【正文】 ... 43 第一章 緒論 第一章 緒 論 隨著現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏的不斷加快和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)各種方便、快捷的家用電器需求量越來(lái)越大，洗衣機(jī)作為人們提高生活效率，追求生活質(zhì)量的基本條件，也愈來(lái)愈成為不可或缺的生活用具 。 模糊邏輯有別于傳統(tǒng)邏輯和數(shù)理邏輯，它通過(guò)隸屬函數(shù)恰當(dāng)?shù)孛枋鍪挛锏哪：?，并把具有模糊現(xiàn)象和模 糊概念的事物處理成精確的東西。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。s Control Board Based on the Singlechip 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 論文說(shuō)明 書(shū)中要附上 硬件電路原理圖、 PCB 板設(shè)計(jì)圖、軟件設(shè)計(jì)流程、程序和 系統(tǒng)調(diào)試照片、完成作品照片 。 關(guān)鍵詞 ： 模糊控制、洗衣機(jī)、單片機(jī) Ⅱ ABSTRACT Fuzzy technology is an integral part of intelligent technology. Diferent from traditional logic and symbolic logic, the fuzzy logic describes the fuzzy quality by membership function, and processed the fuzzy conception and phenomena into precise data. It is an important direction of the intelligent control technology to bine the fuzzy logic with the MCU control technology. Applying the bined technology of fuzzy logic and microputer to the development of the washing machine39。目前存在的洗滌方式有波輪式 (又稱(chēng)渦卷式 )、攪拌式、滾筒式、噴流式、噴射式和超聲波式等多種，在我國(guó)比較普及的洗滌方式是波輪式，超聲波式洗滌方式則代表著國(guó)際上的發(fā)展方向。 70 年代末，控制理論向著“大系統(tǒng)理論”和“智能控制”方向發(fā)展，前者是控制理論在廣度上的開(kāi)拓，后者是控制理論在深度上的挖掘。雖然，從不同的認(rèn)識(shí)論和方法論出發(fā)的各類(lèi)控制理論，諸如分層遞階自組織 控制、模糊控制、專(zhuān)家控制、腦模型控制和手動(dòng)控制等竟相發(fā)展，但它們都處于探索、開(kāi)拓和發(fā)展的時(shí)期，系統(tǒng)的理論體系還沒(méi)有形成。洗衣機(jī)對(duì)衣物輸出的能 t大，去污效果明顯，但在某種程度上會(huì)造成衣物的損傷，因此應(yīng)對(duì)不同質(zhì)地，不同重 A的衣物采用不同的能 f輸出 方式，從控制的角度就表現(xiàn)為水流方式的4 不同。模糊邏輯通過(guò)隸屬函數(shù)恰當(dāng)?shù)孛枋鍪挛锏哪：?，并把具有模糊現(xiàn)象和模糊概念的事物處理成精確的東西。 隸屬函數(shù)的確定并沒(méi)有統(tǒng)一的方法，用不同的方法所確定的隸屬函數(shù)并不同，一個(gè)隸屬函數(shù)的準(zhǔn)確與否主要是看它與實(shí)際是否相一致。狹義的模糊語(yǔ)言是指數(shù)學(xué)上的模糊語(yǔ)言，由于它可用于研究語(yǔ)言的模糊性和推理，因此在模糊控制中具有極為重要的地位 。在模糊條件語(yǔ)句中其前提部分稱(chēng)為前件，結(jié)論部分則為后件。這些方法并不互相排斥，它們的有效綜合可以生成規(guī)則基 (所有控制規(guī)則的全體稱(chēng)為模糊控制器的規(guī)則基。輸出變量為水流的模糊量 S， 洗滌 時(shí)間模糊量 T。 本文 這里的量化方式是采用線(xiàn)性量化，即如：表 2－ 1 表 21 模糊集的隸屬度函數(shù) 布 布 質(zhì) 量 氣 溫 棉布偏多 棉花與化纖各半 化纖偏多 低 中 高 低 中 高 低 中 高 多 水流 特強(qiáng) 強(qiáng) 強(qiáng) 強(qiáng) 強(qiáng) 中 中 中 中 時(shí)間 特長(zhǎng) 長(zhǎng) 中 長(zhǎng) 長(zhǎng) 中 長(zhǎng) 中 中 中 水流 強(qiáng) 中 中 中 中 中 中 弱 弱 第二章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制理論 時(shí)間 長(zhǎng) 中 短 長(zhǎng) 中 中 中 中 短 少 水流 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 特弱 時(shí)間 中 中 短 中 短 短 中 短 特短 低 中 高 1 氣 溫 少 中 多 1 布量 棉布偏多 棉花與化纖各半 化纖偏多 1 布質(zhì) 圖 氣溫、布量、布質(zhì) 的隸屬度函數(shù)圖 特短 短 特長(zhǎng) 中 長(zhǎng) 洗滌時(shí)間 1 特 弱 弱 特 強(qiáng) 中 強(qiáng) 洗滌 水流 1 圖 洗滌時(shí)間和水流強(qiáng)度 的隸屬度函數(shù) 在這里考慮到 所選擇的輸入模糊量氣溫、布量、布質(zhì)和輸出模糊量 洗滌時(shí)間和洗滌強(qiáng)度的關(guān)系 。 模塊電路的設(shè)計(jì) 第三章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制硬件設(shè)計(jì) 13 本 穩(wěn)壓電源為通用型三端固定集成穩(wěn)壓器，如圖 所示。 1602 液晶模塊 的接口定義 表 1602 液晶模塊接口定義表 [15] 管腳號(hào) 符號(hào) 功能 1 Vss 電源地（ GND） 2 電源電壓（ +5V） 3 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓（ 可調(diào) ） 4 寄存器選擇輸入端，輸入 MPU 選擇模塊內(nèi)部寄存器類(lèi)型信號(hào)； RS＝ 0，當(dāng) MPU 進(jìn)行寫(xiě)模塊操作，指向指令寄存器； 第三章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制硬件設(shè)計(jì) 15 當(dāng) MPU 進(jìn)行讀模塊操作，指向地址計(jì)數(shù)器； RS＝ 1，無(wú)論 MPU 讀操作還是寫(xiě)操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器 5 R/W 讀寫(xiě)控制輸入端，輸入 MPU 選擇讀 /寫(xiě)模塊操作信號(hào)； R/W＝ 0 時(shí)讀操作； R/W＝ 1 時(shí) 寫(xiě) 操作； 6 E 使能信號(hào)輸入斷，輸入 MPU 讀 /寫(xiě)模塊操作使能信號(hào)； 讀操作時(shí)，高電平有效；寫(xiě)操作時(shí)，下降沿有效 7 DB0 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 4 位方式通訊時(shí)，不使用 DB0DB3 8 DB1 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 9 DB2 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 10 DB3 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 11 DB4 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 12 DB5 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 13 DB6 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 14 DB7 數(shù)據(jù)輸入 /輸出口， MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道 15 A 背光的正端 +5V 16 K 背光的負(fù)端 0V 1602 液晶模塊 接口定接線(xiàn)圖 根據(jù) 1602 液晶模塊的接口定義表，設(shè)計(jì)了 顯示模塊的的電路，如：圖 V S S1VDD2VL3RS4R /W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714B L 15B L +16J21 6 * 2 L C DP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 0P 2 1P 2 2V C CR91k 圖 1602 的 模塊 接線(xiàn)圖 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊 電路設(shè)計(jì) ADC0809 是采用 CMOS 工藝制成的 8 位 8 通道模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用 28 腳 DIP 封裝，其結(jié)構(gòu)原理圖和引腳 分配示于圖 中 [9]。 byte4為轉(zhuǎn)換精度設(shè)定寄存器，它主要是用來(lái)選擇是使用 9位、 10位、 11位或 12位的轉(zhuǎn)換精度。但是，這個(gè)準(zhǔn)則對(duì)于搜索 ROM命令和報(bào)警搜索 命令例外，在執(zhí)行兩者中 任何一條命令之后，主機(jī)不能執(zhí)行其后的功能命令，必須返回至第一步。由于 1wire器件的 ID碼是刻在芯片內(nèi)部的，用眼睛是無(wú)法看出來(lái)的，因此主機(jī)必須通過(guò)某種合適的算法把 64位的 ID碼給讀出來(lái)。 20 1 2 3U2DS18B20VCCR3P33 圖 溫度采集模塊原理圖 控制板的 PCB 設(shè)計(jì) 圖 控制板的 PCB 圖 1 圖 控制板的 PCB 圖 2 小結(jié) 本章首先介紹模糊控制洗衣機(jī)控器面板的硬件原理，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、硬件原理圖與 PCB 圖，后按順序介紹各功能模塊的原理與應(yīng)用。綜合以上 C 語(yǔ)言22 的優(yōu)點(diǎn)， 所以 設(shè)計(jì) 時(shí)選擇了 C語(yǔ)言。 20 第 四章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制軟件設(shè)計(jì) 21 第四章 洗衣機(jī)控制板的模糊控制 的軟件設(shè)計(jì) 軟件應(yīng)用與編程 KEIL 軟件介紹 Keilμ Vision ]12[ 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)， μ Vision2 IDE 是 Keil C51 基于 Windows 的開(kāi)發(fā)平臺(tái)， Keil C51 軟件是眾多單片 機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編 ,PLM 語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。具體的搜索方法見(jiàn)參考文獻(xiàn) 。對(duì) 1wire器件的復(fù)位脈沖實(shí)際上是主機(jī)通過(guò)拉低總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)通過(guò)拉低總線(xiàn) 480um以后再把總線(xiàn)拉高使總線(xiàn)上所有 1wire器件復(fù)位，總線(xiàn)上 1wire器件接到復(fù)位脈沖后便通過(guò)拉低總線(xiàn)告訴主機(jī) 1wire器件已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。 byte8為一個(gè)校驗(yàn)寄存器 [7]。 ADC0809 的主要功能 1) 分辨率為 8位； 2) 總的不可調(diào)誤差在177。 T1T R A N S 51234D1B R I D G E 11234D2B R I D G E 11234D3B R I D G E 1T1T R A N S 1C13300uC3100uC2C4V in1GND3+ 5V2U1L M 7805C KC53300uC7100uC6C8V in1GND2+ 12V3U2L M 7812C TC93300uC 11100uC 10C 12V in2GND1 5V3U3M C 79L 05C P 圖 電源模塊圖 Y112MC722 pfC622 pfR ST9R X D /P 10I N T 0 /P 12I N T 1 /P 13T 0/ P3 .414T 1/ P3 .515EA /V P P31X T A L 119P0 .0/A D 039P0 .1/A D 1 38P0 .2/A D 237P0 .3A D 336P0 .4/A D 435P0 .5/A D 534P0 .6/A D 633P0 .7/A D 732P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P2 .0/A 821P2 .1/A 9 22P2 .2/A 1023P2 .3/A 1124P2 .4/A 12 25P2 .5/A 1326P2 .6/A 1427P2 .7/A 1528A L E /P R O G30T X D /P 11W R /P R D /P 17PS E N29X T A L 218V SS20V C C40d51A T 89 S51V C Crs t12345678J112345678J2C O N 812345678J312345678J4vc cP 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17P 30P 31P 32P