【正文】 （3）洗滌時(shí)間的確定：① 如果檢測(cè)到衣物很多，布質(zhì)以棉布偏多且水溫低，則洗衣時(shí)間長(zhǎng)；② 如果檢測(cè)到衣物較多，布質(zhì)以化纖偏多且水溫偏高，則洗衣時(shí)間適中；③ 如果檢測(cè)到衣物較少，布質(zhì)以棉布偏多且水溫偏高，則洗衣時(shí)間適中；④ 如果檢測(cè)到衣物很少，布質(zhì)以化纖偏多且水溫高，則洗衣時(shí)間短。連接圖如圖44所示。本系統(tǒng)采用8255A芯片作為它的外擴(kuò)I/O芯片，利用它可擴(kuò)展多個(gè)I/O口，大大增強(qiáng)MCS51單片機(jī)的使用功能。電路圖如圖39所示。當(dāng)這個(gè)引腳為低電平時(shí)（即WR=0且CS=0），允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU對(duì)8255進(jìn)行讀取信息或數(shù)據(jù)。在水位一定時(shí)，不同的布質(zhì)和布量產(chǎn)生的布阻抗不同。 復(fù)位操作有按鍵手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位兩種方式。單片機(jī)根據(jù)按鍵輸入指令或接受到的監(jiān)測(cè)信號(hào)，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制可控硅觸發(fā)電路的導(dǎo)通，使電機(jī)等負(fù)載得電運(yùn)轉(zhuǎn)。按鍵用來控制程序的運(yùn)行和設(shè)置洗滌模式；發(fā)光二極管用來指示洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；蜂鳴器用來進(jìn)行程序運(yùn)行提示及故障報(bào)警。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段碼線（adp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。 （4）水位傳感器原理圖如圖25所示。TS濁度傳感器是GE公司開發(fā)的一種專門用于家電產(chǎn)品的低成本傳感器，主要用于洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等產(chǎn)品的水污濁程度的測(cè)量。串行接口又分為三線式接口和兩線式接口兩種。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。 洗滌、漂洗及脫水時(shí)間都通過倒計(jì)時(shí)的方式顯示在2個(gè)LED上，依次為分十位和分個(gè)位，此外，還有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)錯(cuò)誤信息的顯示?？刂葡到y(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。電解水、臭氧、蒸汽的殺菌除味及消毒功能倍受青睞，引發(fā)了洗衣機(jī)消費(fèi)健康潮。史密斯制成了世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)。 LED display。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，洗衣機(jī)向微電腦智能化是其發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)；單片機(jī)；LED顯示；控制系統(tǒng) Design Of Automatic Washing Machine Control System Abstract Full automatic washing machine is a kind of in the family is monly used and also the essential household appliances, the development change rapidly, the multi function of the increasingly high demand. With the development of economy and improvement of people39。 第1章 緒論 洗衣機(jī)是一種在家庭中不可缺少的家用電器,發(fā)展非?？?而全自動(dòng)式洗衣機(jī)因使用方便更加得到大家的青睞,全自動(dòng)即進(jìn)水、洗滌、漂洗、甩干等一系列過程自動(dòng)完成,控制器通常設(shè)有幾種洗滌程序,對(duì)不同的衣物可選擇不同的洗滌方式。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展首先表現(xiàn)在洗滌方式發(fā)生巨大變化。 與傳統(tǒng)控制理論相比，模糊控制有兩大不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：第一，模糊控制在許多應(yīng)用中可以有效且便捷的實(shí)現(xiàn)人的控制策略和經(jīng)驗(yàn)，這一優(yōu)點(diǎn)自從模糊控制誕生以來就一直受到人們密切的關(guān)注；第二，模糊控制不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型即可實(shí)現(xiàn)較好的控制，這是因?yàn)楸豢貙?duì)象的動(dòng)態(tài)特性已隱含在模糊控制器輸入、輸出模糊集及模糊規(guī)則中。 （3）脫水過程 洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥M接通，開始排水。有的單片機(jī)并不能直接對(duì)RAM單元中的位進(jìn)行操作，如AVR系列單片機(jī)中，若想對(duì)RAM中的某位置位時(shí)，必須通過狀態(tài)寄存器SREG的T位進(jìn)行中轉(zhuǎn)。選用它設(shè)計(jì)制作全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路，該電路的組成相對(duì)簡(jiǎn)單，工作原理清晰，易于理解。（1）TS污濁度傳感器內(nèi)部原理圖如圖24所示。AD590比DS18B20精度更高、線性度誤差小，且不需要溫度報(bào)警和復(fù)雜的程序編程，非常適合用于洗衣機(jī)的溫度檢測(cè)傳感器。同樣，共陽極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間太短，則發(fā)光太弱，人眼無法看清，但也不能太長(zhǎng)，因?yàn)橐芟抻谂R界閃爍頻率，而且時(shí)間越長(zhǎng)，占用CPU時(shí)間也越多，本次設(shè)計(jì)我們采用1ms延時(shí)。74LS138譯碼器為38譯碼器，選用它可以解決I/O口線數(shù)量不足的問題。電容取30pF。其工作原理是：將水位的高低通過導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力，驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動(dòng)，帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動(dòng)，從而線圈電感發(fā)生變化，由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。B口有兩種工作方式：方式0、方式1。 指示燈電路 該控制電路由74LS138譯碼器、7只發(fā)光二極管及電阻組成，由于單片機(jī)PI口有限，故用一個(gè)譯碼器來擴(kuò)展其口。MCS51單片機(jī)具有四個(gè)并行8位I/O，原理上這四個(gè)I/O口均可用做雙向并行I/O接口，但在實(shí)際應(yīng)用中，P0口常被用做數(shù)據(jù)總線和低8位地址總線，P2口常被用做高8位地址總線，P3口又常用它的第二功能，所以，只有對(duì)片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器而又不再需外部擴(kuò)展的單片機(jī)系統(tǒng)，即在單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)下才允許這4個(gè)I/O口作為用戶的I/O口使用。 圖43 鍵盤、指示燈和水位控制電路與8255A的連接圖 （4）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路由電機(jī)、固態(tài)繼電器SP11六反相器74S05和電阻電容等器件組成，兩個(gè)六反相器用作為中間緩沖器，可分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)固態(tài)繼電器。模糊控制洗衣機(jī)控制結(jié)構(gòu)如圖5１所示。開始設(shè)置堆棧指針針調(diào)洗衣機(jī)初始化程序允許定時(shí)器中斷斷自檢調(diào)顯示子程序調(diào)鍵盤掃描子程序 程序： MAIN: MOV SP,60 LCALL ChiShi ；調(diào)初始化程序 SETB EA ；CPU允許中斷 MOV TMOD,10H ；設(shè)置定時(shí)器1方式 MOV 28H,0AH ；裝入定時(shí)中斷次數(shù) LOOP: LCALL XianShi ；調(diào)顯示子程序 LCALL JianPan ；調(diào)鍵盤掃描子程序 SJMP LOOP 圖52 主程序流程圖。洗衣機(jī)控制器是洗衣機(jī)的大腦，洗衣機(jī)的洗滌、漂洗、脫水等動(dòng)作均由控制器加以控制，目前的全自動(dòng)洗衣機(jī)采用控制器有模糊控制器和普通控制器兩種，二者之間既有共同之處，又存在著差別。 圖41 8051單片機(jī)與8255芯片的連接圖 （2）單片機(jī)與74LS138譯碼器及指示燈的連接。 圖310 報(bào)警電路 電磁進(jìn)排水閥控制電路 如圖311所示，進(jìn)排水控制電路有固態(tài)繼電器SP11六反向器74S0二極管整流電路、電阻、發(fā)光二極管等組成。RESET:復(fù)位信號(hào)，當(dāng)該輸入端處于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式，24條I/O引腳為高阻狀態(tài)。顯然，隨著布阻抗大小的不同，主電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短也不同。一般都用上電復(fù)位電路。水位電路和安全開關(guān)電路由傳感器檢測(cè)，其通斷狀態(tài)由電路輸送給單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行指令指控。根據(jù)洗衣過程的要求，控制程序設(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部服務(wù)中斷程序的設(shè)計(jì)。在多位LED顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由1個(gè)8位I/O口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陰極或共陽極分別由相應(yīng)的I/O線控制，形成各位的分時(shí)選通。 圖25水位傳感器原理圖顯示器有LED和LCD兩種。AD590是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。MAX187串行12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以在單5V電源下工作，接受0～5V的模擬輸入。很多的八位單片機(jī)都不具備乘法功能，作乘法時(shí)還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。第2章 硬件電路器件的選擇 針對(duì)上文的功能，硬件電路應(yīng)包括七個(gè)部分：微處理器控制電路、顯示電路、采樣電路、電機(jī)控制電路、進(jìn)水閥控制電路、排水閥控制電路和按鍵報(bào)警電路。 K2為啟動(dòng)／暫停鍵：按奇數(shù)次視為啟動(dòng)，偶數(shù)次視為暫停。人性化還表現(xiàn)在使用的方便和舒適，如子母分洗洗衣機(jī)可以做到不同衣物分開洗；斜桶和頂開滾筒可以做到取放衣物方便不需深彎腰；蒸汽烘干功能使得晾曬更加方便，DD直驅(qū)電機(jī)在節(jié)能降噪方面效果更加突出，等等。1911年美國人又研制了世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。這些洗衣機(jī)各具所長(zhǎng)、各有所短，相互之間彼此競(jìng)爭(zhēng)與融合，逐步形成當(dāng)今世界的三大種類—滾筒式洗衣機(jī)、波輪式洗衣機(jī)和攪拌式洗衣機(jī)。本課題研究的主要內(nèi)容：（1）分析單片機(jī)在全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)；（2）介紹模糊控制理論；（3）編寫相關(guān)程序；提交的成果：（1）畢業(yè)論文正文；（2）一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文；（3）附不少于10篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。按照全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)，來進(jìn)行確定單片機(jī)的輸入輸出分配關(guān)系，根據(jù)洗衣過程的需求，控制程序的設(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部定時(shí)中斷程序、進(jìn)水、排水、漂洗、脫水的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完畢并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。電源采用三端集成固定穩(wěn)壓器7805提供+5V電源。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，洗衣機(jī)得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨(dú)特風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。進(jìn)入洗滌過程，首先進(jìn)水閥接通，開始向洗衣機(jī)供水，當(dāng)?shù)竭_(dá)要求水位時(shí)，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止進(jìn)水；電機(jī)M接通，帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。51系列在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，十六個(gè)字節(jié)，單元地址20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時(shí)，合128個(gè)位，相應(yīng)位地址為00H～7FH），使用極為靈活。8051是一種40引腳雙列直播式芯片。MAX187引腳如圖22所示。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177。這種顯示器有共陽極和共陰極2種。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。 （2）直流電源電路 這是為單片機(jī)及其外圍控制電路提供直流電源的電路，它將輸入的220V交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后，變?yōu)榉€(wěn)定的低壓直流電，送給單片機(jī)、可控觸發(fā)電路、顯示電路等。一般情況下，選用頻率6～12MHz的晶振。 圖35 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 水位的檢測(cè)電路水位檢測(cè)的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。 （1）可編程I/O接口芯片8255 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255具有3個(gè)可編程并行I/O端口，A口、B口和C口。 圖38 LED顯示電路 （3）8255與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)由單片機(jī)送出要顯示的信息到8255的PB口（PB口的端口地址為0FF7DH），通過PB0和PB1送出字符信息和時(shí)鐘。 圖312 系統(tǒng)電源部分電路圖 第4章 控制系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)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組成。LED顯示電路有兩個(gè)八位的數(shù)碼管顯示器以及三極管和電阻組成，用來顯示洗衣機(jī)的洗滌和脫水時(shí)間，可與8255A的PI口相連，由單片機(jī)進(jìn)行綜合控制。這樣，就形成了人工智能控制模式。程序：PK2: INC 51H ；按鍵次數(shù)加1 MOV A,51H CJNZ A,1,L2 ；是第一次按下嗎，不是轉(zhuǎn)L2 LCALL XiDi ；是第一次按下，則調(diào)用洗滌子程序L2: CJNZ A,2,L3 ；是第二次按下嗎，不是轉(zhuǎn)L3 LCAL