【正文】 或許開(kāi)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。使用單片機(jī)以軟件方式驅(qū)動(dòng)芯片不但可以通過(guò)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。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(wèn)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(méi)錯(cuò)誤時(shí)軟件調(diào)試已經(jīng)成功。 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(kāi)的通常是先排除明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行調(diào)試。然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水 1min 并保持排水閥開(kāi)啟，然后停止脫水。當(dāng)洗衣機(jī)接到“ 弱洗” 指令時(shí) 輸出 高電平經(jīng)過(guò)雙向可控硅使雙向可控硅 TR2導(dǎo)通電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。 （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。 在本次設(shè)計(jì)中采用手動(dòng)復(fù)位。 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(kāi)始執(zhí)行程序。ALE/PROG——低字節(jié)地址鎖存信號(hào)/編程脈沖輸入端。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。硬件是指 MCU、存儲(chǔ)器、I/O 接口和外設(shè)等物理器件的有機(jī)組合。電動(dòng)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。（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(hào)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。 （3）實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)在獲取了用戶輸入的參數(shù)后對(duì)其進(jìn)行分析處理然后按照計(jì)算結(jié)果對(duì)洗衣過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 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(lái)控制電動(dòng)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）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。從此確立了攪拌式、滾筒式和波輪式三種工作方式洗衣機(jī)三足鼎立天下的局面。功率驅(qū)動(dòng)電路由可控硅實(shí)施對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)水閥排水閥的控制。目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等七大功能在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。它適合于實(shí)時(shí)控制，可構(gòu)成工業(yè)控制器、智能儀表、智能接口、智能武器裝置以及通用測(cè)控單元等。隨著更多國(guó)內(nèi)外強(qiáng)勢(shì)品牌加入，研究新的技術(shù)開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，洗衣機(jī)行業(yè)將爆發(fā)新一輪以“綠色環(huán)保” 、 “節(jié)水節(jié)能”為主題的大戰(zhàn)?；趩纹瑱C(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是單片機(jī)應(yīng)用的一個(gè)典型例子。進(jìn)入 90 年代由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)寬范圍大調(diào)速比的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)誕生了各種新水流洗衣機(jī)。 在洗滌過(guò)程中電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒以 50～60r/min 的低速運(yùn)轉(zhuǎn)由凸棱不斷將浸沉在洗滌液中的衣物撈起，當(dāng)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)衣物達(dá)到一定高度時(shí)衣物在自身重力的作用下摔落回洗滌液中。此后活性劑脫落趨緩漂洗 10 分鐘后活性劑幾乎不再脫落?；?MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案本文以 AT89S51 單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。一般系統(tǒng)軟件的主程序和若干個(gè)子程序及中斷服務(wù)程序組成詳細(xì)劃分主程序、子程序和中斷服務(wù)程序的具體任務(wù)確定各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)。本系統(tǒng)采用 12M 的晶體振蕩器定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的初始值設(shè)置為每隔 100us 產(chǎn)生一次中斷。它的價(jià)格低廉功能強(qiáng)大體積小性能穩(wěn)定?？撮T狗（WDT）電路主要是實(shí)現(xiàn)復(fù)（WDT ）電路可以起保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)復(fù)位作用。表 31 P3 口的第二功能表 [4] 引腳替代功能 說(shuō)明 RXD 串行數(shù)據(jù)接受 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 0INT 外部中斷 0 申請(qǐng) 1 外部中斷 1 申請(qǐng) T0 定時(shí)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通4）存儲(chǔ)器的分配AT89S51 的內(nèi)部共有 256[5]個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，通常把這 256 個(gè)單元按其功能劃分為兩部分：低 128 單元和高 128 單元。在復(fù)位有效期間內(nèi) ALE﹑PSEN 將輸出高電平。顯示器的亮度既同驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)也同點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。abfcgdeV C C1234567abcdefg8 d p d p圖 35 LED 顯示器管腳圖在總圖中 74LS138[11]的輸入端 C、B、A 分別接單片機(jī)的 、輸出端 Y0、YYY 、YYY6 分別與 7 個(gè)發(fā)光二極管的陰極相連，發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電源。XX 大學(xué)畢業(yè)論文 17 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求控制主程序流程圖如圖 41 所示。中斷處理程序流程圖如圖 44 所示。第一步：在沒(méi)通電之前先用萬(wàn)用表檢查線路的正確性并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、脫水和結(jié)束演奏四個(gè)階段。很多永遠(yuǎn)堅(jiān)信“ 方法總比困難多 ”我想首先分析任務(wù)本身就拿畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)課題有了關(guān)鍵是何處著手。時(shí)鐘一天天的過(guò)去，答辯的日子一天天的來(lái)臨，想著自己即將畢業(yè)又將踏入新而陌生的社會(huì)我絲毫不敢有半點(diǎn)怠慢，奮力拼搏是我向預(yù)定目標(biāo)不斷追求的體現(xiàn)。平時(shí)總覺(jué)得自己已經(jīng)懂得很多了一旦設(shè)計(jì)起來(lái)才發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)還差的遠(yuǎn)實(shí)踐才是最好的證明。其次單片機(jī)和微電子等技術(shù)是密切相關(guān)的，它們?nèi)绾螒?yīng)用將直接對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響，應(yīng)用不同的元器件和設(shè)計(jì)方法可以使洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)果截然不同，洗衣機(jī)的性能也將有差別。第三步：在斷電的情況下除單片機(jī)以外用仿真插頭將所連接電路與單片機(jī)仿真器的仿真接口相連，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。當(dāng)按下啟動(dòng)鍵時(shí)洗衣機(jī)又恢復(fù)工作。完成進(jìn)水、洗滌、脫水、漂洗的循環(huán)過(guò)程。 蜂鳴器報(bào)警模塊通過(guò) CPU 的 輸出高電平來(lái)控制蜂鳴器報(bào)警。LED（Light Emitting Diode） [8]是發(fā)光二極管的縮寫，LED 顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“LED”。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些復(fù)位端的復(fù)位電平要求與單片機(jī)的要求一致則可以與之相連。C1 和 C2 雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求但電容的大小影響振蕩器電路?的穩(wěn)定性和快速性通常選在 20pF 到 30pF。P3 口——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口具有內(nèi)部上拉電阻。用單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和控制保證系基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，有利于提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。由于家用電器體積小故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。4） 在程序設(shè)計(jì)完成后利用相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的匯編生成程序的機(jī)器碼。顯示燈 單片機(jī)主控系統(tǒng)鍵盤LED 顯示電 源電 機(jī)蜂鳴器水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)　　　　圖 21 洗衣機(jī)整體設(shè)計(jì)框圖（1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在進(jìn)行功能和技術(shù)指標(biāo)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、通用系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)功能要求及其應(yīng)用環(huán)境等確定其合理性、具體性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、以及成本等進(jìn)行綜合考慮以盡量滿足并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 控制系統(tǒng)的功能基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在內(nèi)桶（洗滌脫水桶）自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、浸泡、排水和脫水全過(guò)程。的正反擺動(dòng)約每分鐘擺動(dòng) 40～50 次。 從 20 世紀(jì) 90 年代末期我國(guó)的洗衣機(jī)的總質(zhì)量水平呈下降趨勢(shì)，1997 年、1998 年、1999 年的國(guó)家質(zhì)量抽查的合格率均為 96%以上，2022 年、2022 年的合格率分別為82%、 81%，而不合格項(xiàng)目占 80%以上，為產(chǎn)品性能不合格，所以說(shuō)目前我國(guó)家用電動(dòng)洗衣機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量只相當(dāng)于國(guó)外 20 世紀(jì) 90 年代的水平，本來(lái)與外國(guó)先進(jìn)水平縮XX 大學(xué)畢業(yè)論文 3 小的差距又拉大了。 洗衣機(jī)的發(fā)展和分類 自 19 世紀(jì)中葉美國(guó)人史密斯研制出世界上首臺(tái)洗衣機(jī)至今洗衣機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)。有的節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī)最低水位在 12 升至 20 升之間用水量大大減少。雖然不能與電器市場(chǎng)上的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)媲美但也具有一定的實(shí)用性。本系統(tǒng)的電路并不復(fù)雜給 AT89S51 單片機(jī)載入軟件程序后能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能。節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī)的主要特點(diǎn)是可供用水水位在選擇上有 6 種、8 種、10 種等多種。 對(duì)基于單片機(jī)的洗衣機(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)維修洗衣機(jī)的基本技術(shù)同時(shí)也為將來(lái)從事電子信息行業(yè)打下一定基礎(chǔ)，所以本題課具有重大的意義。1982 年以后才先后生產(chǎn)出波輪式雙桶洗衣機(jī)、滾筒洗衣機(jī)、波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)、超薄型滾筒洗衣機(jī)、變頻洗衣機(jī)和攪拌式洗衣機(jī)形成了較為完善的洗衣機(jī)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)體系。電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)攪拌翼作 180176。作為一款功能完善的洗衣機(jī)除了要具有洗凈率高、衣物磨損率低的特點(diǎn)外用戶還可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置洗滌時(shí)間、漂洗次數(shù)、脫水時(shí)間這些參數(shù)。雖然不能與電器市場(chǎng)上的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)媲美但也具有一定的實(shí)用性。3） 在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，先根據(jù)問(wèn)題的定義描述出各個(gè)輸入變量和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系即建立數(shù)學(xué)模型，然后繪制流程圖再根據(jù)流程圖，用匯編語(yǔ)言進(jìn)行具體程序的編寫。它是家用電器實(shí)現(xiàn)智能化的心臟和大腦。3）在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用單片機(jī)廣泛用于各種實(shí)時(shí)過(guò)程控制系統(tǒng)中，例如工業(yè)過(guò)程控制、過(guò)程監(jiān)測(cè)、航空航天、機(jī)器人系統(tǒng)等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。P2 口——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)使用晶體諧振器時(shí) CC2=（30 10）pF ，當(dāng)使用陶瓷諧振器時(shí)?CC2= （40 10）pF。按下按鈕則直接把+5V 加到了 RST/VPD 端從而復(fù)位這稱為手動(dòng)復(fù)位。設(shè)計(jì)中就采用這種軟件譯碼法以減小本次設(shè)計(jì)的成本。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，電氣原理圖如總圖所示。當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鍵按下洗衣機(jī)從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。中斷 1 處理程序?qū)⑹瓜匆聶C(jī)停止工作并將停止前的狀態(tài)存儲(chǔ)起來(lái)。同樣如果電壓過(guò)低就沒(méi)有能力驅(qū)動(dòng)其負(fù)載。通過(guò)對(duì)單片機(jī)的重新編程可以很方便改變洗衣機(jī)的功能。緊張的是不知道畢業(yè)答辯會(huì)是什么樣子到目前為止我依舊沒(méi)有太多的把握只能全力以赴；對(duì)答辯充滿好奇的同時(shí)我又有那么一點(diǎn)點(diǎn)的興奮又有那么點(diǎn)退縮；回想幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程還真懷念啊！雖說(shuō)是苦了一點(diǎn)但苦中有甜啊其中查閱了大量的資料充實(shí)了自己的知識(shí)彌補(bǔ)了自己不足。通過(guò)這大學(xué)四年中不算太長(zhǎng)時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)我深深的明白了這樣一個(gè)道理：沒(méi)有我們不懂的東西只是我們尚未去了解。何時(shí)何地查找相關(guān)資料等等尋找突破口充分的解決好問(wèn)題。控制系統(tǒng)主要由電源電路、數(shù)字控制電路和機(jī)械控制電路三大模塊構(gòu)成。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路并重點(diǎn)檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間的短路或其他信號(hào)線的短路。 N 圖 44 內(nèi)部中斷程序流程圖 中斷返回 記數(shù)值清 0 秒值加 1 秒值清 0 分值減 1 顯示子程序N Y是否到 1S？是否到1min?YN 中斷入口XX 大學(xué)畢業(yè)論文 21 外部中斷設(shè)計(jì)為了防止外部電壓過(guò)高或過(guò)低對(duì)洗衣機(jī)的電器及控制硬件產(chǎn)生破壞用外部中斷 0進(jìn)行保護(hù)如圖 45 所示。洗衣機(jī)通電之后單片機(jī)上電首先進(jìn)行程序的初始化包括定時(shí)器 0、外部中斷 0、外部中斷 1 的初始化以及各參數(shù)初值的設(shè)定。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。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)可實(shí)現(xiàn)亮度較高且較穩(wěn)定的顯示。表 3