【正文】 主程序設(shè)定采用死循環(huán)的工作模式，在系統(tǒng)初始化后 就一直按次序反復(fù)執(zhí)行各個(gè)功能模塊的子程序，檢查各標(biāo)志位的狀態(tài)。按鍵采用逐行掃描的方式，分別對(duì) 4 行掃描，相應(yīng)地讀取 4 列的電平變化， 再將行與列的值比較，其交點(diǎn)處就是有動(dòng)作的按鍵，由此就可計(jì)算出相應(yīng)的鍵值而判斷是哪個(gè)按鍵被按下了。工作模式設(shè)定的程序流程如圖 所示。動(dòng)作服務(wù)子程序流程如圖 所示。 (2) 本設(shè)計(jì)還考慮到半自動(dòng)時(shí)的情況 ，用戶可以根據(jù)自己的需求自由選擇洗衣機(jī)的工作方式與洗滌時(shí)間。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在本系老師們的指導(dǎo)下，我不僅更深入地學(xué)習(xí)了有關(guān) 51 單片機(jī)的知識(shí)，還對(duì)節(jié)能控制系統(tǒng)有了更深入的了解。 //甩干指示 sbit mod_pause =P1^4。 //ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果變量 uchar wt_h, wt_m, wt_l。 delay(100)。 } 37 beep = 1。 //開(kāi)機(jī)聲音響應(yīng) beep = 1。 //然后分鐘減 1 } } else if(fen==0) //分鐘為 0 時(shí)，即在最后一分鐘內(nèi)時(shí) { if(miao0 amp。 case 0xef: P0=table_of_duanma[miao/10]。 //關(guān)閉電機(jī)控制鎖存器使能 P1 = 0xff。 } //標(biāo)志 7：報(bào)警 break。 P0=0xfb。a) { delay(10)。 0（ 0v）為污濁，清凈為 255（ 5v） . if(adc_samp 200) adc_rewash = 1。amp。 //當(dāng)前工作模式存入臨時(shí)變量中 TR0 = 0。 //工作模式 6：停止 beep_on(2)。 } } break。 adc_rewash = 1。 //分出百，十，和個(gè)位 A2t=adc_samp%100。 //關(guān)閉 ADCS if(adc_display_mod==1) //ADC 顯示標(biāo)志為 1（ 0 就不顯示結(jié)果）。 dula=0。 } //標(biāo)志 5：暫停 break。 delay(1)。 delay(1)。amp。 dula = 0。bp_ct0。 } //=== 蜂鳴子程序 ==================================== void beep_on(uchar beep_mod) //蜂鳴器發(fā)聲模式： { //1短促（按鍵響應(yīng) 和 模式切換） 2稍長(zhǎng)（結(jié)束提示） 3很長(zhǎng)（報(bào)警） uchar bp_ct。 uchar we, du, count, fen, miao。 //LED 指示燈鎖存 sbit mod_hou = P1^0。 感謝院系的老師們，是他們?cè)诖髮W(xué) 4 年中教給我知識(shí)和為人處世的道理。當(dāng)處理異常情況后，按下“開(kāi)始”鍵洗衣機(jī)就會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)，繼續(xù)洗滌工作。 排水洗衣機(jī)脫水子程序的開(kāi)啟由工作模式標(biāo)志設(shè)定，實(shí)現(xiàn) 2min 電機(jī)高速運(yùn)作。鍵盤(pán)服務(wù)子程序流程如圖 所示。 BACK 入口 . 時(shí)間顯示允許？ N 6 位都掃描顯示了？ Y 返回 圖 顯示時(shí)間子程序流程 位選循環(huán)右移 位選信號(hào)送 P0 口 數(shù)碼碼段送 P0 口 N Y 中斷計(jì)數(shù)變量自加 1 重裝計(jì)數(shù)初值 18 濁度數(shù)據(jù) AD 轉(zhuǎn)換及漂洗控制子程序 ADC 程序主要用于處理來(lái)自 TS 濁度傳感器的模擬數(shù)據(jù)，將濁度信號(hào)轉(zhuǎn)換成8 位的二進(jìn)制信號(hào)，送單片機(jī)處理判斷。繼電器原理圖如圖 所示。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng)，使定子與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。光接收端把透過(guò)的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電 壓 大小 。 LED 燈的電路接法如圖 所示。 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖 所示。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì) 數(shù)和算術(shù)等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程 [6]。對(duì)于洗衣機(jī)行業(yè)來(lái)說(shuō)，要在保證洗凈度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)省電、節(jié)水。 BACK 洗衣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 洗衣機(jī)使人們告別了搓衣板，洗衣棒的手工洗衣時(shí)代，但是最初的洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度并不高，洗衣的幾個(gè)過(guò)程仍需要人工來(lái)進(jìn)行切換。 BACK 1955 年，在引進(jìn)英國(guó)噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)上，日本研制出了獨(dú)具風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。洗衣機(jī)由鍵盤(pán)設(shè)定洗衣模式，并采用傳感器檢測(cè)洗衣過(guò)程中的水量、水的混濁程度等參數(shù)，通過(guò)單片機(jī)的八個(gè)子程序的處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)自動(dòng)識(shí)別 水量，自動(dòng)識(shí)別濁度，自動(dòng)決定漂洗時(shí)間和漂洗次數(shù)等功能的控制。電動(dòng)洗衣機(jī)幾經(jīng)完善，在1922 年迎來(lái)了一種嶄新的洗衣方式 —— 攪拌式。同時(shí)波輪洗衣機(jī)也因此奠定了在中國(guó)的市場(chǎng)地位。 BACK 技術(shù)總是不停向前發(fā)展的，洗衣機(jī)也向著幾個(gè)明顯的方向發(fā)展。一臺(tái) 公斤模糊洗衣機(jī)的用水量比雙缸洗衣機(jī)節(jié)水一半，省電 10%[5]。 BACK 家用洗衣機(jī)要求體積小，容量大，并且功能完備，因此要求控制器體積小，以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中；且控制功能靈活，以實(shí)現(xiàn)不同用戶的需求。電源模塊的電路原理圖如圖 所示。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常此公共陰極接地 [15]。逐次比較型AD 由一個(gè)比較器和 DA 轉(zhuǎn)換器通過(guò)逐次比較邏輯構(gòu)成，從 MSB 開(kāi)始，順序地對(duì)每一位將輸入電壓與內(nèi)置 DA 轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)多次比較而輸出數(shù)字值。水閥電路如圖 所示。在分鐘變量與秒鐘變量被重新賦初值后， 程序會(huì)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前工作模式來(lái)決定是否開(kāi)啟定時(shí)器。 低 4 位置 1，放入 4 行。兩種洗滌模式的流程如圖 所示。這時(shí)只要按下“開(kāi)始”鍵，洗衣機(jī)就會(huì)按照程序設(shè)定開(kāi)始工作。 BACK 本設(shè)計(jì)仍存在一些不足之處，如洗衣機(jī)水位調(diào)節(jié)只有二級(jí)水位變化，在實(shí)際應(yīng)用中可以增加水位調(diào)節(jié)級(jí)別，以便把洗衣機(jī)的節(jié)能功效發(fā)揮到最大；雖然系統(tǒng)消除了繼電器動(dòng)作單元對(duì)控制單元的影響，但在同塊萬(wàn)用板上焊接的幾個(gè)電磁繼電器之間又相互影響，看來(lái)只有使用更規(guī)范的 PCB 電路板和更合理的布線才能消去這種干擾。 軟件編程方面， 論文中 程序有所保留 ，仿真原理圖在完整的程序中調(diào)試成功，可以實(shí)現(xiàn)上述所有功能。 sbit mort = P1^1。 //1s 計(jì)數(shù) 36 uchar code table_of_duanma[] = { //共陰碼段 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, // 0, 1, 2, 3, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, // 4, 5, 6, 7, 0x7f, 0x6f, 0x40, 0x00 }。bp_ct0。 delay(500)。 //臨時(shí)模式寄存標(biāo)志 TMOD = 0x01。 //蜂鳴模式 1：模式切換 } } } } //=== 顯示時(shí)間 =========================== void display_time() { if(adc_display_mod != 1) //若 ADC 結(jié)果不顯示（≠ 1 時(shí)），就進(jìn)入時(shí)間顯示 { //否則跳出。 break。 case 2: {mod_bao = 0。 P0=0xfe。 dula=0。 //讀取 P1 口之前先給其寫(xiě)全 1 P0 = 0。 //關(guān)閉 LED 燈，防按鍵干擾 switch(key_num) { case 0: { //厚物洗滌 if(TR0==0 amp。 adc_rewash = 1。 //當(dāng)前工作模式存入臨時(shí)變量中 P1 = 0xff。 //關(guān)定時(shí)器 fen = 00。 beep_on(1)。 (fen==0 || fen==10)) { fen = 15。 //AD 讀使能 adc_samp = P1。 //打開(kāi)有 ADC 片選的鎖存器 P0=0。 wela=0。 case 3: {mod_rewash = 0。 break。we!=0xfe。 TL0 = (6553650000)%256。 } break。 delay(500)。 for(x=z。 sbit wtin = P1^3。 35 附錄二 源程序 /*======================================= 基于ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機(jī)的 節(jié)能洗衣機(jī)控制程序設(shè)計(jì) =========================================*/ include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit dula = P2^6。由于時(shí)間所限，本設(shè)計(jì)的硬件模擬只能做出節(jié)能洗衣機(jī)的幾大基本功能，不能做出較完善和較全面的多功能控制系統(tǒng)，也是本設(shè)計(jì)的遺憾之處。在預(yù)定水位達(dá)到后，控制器關(guān)閉進(jìn)水閥，主電機(jī)在程序的控制下間 28 歇正反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)波輪和洗衣桶轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行洗滌，如圖 所示。漂洗程序流程如圖 所示。 高 4 位置 1，放入 4 列。 BACK 入口 N 中斷 20 次？ Y 分鐘值 0？ N Y 分鐘值為 0 . 返回 圖 計(jì)算時(shí)間子程序流程 0 秒值 60？ N Y 秒值自減 1 秒值 =59 分值自減 1 0 秒值 59？ N Y 秒值自減 1 關(guān)定時(shí)器 17 中斷程序 系統(tǒng)用定時(shí)計(jì)數(shù) 器 0 工作在方式 0，每 500 毫秒溢出產(chǎn)生一次計(jì)數(shù)中斷，用于定時(shí) 1 秒鐘的計(jì)時(shí)服務(wù)。當(dāng)水位有變化時(shí)，浮子隨著水位上下浮動(dòng)，內(nèi)置磁石使對(duì)應(yīng)高度的簧片吸合，觸點(diǎn)導(dǎo)通；浮子離開(kāi)時(shí)，當(dāng)前觸點(diǎn)斷開(kāi)，到下一個(gè)觸點(diǎn)吸合。 ADC0804 引腳如圖 所示。 在多位 LED 顯示時(shí)，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(yáng)極分別由相應(yīng)的地址線控制，形成各位的分時(shí)選通 [16]。 STC89C52是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器。由于 51 系列單片機(jī)技術(shù)成熟，加上其多功能，低功耗等特點(diǎn)，能滿足不同系統(tǒng)的應(yīng)用需要。 通常 的 洗衣機(jī)會(huì)優(yōu)先滿足洗凈比的要求，而對(duì)能耗和耗水量的考慮則較少 ， 造成水電的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)只按進(jìn)水→漂洗→出水→甩干這幾個(gè)工作過(guò)程進(jìn)行合理組合工作。第三階段始于上世紀(jì)九十年代的中期，在這段時(shí)間內(nèi)，之前漸漸退出我國(guó)市場(chǎng)的外國(guó)品牌紛紛重新登陸，其中以生產(chǎn)滾筒洗衣機(jī)的歐洲家電企業(yè)為主 [1]。這種洗衣機(jī)是在洗衣筒中心裝上一個(gè)立軸，在立軸下端裝有攪拌翼，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立軸，進(jìn)行周期性的正反擺動(dòng)，使衣物和水流不斷翻滾，相互摩擦，以此滌蕩污垢。本文根據(jù)對(duì)洗衣機(jī)節(jié)能指標(biāo)的要求，通過(guò)方案對(duì)比，選擇 89C52 單片機(jī)作為控制核心，實(shí)施以節(jié)水為主要目標(biāo)的節(jié)能洗衣機(jī)理念的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。滾筒洗衣機(jī)的特點(diǎn)就是洗衣內(nèi)筒臥軸，以內(nèi)筒凸筋作為原動(dòng)力，帶動(dòng)衣物正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，舉起衣物，依靠重力的作用摔打衣物達(dá)到洗滌的目的。我國(guó)洗衣機(jī)年產(chǎn)量約占世界年產(chǎn)量的四分之一，居于世界首位。 高效節(jié)能。 BACK 5 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 方案選擇 PLC 控制方案 采用可編程邏輯系統(tǒng) PLC 控制。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)為節(jié)能洗衣機(jī)的控制設(shè)計(jì)。 表 STC89C52 主要功能 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦寫(xiě) Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 8 圖 STC89C52 引腳排列與引腳功能 圖 STC89C52 電路原理圖 LED 燈顯示與 74HC573 鎖存器 節(jié)能洗衣機(jī)系統(tǒng)有六個(gè)基本的狀