【正文】 制邏輯電路 .................................................... 6 硬件描述 ........................................................ 7 電子元器件的計(jì)算與選型 .......................................... 8 時(shí)鐘電路 ................................................. 8 復(fù)位電路 ................................................. 9 電源電路 ................................................. 9 指示電路 ................................................ 10 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥和排水閥電路 ........................ 11 顯示電路 ................................................ 13 蜂鳴報(bào)警電路 ............................................ 14 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................... 15 洗衣機(jī)的控制功能要求 ........................................... 15 第五章 總結(jié) ............................................... 18 致 謝 .............................................. 19 參考文獻(xiàn) .............................................. 20 附錄 A 控制系統(tǒng)電路圖 .................................. 21 附錄 B 洗衣機(jī)的控制原理圖 .............................. 22 附錄 C 設(shè)備材料清單 .................................... 23 附錄 D 軟件程序 ........................................ 24 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 前言 概述 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，智能洗衣機(jī)作為將人們從繁復(fù)的家務(wù)勞動(dòng)中解放出來的好助手，愈來愈受到消費(fèi)者的歡迎。在一個(gè)水平放置的盛水用圓柱形外筒中，套裝一個(gè)可圍繞水平軸正反向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒，內(nèi)筒壁上有許多小孔和幾條凸筋；當(dāng)內(nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,洗滌物隨筒內(nèi)的凸筋上升而后被拋下 ,不斷翻滾摔打進(jìn)行洗滌。定時(shí)器有發(fā)條驅(qū)動(dòng)式、電動(dòng)式及電子式。滾筒式洗衣機(jī) 80 年代末開始進(jìn)入中國，由于滾筒式洗衣機(jī)在許多性能上優(yōu)于傳統(tǒng)的波輪式，如對衣物的磨損小、洗滌量大、節(jié)水、不纏繞等，特別適合大批量及高檔服裝的洗滌，因而愈來愈受到廣大家庭的青睞，所以本設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的微機(jī)控制系統(tǒng)是往滾筒式洗衣機(jī)方向設(shè)計(jì)的。在整機(jī)性能上，具有使用方便，故障少，壽命長（可達(dá) 15 年）的優(yōu)點(diǎn)。衣物裝入內(nèi)筒之中，洗滌液盛放在外筒里。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 洗衣機(jī)的技術(shù)參數(shù)和主要功能 主要技術(shù)參數(shù) 額定洗衣量： 3kg 電源：交流 220V（ 50Hz） 洗滌功率： 250W 脫水功率： 250W 進(jìn)水閥：交流 220V 排水閥：直流 220V 洗衣機(jī)的主要功能 ⑴ 程序：具有標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)和排水程序。 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 2k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 其中按鍵用于洗衣機(jī)程序設(shè)定，并控制洗衣機(jī)的運(yùn)行，發(fā)布有關(guān)指令信息。 （每個(gè)程序結(jié)束后都會(huì)報(bào)警。 ⑹ 間歇驅(qū)動(dòng)方式。它由單片機(jī) AT89C2051 為核心加上有關(guān)集成電路及元器件組成。但在脫水時(shí)，只工作在正轉(zhuǎn)狀態(tài)。 ⒉暫停 /啟動(dòng)鍵 K2 該鍵采用分時(shí)復(fù)用技術(shù)而具有三個(gè)功能。 ⒍強(qiáng)制復(fù)位鍵 K6 按下該鍵可以使單片機(jī)強(qiáng)行復(fù)位。整個(gè)器件無可動(dòng)部件及觸點(diǎn) ,可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于常用的機(jī)械式電磁繼電器一樣的功能。本設(shè)計(jì)選用 JA95A 型號石英振蕩器，振蕩脈沖頻率選用 6MHz。 電源電路 電源電路如圖 ： 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 電源電路是采用 220V 的交流電先經(jīng)變壓器降壓 ,再經(jīng)橋式整流電路整流，最后用三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓得到 5V的電壓作為整個(gè)控制器的工作電源。 本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)選用 XDS 型洗衣機(jī)用單相電容電動(dòng)機(jī)，型號為 XDS250，額定功率為 250W，額定電流為 2A，電容器容量為 16μF。 洗衣機(jī)的進(jìn)水閥選用江陰市電磁閥廠生產(chǎn)的 XJD系列電磁塑料進(jìn)水電磁閥，型號為 XJD— 11。 四個(gè)共陽極顯示器分別顯示分、分、秒、秒。當(dāng) .輸出高電平 1 時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電式蜂鳴器兩端獲得 +5V的電壓而鳴叫；當(dāng) 輸出低電平 0 時(shí)，晶體管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。若在規(guī)定的 極限內(nèi) 沒有 檢測到 K4 閉合，說明進(jìn)水系統(tǒng)發(fā)生故障，此時(shí)洗衣機(jī)退出工作狀態(tài)，程序跳轉(zhuǎn)到 GUZHANGCHENGXU 為標(biāo)號地址的故障處理程序段進(jìn)行報(bào)警， 本設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的故障 處理方法是：將 ~ 位全部置 “0”，中止洗衣機(jī)的各中操作，然后洗衣機(jī)以響 1s停 2s 的規(guī)律 不斷地發(fā)出報(bào)警信號，直到人工干預(yù)即按下 K2（暫停 /啟動(dòng)鍵） 鍵后為止（按下 K2后，程序跳轉(zhuǎn)回主程起始地址，洗衣機(jī)又回到待命的初始狀態(tài) 0）。若在規(guī)定的 1min極限時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)檢測不到水位開關(guān) K4 斷開，說明排水系統(tǒng)有故障，程序跳轉(zhuǎn)至故障處理程序段發(fā)出警告信號，其處理程序段發(fā)出告警信號，其處理方法與進(jìn)水系統(tǒng)故障相同。 當(dāng) 71H 單元累加到 3CH 時(shí)，為 1hour,這時(shí) 70H 單元累加 1 次， 系統(tǒng)根據(jù) 70H， 71H， 72H 三個(gè) 內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)就可以確定洗衣機(jī)工作各個(gè)進(jìn)程的時(shí)間 ，而且定時(shí)器每中斷 1次就調(diào)用 1次顯示子程序，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)整個(gè)工作過程的時(shí)間顯示。 這次設(shè)計(jì)中我也遇到不少困難，如了解各種電器元件和電路工作原理，為了完成設(shè)計(jì)要求應(yīng)該選擇怎樣的電路和單片機(jī)型號等等，設(shè)計(jì)起初，很迷茫，萬事開頭難，不知道從何入手，在請教老師和許多懂這方面知識(shí)同學(xué)后，在他們的幫助下，一點(diǎn)一點(diǎn)的把這些困難解決，最終做完有如釋重負(fù)的 感覺同時(shí)還有一點(diǎn)小小的成就感。 CHANGYANSHI: MOV R6,64H ；總延遲時(shí)間 R5 100ms YS11:MOV R7,0FAH YS12:DJNZ R7, YS12 DJNZ R6, YS1 DJNZ R5, CHANGYANSHI RET ； ==================================================== 以下為短延時(shí)子程序 ； ==================================================== DUANYANSHI: MOV R6,0AH ；總延遲時(shí)間 R5 10ms YS21:MOV R7,32H YS22:DJNZ R7, YS22 DJNZ R6, YS21 DJNZ R5, DUANYANSHI RET 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 36 ； ==================================================== 以下為定時(shí)器中斷服務(wù)子程序 ； ==================================================== T1 CHENGXU: PUSH PSW PUSH ACC ；保護(hù)現(xiàn)場 PUSH DPH PUSH DPL MOV TL1,78H ；重新賦計(jì)數(shù)初值 MOV TH1, ECH DJNZ 20H, RETUNT ； 1s 未到，返回 MOV 20H, 0AH ；重置中斷次數(shù) INC 51H MOV A, 01H ADD A,SEC ；秒位加 1 MOV SEC,A CJNE A,3CH,RETUNT ；未計(jì)滿 60s，返回 MOV SEC,00H ；記滿 60s，秒位清 0 MOV A, 01H ADD A,MIN ；分位加 1 MOV MIN,A RETUNT： ACALL SHIFENGENGXIN ACALL XIANSHICHENGXU ；每過 1s顯示器顯示 1次時(shí)間 POP DPL POP DPH POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場 POP PSW RETI ；中斷返回 ； ==================================================== 以下是時(shí)間更新程序，時(shí)間每過 1s則更新 1次時(shí)間 ； ==================================================== SHIFENGENGXIN: ； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 37 MOV A, SEC MOV B, SEC0 CJNE A, B,SF1 ；是否過了 1s AJMP SF2 SF1: ACALL SHIJIANZHUANHUAN ；轉(zhuǎn)換小時(shí)及分鐘數(shù)據(jù)到 MOV SEC0, SEC SF2: RET ； ==================================================== 以下是分鐘和秒種轉(zhuǎn)換程序 ； ==================================================== 因?yàn)槊霐?shù)和分鐘數(shù)是以 16 進(jìn)制存放在 73H 和 72H 單元中的，而每個(gè)數(shù)碼顯示器只能顯示 0~9，所以必須分別把 73H 和 72H 單元中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，然后分別存放到連續(xù)的 4 個(gè)存儲(chǔ)單元（即 74H~77H）中，然后通過 串行口發(fā)送到 4 個(gè)數(shù)碼顯示器中以顯示實(shí)時(shí)時(shí)間。 T1的方式1為 16 位計(jì)數(shù)方式。 因?yàn)槲业膶I(yè)是機(jī)械設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于單片機(jī)控制，因此不僅僅是對我四年來所學(xué)專業(yè)知識(shí)的檢驗(yàn)和總結(jié)， 同時(shí)要求學(xué)習(xí)許多單片機(jī)的知識(shí)，經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力奮戰(zhàn)，終于完成了設(shè)計(jì)。若洗衣工作尚未結(jié)束，洗衣機(jī)再次執(zhí)行進(jìn)水操作，進(jìn)入下一循環(huán)。其邏輯關(guān)系是： ， 為 “00”時(shí)電機(jī)間歇，為 “01”時(shí)正轉(zhuǎn)，為 “10”時(shí)反轉(zhuǎn)。通過 K1 可 修改洗衣工作程序 ，通過 K5 可開啟洗衣機(jī)的浸泡功能， 掃描過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鍵 K2 按下時(shí)，洗衣機(jī)即從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。 固限流電阻 R=()V/ 103A=1000?，限流電阻取 1000 ?。 電路原理： 串行口 工作在 方式 0，即 為同步 移位寄存器 輸入 /輸出 方式， 串行數(shù)據(jù)通過 RXD 輸入， TXD 用于輸出移位時(shí)鐘，作為 74HC164 移位寄存器的同步信號。 所以電機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路中和發(fā)光二極管和開關(guān)二極管串連的限流的電阻： R=()V/ 103A≈ 857? ，所以限流電阻 R 取 820? 固態(tài)繼 電器的電流為 10mA， LED 指示燈的電流為 ，總共需要 的驅(qū)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )