【正文】 過(guò)程自動(dòng)化 。③大容量化：為減少洗衣次數(shù)，洗衣機(jī)一次洗滌量已從 2kg 以下發(fā)展到 3～ 5kg。預(yù)洗、主洗、漂洗、脫水及在主洗中加熱，在漂洗中防皺等， 洗衣機(jī)都將根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)給以最好的洗滌效果。采用單片機(jī)控 制器控制方式，抗干擾能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。衣物放入洗衣機(jī)洗滌液中。 ⑴ 機(jī)械作用：滾筒式洗衣機(jī)其洗滌容器為一臥式水筒，稱為外筒或盛水桶，內(nèi)筒壁上有許多小孔的不銹鋼滾筒。滾筒在電機(jī)的帶動(dòng)下作有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)旋時(shí)，洗滌衣物在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)揉搓，其滾筒揉撮可通過(guò)內(nèi)筒的凸筋以及內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)而摔打、揉搓衣物。加熱洗滌時(shí)，不但可以增加分子運(yùn)動(dòng)的活性，還可以使洗滌劑充分發(fā)揮作用，特別是讓洗滌劑中的富氧物質(zhì)（達(dá)硼酸鹽）發(fā)揮作用。 ⑶ 暫停、間歇工作 的功能。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 AT89C2051 功能特性 如下： AT89C2051 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī) ， 功能強(qiáng)大 ，但它只有 20個(gè)引腳。 兩個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 低功耗睡眠功能 的寬工作電壓范圍 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器 ⑸ 直流穩(wěn)壓電源電路 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 第三章 洗衣機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)的控制功能要求 本設(shè)計(jì)智能洗衣機(jī)的控制功能如下： ⑴ 洗滌功能。單獨(dú)程序是進(jìn)水 —洗滌（ )—結(jié)束（留水不排不脫）。 開(kāi)啟浸泡功能后，在上述前三種工作程序的第一次進(jìn)水之后，會(huì)進(jìn)入浸泡環(huán)節(jié)，先洗滌 1min 以攪勻衣物和洗滌劑，再停機(jī)浸泡 10min，然后退出浸泡環(huán)節(jié)進(jìn)入洗滌環(huán)節(jié)。 洗衣機(jī)脫水期間，若打開(kāi)機(jī)蓋時(shí)，洗衣機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止脫水操作。本系統(tǒng)要求驅(qū)動(dòng) 4s，間歇 2s，間歇期間靠慣性力使脫水桶保持高速旋轉(zhuǎn)。 洗衣機(jī)各種工作方式的選擇和各種工作狀態(tài)均有聲 、 光提示和顯示。電機(jī)是洗衣機(jī)的動(dòng)力源，它的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)洗衣 機(jī)滾筒 的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而時(shí)現(xiàn)對(duì)衣物的洗滌。電機(jī)的狀態(tài)有 3 種，即正轉(zhuǎn) .反轉(zhuǎn)及停止?fàn)顟B(tài)。 硬件描述 ⑴ 控核心部分 采用 AT89C2051 作為控制核心。外部中斷口 INT0 和 INT1 分別用做蓋開(kāi)關(guān) K4和暫停 /啟動(dòng)鍵 K3的中斷口， 用于驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。 ⒊蓋開(kāi)關(guān) /平衡開(kāi)關(guān) K3 脫水期間，若打開(kāi)機(jī)蓋或者轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡時(shí)，則 K3 閉合，引起中斷，洗衣機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止脫水操作，合上蓋或者恢復(fù)不平衡后又繼續(xù)脫水。否則認(rèn)為進(jìn)水出故障，關(guān)閉進(jìn)水閥，并發(fā)聲提示；在排水期間，系統(tǒng)不斷檢測(cè) K4，若在 1 分鐘內(nèi)檢測(cè)不到 K4 斷開(kāi)，則認(rèn)為排水出故障，關(guān)閉排水閥，并發(fā)聲提示，否則按正常處理。 ⑷ 譯碼器 74LS139 為雙 24線譯碼器， 之所以 選用它 是因?yàn)?AT89C2051 單片機(jī) 只有 20個(gè)引腳， I/O 線不足，選用它 可解決 CPU I/O 線數(shù)量的不足 。其中兩個(gè)端子為輸入控制端 ,另外兩端為輸 出受控端 , 交流 固態(tài)繼電器內(nèi)有發(fā)光二極管及光觸發(fā)雙向可控硅， 采用光電隔離 ,作為輸入輸出之間電氣隔離 (浮空 )。 ⑹ 反相器 選用反相器是防止 AT89C2051 型號(hào)單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流不足， 4個(gè)反相器可分別驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) 交流固態(tài) 繼電器。反相放大器的輸入端為 XTAL0，輸出端為 XTAL1，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容可構(gòu)成穩(wěn)定的自激本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 振蕩器。 圖 復(fù)位電路 上電自動(dòng)復(fù)位是在加電瞬間電容通過(guò)充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 參數(shù)的選定：在振蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間大于 2個(gè)機(jī)器 周期。 二極管的選型： 根據(jù)式 Uo = Ui 式中： Ui 整流電路的輸入電壓 Uo 整流電路的輸出電壓 因?yàn)殡娫措娐分械娜朔€(wěn)壓器 CWM7805 的輸入電壓取 10V，所以整流電路的輸出電壓 Uo=10V。 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥和排水閥電路 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥和排水閥電路 如圖 ： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 圖 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥和排水閥電路 電路的工作原理：當(dāng) ~ 分別置 1 時(shí)，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器之后變?yōu)?0，固態(tài)繼電器的輸入端獲得 +5V 電壓，使得輸出端導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水閥、排水閥的開(kāi)啟和電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。GTJ23A220V AC 型交流固態(tài)繼電器的額定電壓為 220V，額定電流為 5A，控制電壓為 3~32V DC，關(guān)斷電壓為 DC，開(kāi)啟電流為 5mA，控制電流＜ 25mA。 固態(tài)繼電器的輸出端并聯(lián)一吸收電路， 可以有效的抑制加至繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率 ，保護(hù)固態(tài)繼電器。選用 74HC164 移位寄存器。 發(fā)送完畢置中斷標(biāo)志 TI=1?？蓪?shí)現(xiàn) 串行輸入，并行輸出。 蜂鳴報(bào)警電路 蜂鳴報(bào)警電 路如圖 所示 圖 蜂鳴報(bào)警電路 蜂鳴器 選用 P231906C34 型號(hào)壓電式蜂鳴器。電路中的兩電阻分別選用 和 。 如果 57H 單元的特征字為 01H， 02H或者 03H，則進(jìn)入 進(jìn)水操作 ， 置位驅(qū)動(dòng)進(jìn)水閥開(kāi)啟。這時(shí)洗衣機(jī)通過(guò)判斷 55H 單元中的內(nèi)容是否為 01H，如果是則執(zhí)行浸泡功能，執(zhí)行浸泡功能后設(shè)置 55H 單元為 00H，使得 后面的漂洗環(huán)節(jié)不會(huì)再次執(zhí)行浸泡功能，執(zhí)行浸泡功能后即進(jìn)入洗滌工作程序；如果不是則洗衣機(jī)直接進(jìn)入 洗滌工作 程序 。由控制要求可知，若不排水則為單獨(dú)程序，這時(shí)程序直接跳到結(jié)束，否則進(jìn)入排水 程序 。脫水結(jié)束后系統(tǒng)通過(guò)一條判斷指令判斷整個(gè)洗衣工作是否結(jié)束。定時(shí)器 “1”設(shè)置為定時(shí)方式 1，每 10 ms 產(chǎn)生一次中斷，因此， TL0， TH0 裝入的常數(shù)分別為 78H， 0ECH。 ⑺ 洗衣機(jī)的暫停中斷在洗衣機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后，中斷請(qǐng)求即被設(shè)置為允許，中 斷請(qǐng)求有效；而開(kāi)蓋或不平衡中斷只有在洗衣機(jī)進(jìn)入脫水工作進(jìn)程時(shí)，中斷請(qǐng)求才被設(shè)置為允許，請(qǐng)求信號(hào)有效。 通過(guò)這次設(shè)計(jì) ，我認(rèn)識(shí)到了自身存在的許多問(wèn)題，在以后的學(xué)習(xí)和工作中會(huì)針對(duì)自己的問(wèn)題去改正。 這是第一次自己設(shè)計(jì)一個(gè)這么全面的課題，由于自己的知識(shí)是有限和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程 中遇到了很多的問(wèn)題，真的非常感謝 xx 老師對(duì)我精心指導(dǎo)和xxx 老師的督促以及四年來(lái)各科老師的授業(yè)之恩還有 同學(xué)的無(wú)私 幫助，在此表示深深的感謝！ 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 參 考文 獻(xiàn) [1] 何立明 .單片機(jī)高級(jí)教程 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 2020 [2] 陳明熒 .8051 單片機(jī)基礎(chǔ)教程 [M].北京：科學(xué)出版社， 2020 [3] 諶清平 .東芝單片機(jī)原理及其在家用電器中的應(yīng)用 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [4] 青島海爾集團(tuán) .海爾家用洗衣機(jī)原理與維修 [M].北京：人民郵電出版社，1999 [5] 船舶工業(yè)總公司七一三所 .常用電子電器元件手冊(cè) [M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 出版社， 1986 [6] 金續(xù)曾 ,陸魁玉 .單相電動(dòng)機(jī)繞組修理與接線圖集 [M].北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社， 1999 [7] 秦曾煌 . 電工學(xué) [M] 下冊(cè)，電子技術(shù) . 北京：高等教育出版社， 2020 [8] 鄭緹，唐可洪．機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [9] 李朝青 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 附錄 A 控制系統(tǒng)電路圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 附錄 B 洗衣機(jī)的控制原理圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 附錄 C 設(shè)備材料清單 本設(shè)計(jì)洗衣機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的 詳細(xì)設(shè)備材料清單如下表所示： 序號(hào) 元器件 型號(hào) 數(shù)量 1 單片機(jī) AT89C2051 1 2 固態(tài)繼電器 GTJ25A220V AC 4 3 電機(jī) XDS250 1 4 發(fā)光二極管 BT101 6 5 整流二極管 2CZ52A 8 6 開(kāi)關(guān)二極管 1N4148 2 7 反相器 7406 4 8 共陽(yáng)極顯示器 BS211AB 4 9 移位寄存器 74SH164 4 10 開(kāi)關(guān)三極 管 2SC1815 1 11 蜂鳴器 P231906C34 1 12 電阻器 1 13 電阻器 4 14 電阻器 1 15 電阻器 1000 40 16 電阻器 820 2 17 電阻器 100 4 18 電容器 22μF 1 19 電容器 16μF 1 20 電容器 1 21 電容器 1 22 電容器 4700pF 4 23 電容器 30pF 2 24 進(jìn)水電磁閥 XJD11 1 25 排水電磁閥 XFD10 1 26 三端穩(wěn)壓器 CWM7805 1 27 晶振器 JA95A（ 6MHz） 1 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 附錄 D 軟件程序 本設(shè)計(jì) 智能洗衣機(jī)的程序 編寫(xiě)如下： MIN EQU 71H ；存放分鐘變量 SEC EQU 72H ；存放秒鐘變量 SEC0 EQU 73H ；存放舊的秒數(shù) TAB EQU 80H ；存放段碼首地址 K1 EQU ；按鍵 1引腳定義 K2 EQU ；按鍵 2引腳定義 K3 EQU ；按鍵 3引腳定義 K4 EQU ；按鍵 4引腳定義 K5 EQU ；按鍵 5引腳定義 ； ==================================================== ORG 0000H ；程序代碼由地址 0000H 開(kāi)始執(zhí)行 AJMP BEGIN ；初始化 ORG 0003H AJMP INT0 CHENGXU ；暫停 /啟動(dòng)中斷中斷向量 0RG 001BH AJMP T1 CHENGXU ；定時(shí)器 1 中斷向量 0RG 0013H AJMP INT1 CHENGXU ；開(kāi)蓋、不平衡中斷向量 ； ==================================================== 主程序開(kāi)始 ； ==================================================== 本設(shè)計(jì)定時(shí)器 T1的工作在方式 1。則每次洗滌 /漂洗完后， 58H 單元減去 5，即減去 。 FENMIAOZHUANHUAN: ；以下是分鐘和秒種轉(zhuǎn)換程序 MOV A, SEC MOV B,0AH DIV A B MOV 76H， A ；把秒鐘的“十”位放在 76H 單元 MOV A, B MOV 77H,A ；把秒鐘的“個(gè)”位放在 77H 單元 MOV A， MIN MOV B, 0AH DIV A B MOV 74H， A ；把分鐘的“十”位放在 74H 單元 MOV A， B MOV 75H,A ；把分鐘的“個(gè)”位放在 75H 單元 RET ； ==================================================== 以下為顯示程序 ； ==================================================== 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 38 XIANSHICHENGXU： MOV R6,04H MOV