【正文】
代后“ 模糊控制 ”開始應(yīng)用于洗衣機(jī)生產(chǎn)出智能型模糊控制洗衣機(jī)使洗衣機(jī)的功能更加完善,其洗衣程序更隨人意,其使用操作更簡單化。進(jìn)入全面改革開放的 80 年代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展人民生活水平的提高使洗衣機(jī)進(jìn)入家庭的速度加快。 洗衣機(jī)的種類可以按自動化程度、洗滌方式和結(jié)構(gòu)形式三方面來劃分,下面介紹按自動化程度和結(jié)構(gòu)形式劃分的情況。(2)按結(jié)構(gòu)形式劃分 ①波輪式洗衣機(jī) 普通水流波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn):波輪式洗衣機(jī)設(shè)有一個(gè)立式洗滌桶在洗滌桶的底部裝有波輪。 ②滾筒式洗衣機(jī) 滾筒式洗衣機(jī)為套桶結(jié)構(gòu),內(nèi)桶是圓柱形臥置的滾筒筒壁,設(shè)有 3~4 條凸棱筒壁開有許多小孔滾筒,一般是由不銹鋼材料制成,筒上設(shè)有一可開啟的弧形蓋洗滌物,由此放入洗滌筒。但洗滌時(shí)間長洗凈率低耗電量大結(jié)構(gòu)復(fù)雜售價(jià)高因此它在歐洲國家的應(yīng)用較為普遍。衣物在洗滌液中不斷被攪動從而達(dá)到洗滌目的。 現(xiàn)今大多數(shù)的洗衣機(jī)都使用以單片機(jī)為核心的控制電路來控制電動機(jī)、數(shù)碼顯示管、進(jìn)水閥、排水閥及蜂鳴器的電壓輸出使洗衣機(jī)根據(jù)程序運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)漂洗時(shí)間 在漂洗剛開始的 3 分鐘時(shí)間內(nèi)殘留在衣物上的表面活性劑脫落最快。脫水時(shí)間一般為 2~3 分鐘時(shí)間太短會造成脫水不夠徹底太長又可能會損壞衣物。洗衣時(shí)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(shí)水位檢測器向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥同時(shí)啟動電機(jī)洗衣。 (3)實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn):單片機(jī)在獲取了用戶輸入的參數(shù)后對其進(jìn)行分析處理然后按照計(jì)算結(jié)果對洗衣過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 (6)洗衣完畢的通知:當(dāng)洗衣過程結(jié)束后蜂鳴器就奏出一段音樂通知用戶洗衣完畢。電源電路為數(shù)字控制電路提供穩(wěn)定的 5V 直流電壓為電動機(jī)提供 220V 市電;數(shù)字控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過程主要由 AT89S51 單片機(jī)、74LS138 譯碼器、與門、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED 指示燈組成;機(jī)械控制電路實(shí)現(xiàn)水位檢測、電機(jī)驅(qū)動、進(jìn)水、排水等功能主要有水位檢測器、電動機(jī)、進(jìn)水排水電磁閥組成。然后根據(jù)市場上各種單片機(jī)的貨源情況和單片機(jī)的性能及開發(fā)工具等因素選擇合適的機(jī)型。(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體要求在所選的 MCU 和各個(gè)元器件型號的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出XX 大學(xué)畢業(yè)論文 7 系統(tǒng)的電路原理圖,做一些必要的以及工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)加工印刷電路板的設(shè)計(jì)制作和樣機(jī)的組裝等。在軟件中一般需考慮以下幾個(gè)方面:1) 根據(jù)要求確定軟件的具體任務(wù)細(xì)節(jié)然后確定合理的軟件結(jié)構(gòu)。2) 程序的結(jié)構(gòu)用模塊化結(jié)構(gòu)即把監(jiān)控程序分解為若干個(gè)功能相對獨(dú)立的較小的程序模塊分別設(shè)計(jì)以便于調(diào)試?;?MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)的整體電路模塊該電路的主要組成部件由 AT89S51 單片機(jī)、74LS138 譯碼器、與門、指示燈、水位檢測機(jī)構(gòu)、電動機(jī)、蜂鳴器、電控水龍頭、LED 顯示器、以及 4 只按鍵組成。電動機(jī)有兩個(gè)控制端一段控制電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)該端與 相連,另一端控制電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)該端與 相連。蜂鳴器由 控制,當(dāng) 輸出為“1”時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。T1N4004*4 Vin 1GND2Vout3N78051234BRIDGE1C9GND1000u/25VC10100uC812VVCCXX 大學(xué)畢業(yè)論文 9 圖 31 電源部分電氣原理圖 數(shù)字控制電路 AT89S51 單片機(jī)主控模塊(1)單片機(jī)概述單片機(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。硬件是指 MCU、存儲器、I/O 接口和外設(shè)等物理器件的有機(jī)組合。單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中使用最廣泛的電子元件。在各類儀器儀表中引入單片機(jī)使儀器儀表智能化提高,測試的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)提高其性能價(jià)格比。4)在人們生活中的應(yīng)用目前國內(nèi)外各種家具已經(jīng)普遍用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制電路,例如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電飯煲、收音機(jī)、電風(fēng)扇及許多高級電子玩具都配上了單片機(jī)。但學(xué)習(xí)單片機(jī)有一定的挑戰(zhàn)性因?yàn)橐獙W(xué)好單片機(jī)必須掌握單片機(jī)的軟硬件。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、TQFP和 PLCC 三種封裝形式以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要 [4]。1)I/O 口線P0 口——8 位、漏極開路的雙向 I/O 口。 P3 口還具有第二功能第二功能見表 31。ALE/PROG——低字節(jié)地址鎖存信號/編程脈沖輸入端。以上就是關(guān)于本設(shè)計(jì)中用的單片機(jī) AT89S51 的特性、引腳功能的簡單介紹。XTAL1 為振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入,XTAL2 為反相放大器的輸出。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)晶振和電容等應(yīng)盡可能的靠近芯片以減小分布電容,保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。 a) b) 圖 33 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作,其主要功能是把 PC 初始化為 0000H 使單片機(jī)從0000H 單元開始執(zhí)行程序。單片機(jī)的復(fù)位并不影響芯片內(nèi)部 RAM 狀態(tài)只要 RESET 引腳保持高電平單片機(jī)將循環(huán)復(fù)位。圖中上電瞬間 RST 端的電位與Vcc 相同隨著電容充電電流的減小,+5V 立即加到了 RST/VPD 端該高電平使 8051 復(fù)位。 單片機(jī)復(fù)位后 P0—P3 四個(gè)并行接口全為高電平其它寄存器全部清零只有 SBUF 寄存器狀態(tài)不確定。 在本次設(shè)計(jì)中采用手動復(fù)位。動態(tài)顯示需要較大的驅(qū)動電流故在輸出口之后尚需加接驅(qū)動器。用硬件譯碼電路實(shí)時(shí)性雖好但電路復(fù)雜成本較高。LED 顯示器在單片機(jī)技術(shù)中的使用非常普遍。 (2) LED 顯示器結(jié)構(gòu)LED 顯示器的結(jié)構(gòu)及其段名如圖 35[9]所示。七段顯示器的字符形狀有些失真能顯示的字符數(shù)量較少但控制簡單使用方便故在數(shù)字顯示和控制儀器中得到了廣泛應(yīng)用。LED9 用來顯示電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。電路圖如總圖所示。當(dāng)洗衣機(jī)接到“ 弱洗” 指令時(shí) 輸出 高電平經(jīng)過雙向可控硅使雙向可控硅 TR2導(dǎo)通電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。 進(jìn)水/排水電磁閥如總圖所示,排水進(jìn)水閥即電控水龍頭共兩只,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。然后掃描按鍵的狀態(tài)確定洗衣強(qiáng)度 R洗衣時(shí)間 R3 和漂洗次數(shù) R4。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)控制蜂鳴器發(fā)聲。然后啟動電動機(jī)脫水 1min 并保持排水閥開啟,然后停止脫水。單片機(jī)晶振頻率 12MHz 定時(shí)器 0 選擇工作方式 1 設(shè)置時(shí)間常數(shù)每 中斷一次。用外部中斷 1 來實(shí)現(xiàn)洗衣過程停止工作。程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 46 所示。 硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試是分不開的通常是先排除明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來進(jìn)行調(diào)試。接下來再借助仿真器進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試分別測試擴(kuò)展的 RAM、I/O 口、I/O 設(shè)備、程序存儲器以及晶振和復(fù)位電路改正其中的錯(cuò)誤。在本系統(tǒng)中我們都進(jìn)行了仔細(xì)的檢查,所以此步驟不會發(fā)生故障,這一步如果檢查不仔細(xì)通電后可能會造成不可想象的后果,所以這一步也至關(guān)重要。 軟件調(diào)試軟件調(diào)試就是檢查系統(tǒng)軟件中的錯(cuò)誤。該系統(tǒng)的軟件調(diào)試是把程序輸入單片機(jī),然后連接單片機(jī)仿真器進(jìn)行模擬調(diào)試,在調(diào)試時(shí)程序應(yīng)該以模塊的形式進(jìn)行調(diào)試,這樣可以方便解決軟件的問題,進(jìn)行及時(shí)XX 大學(xué)畢業(yè)論文 23 修改最后再將調(diào)試好的小段程序連接在一起進(jìn)行整體調(diào)試,當(dāng)整個(gè)程序都沒錯(cuò)誤時(shí)軟件調(diào)試已經(jīng)成功。結(jié)論與展望經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的時(shí)間完成了基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本系統(tǒng)是基于單片機(jī)及其接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中查閱了大量相關(guān)的中文和外文資料以及各芯片的廠家技術(shù)資料手冊借鑒了很多前人成熟的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的元器件都是集成的特別是單片機(jī)的應(yīng)用使該設(shè)計(jì)只要稍加修改就可以很方便的開發(fā)出其它基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。使用單片機(jī)以軟件方式驅(qū)動芯片不但可以通過改變編程方法實(shí)現(xiàn)不同的功能而且還可以方便靈活地控制時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)以滿足不同用戶的要求。然更重要的是在責(zé)任心的驅(qū)使下又該采用何種方法完成,采用何種方法更省時(shí)省力解決問題的方案。 對于以上之粗淺體會進(jìn)一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會實(shí)踐來提供,我也相信在不久的將來踏入社會之際,類似這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)絕不在少數(shù),只要我們努力學(xué)習(xí)、勇于實(shí)踐、勤學(xué)好問我們就會懂得以前不明白或不十分明白的道理,就會很快地成長和成熟起來。在幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了許多東西不僅僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)中的?;蛟S開始的時(shí)候還有一些膽怯但當(dāng)一切將要結(jié)束時(shí)又有一絲懷念。 ”加油加油再加油!為了我們這四年的成果為了我們這幾個(gè)月來的設(shè)計(jì)再加一把勁將勝利的果實(shí)盡最大可能全部收獲。 ENBIN/OCT0_774LS138k1k4k3k21234BRIDGE112 3ANDD1LEDD2LEDD5LEDD6LEDD3LEDD4LED12VGNDVCCRD/T1/INT0/RST9RXD/ INT0/INT1/ T0/T1/EA/VP31 XTAL119 5 7 TXD/ 11WR/ 16RD/ 17PSEN 29XTAL2 18AT89S5120PFCAP 20PFCAP22uC612MHzCRYSTAL20R181KR17K6位位位GNDXTAL1 XTAL2VCCGNDRSTVCCVCCab fc gd eDPY 1234567abcdefg 8dpdpDPY_7SEG_DPa bfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpDPY_7SEG_DPGND R73KVCCT1/1KR251KR191KR201KR21 1KR241KR221KR23 1KR26VCC1KR341KR331KR321KR311KR301KR291KR281kR27VCC NOT3 NOT4 LED9 OPTOTRIAC3 OPTOTRIAC410uC3 DIODE2 DIODE12KR310R010R12KR4 10R2VCCVCCVCC AC220V 位位位基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 附 錄 B:外文文獻(xiàn)及譯文英文文獻(xiàn): AT89S51The monolithic integrated circuit widely applies to the trade: Such as digital electronic clock ,modem, motor control system, air conditioning control system, motorcar engine and other some domains. These monolithic integratedcircuits high speed processing speeds and the enhancement auxiliaryequipment set causes them to suit to this kind of high speed eventapplication situation. However, these key application domains alsorequest these monolithic integrated circuits to be highly vigorous and healthy test environment and uses in to confirm theseregardless of or the system rank monolithic integrated circuitappropriate tool environment has guaranteed the redundant reliabilityand the low market risk in the Yuan part level. The Intel platformengineering department objectoriented developed one kind to use in toconfirm its AT89S51 automobile monolithic integrated circuitmultilinear form test environment. This kind of environment goal notonly is the AT89S51 automobile monolithic integrated circuit providesone kind of vigorous and healthy test environment, moreover willdevelop one kind to be able to be easy to expand and the repetitio