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)維修全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本技術(shù)，同時(shí)也為將來從事電子信息行業(yè) 工作 打下一定基礎(chǔ)， 因此對(duì)洗衣機(jī)控制電路的研究有其極其重要的理論和現(xiàn)實(shí)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。 Realtime control。 該系統(tǒng)具有控制簡(jiǎn)單，操作方便等特點(diǎn) 。 基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 摘 要 本文以 AT89C51 單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)包括定時(shí)中斷服務(wù)程序、外中斷服務(wù)程序及主程序 。 washing machine。作為家電市場(chǎng)中的重要成員，全自動(dòng)洗衣機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更是趨于白熾化。 本系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng) 。 1911 年美國人又研制了世界上第一臺(tái)電動(dòng)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)。至此 ，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成 。目前世界洗衣機(jī)年總產(chǎn)量近 5000 萬臺(tái)，而全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)量呈增長趨勢(shì)，在技術(shù)性能上正向著節(jié)水、節(jié)能、高效、結(jié)構(gòu)更趨合理的方向發(fā)展。 1983 年洗衣機(jī)產(chǎn)量由 1978 年的 400 臺(tái) 飆升到 365 萬臺(tái)，此后全國各地掀起了大規(guī)模的 技術(shù)引進(jìn)熱潮，大約有 40 多個(gè)廠家先后從洗衣機(jī)技術(shù)先進(jìn)國日本、英國、法國、意大利、澳大利亞等引進(jìn)技術(shù) 60 多項(xiàng)。 洗衣機(jī)的基本工作原理 洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在 機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢 溶 入水中來實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。 波輪軸線為中心的渦流。再次由于洗衣桶形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。 設(shè)計(jì)論文的主要內(nèi)容及基本要 求 本設(shè)計(jì) 采用 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制電路，它具有以下功能： （ 1）洗衣機(jī)可選擇強(qiáng)弱洗狀態(tài)，洗滌次數(shù)為 4，洗滌時(shí)間為 30 分鐘，脫水時(shí)間為 5分鐘并用 7個(gè) LED 和 2 個(gè)顯示器分別表示其工作狀態(tài)和顯示相應(yīng)狀態(tài)下的時(shí)間； （ 2）包含硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)； （ 3）設(shè)計(jì)程序自動(dòng)完成洗衣 .脫水的全過程； （ 4）脫水完成后，洗衣機(jī)的蜂鳴器發(fā)出 5 次“嘟嘟”聲，表示洗衣機(jī)工作結(jié)束。其原理如同機(jī)械式 (上發(fā)條 )的鐘表。 方 案 二 ：采用 專用集成電路 （ ASIC 芯片 ） 。同時(shí) ,采用專用芯片大批量生產(chǎn)時(shí) ,其性價(jià)比高。 本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)控制，單片機(jī)是在一塊芯片上集成了 CPU，存貯器、定時(shí) /計(jì)數(shù)器和多功能 I/O口的微處理器，主要用于控制系統(tǒng)中。 AT89C51 為主控模塊， 譯碼器完成主控模塊與指示燈的連接， 鍵盤輸入部分用于洗衣機(jī)的工作方式選擇，指示燈配合按鍵工作，用于指示用戶洗衣機(jī)的工作狀態(tài)， LED 顯示模塊用于顯示洗衣剩余時(shí)間和脫水剩余時(shí)間，蜂鳴器用于提示用戶脫水時(shí)間結(jié)束 。電控水龍頭共 2只，一只為進(jìn)水龍頭，受 控制，另一只為出水龍頭，受 控制，當(dāng)電控水龍頭的 AT 89C51 單片機(jī) 74138 譯碼 鍵盤輸入 電動(dòng)機(jī)控制 蜂鳴器 指示燈 水位檢測(cè)機(jī)構(gòu) 電控水籠頭 數(shù)碼顯示 6 控制端為“ 1”時(shí)，水龍頭打開，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“ 0”時(shí)，水龍頭關(guān)閉。 （ 2） 數(shù)字控制電路 部分： 負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過程 。 硬件設(shè)計(jì)部分是洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，它以 AT89C51 單片機(jī)為核心， 完 成 了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過程的控制，包括用戶參數(shù)輸入、洗衣 和 脫水 三 個(gè)階段 。其中 D1～ D4 功能為整流， C1 是濾波電容，此電源經(jīng)小功率三級(jí)管 Q1（ C548）與大功率三級(jí)管 Q2（ TIP42C）組成的電子開關(guān)電路，送至三端穩(wěn)壓器 (LM317)的輸入端 ,最后從LM317 的輸出端輸出 5V電壓 。如圖 32所示，輸出電壓的計(jì)算公式為： U0=(1+R2/R1) （ 31） 8