【文章內容簡介】 故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 31 所示： 表 31P3口引腳的 特殊 功能表 I/O 口線 專用功能 RXD（串行數據接收） TXD（串行數據發(fā)送） INT0 （外部中斷 0 請求輸入） INT1 （外部中斷 1 請求輸入） T0（定時器 0自問計數脈沖輸入） T1（定時器 1外 部計數脈沖輸入） WR （外部數據存儲器寫信號） RD （外部數據存儲器讀信號） RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG ：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN ： 外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 10 信號將不出現。 EA /Vpp： 當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， EA 將內部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 譯碼器 譯碼器是一種具有“ 翻譯”功能的邏輯電路，其 邏輯功能是將每個輸入的二進制代碼譯成對應的高、低電平信號 。 譯碼器按功能可分為兩大類，即通用譯碼器和顯示譯碼器。 本設計中的 74138 譯碼器是一種通用譯碼器，它是用 TTL與非門組成的 3線－ 8 線譯碼器 。 74138 譯碼器結構圖如 圖 35所 示。 74138譯碼器的 三個輸入端 CBA 共有 8 種狀態(tài)組合（ 000— 111），可譯出 8個輸出信號 Y0— Y7。這種譯碼器設有三個使能輸入端，當 G2A與 G2B均為 0，且 G1為 1 時，譯碼器處于工作狀態(tài)，輸出低電平。當譯碼器被禁止時，輸出高電平 。 74138譯碼器的管腳圖 如圖 36所示，其功能表如表 32。 amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。111111YYYYYYYYABCamp。1GGG12A2B10234567 圖 3574138集成譯碼器 結構 電路圖 圖 3674138集成譯碼器的管腳 表 32741387譯碼器的功能表 12 在本設計中 74138 的輸入端 C、 B、 A 分別接單片機的 、 、 ，輸出端 Y0 控制“洗衣剩余時間”指示燈， Y1 控制“脫水剩余時間”指示燈，Y2控制“強洗”指示燈， Y3 控制“弱洗”指示燈， Y4控制“洗滌次數”指示燈， Y5 控制“洗衣定時”指示燈， Y6 控制“脫水定時”指示。 顯示模塊 顯示技術是一種將反映外界客觀事物的信息（光學的 、 電學的 、 聲學的、化學的等），經過變換處理，以適當的形式（主要有圖像、圖形、數碼、字符）加以顯示，供人觀看、分析、利用的一種技術?，F在所謂的顯示技術，可以稱作電子信息顯示技術，它是建立在光學、化學、電子學、機械學、聲學等科學技術基礎上的具有某種程度綜合性的技術。由于 發(fā)光二極管具有 工作電壓很低；工作電流很?。豢箾_擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發(fā)光的強弱 等 特點 。 發(fā)光二極管 用 在許多電子設備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用 7條條狀的發(fā)光管組成 7段式半導體數碼管，每個數碼管可顯示 0～ 9 十個數目字 （其外形圖如圖 37，內部結構圖如圖 38）。本設計的共有兩只七段 LED 顯示器， P0 控制高位顯示器， P2控制低位顯示器，當洗衣機處于洗衣狀態(tài)時， LED顯示器顯示洗衣剩余時間 ； 當洗衣機機處于脫水狀態(tài)時， LED 顯示器顯示洗衣機的脫水剩余時間。 本系統(tǒng)采用共陰接法。 圖 37 七段 LED 外形圖 圖 38 七段數碼顯示的內結構圖 按鍵輸入模塊 洗衣機的控制電路中的輸入模塊選用 獨立按鍵 ， 獨立按鍵具有編程簡單但占用 I/O 口資源的特點，適 用于按鍵不多的場合，為節(jié)約 I/O 口資源，本設計選用矩陣鍵盤。 矩陣鍵盤又叫行列鍵盤，它是由二條 I/O 線作為行線，二條 I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個交叉點上設制一個按鍵，這樣按鍵的個數就為 2*2 個，這種行列式結構的鍵盤能有效的提高單片機系統(tǒng)中的 14 I/O 口的利用率。本設計的按鍵輸入是由 4只按鍵分別用于洗衣機的工作方式選擇分別為“編程選擇”、“增”、“減”，和“啟動鍵”的選擇， 和 為該鍵盤的行輸出， 和 為該鍵盤的列輸入，指示燈配合按鍵工作。根據鍵盤掃描方法，一開始單片機將行 線全部 置 低電平，此時讀入列線數據，若列線全為高電平 ， 則沒有鍵按下，當列線有出現低電平時調用延時程序以此來去除按鍵抖動。延時后再判斷是否有低電平，如果此時讀入列線數據還是有低電平，則說明確實有鍵按下，最后一步確認鍵值。 鍵盤布局圖如圖 39所示。圖中 A對應“編程選擇”， B 對應“增”， C對應“減”， D對應“啟動鍵”。 圖 39矩陣鍵盤布局圖 蜂鳴器報警模塊 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、定 時器等電子產品中作發(fā)聲器件。 電路中用字母 “H”或 “HA” 表示， 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 本設計采用 電磁式蜂鳴器 ， 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。本設計中的 蜂鳴器由 控制，當 輸出為“ 1” (脫水完成后） 時， 洗衣機的蜂鳴器發(fā)出 5 次“嘟嘟”聲 。 指示燈模塊 指示燈主要是以光亮指示的方式引起操作者注意或者指示操作者進行 某種操作，并作為某一種狀態(tài)或指令正在執(zhí)行或已被執(zhí)行的指示。 本設計用七只發(fā)光二極管作為洗衣機的指示燈， 它是半導體二極管的一種，常簡寫為 LED，由圖 310 所示的 單片機控制 LED 顯示的原理圖 ， 可以看到 LED 的 A極通過限A B C D 流電阻連接到 AT89C51 單片機的 I/O 口， K 極連接到了 GND 地線，因此要使 LED發(fā)光，也就是使電流流過 LED，只需要把 I/O 口置成高電平即可，所以最終我們對 LED 的控制變成了對一個 I/O 口的控制，比如要點亮標號為“ D10”的 LED，就是把 RC0 口設置成高電平而已，這就是實現方法。本設計中 74138的輸入端C、 B、 A 分別接單片機的 、 、 ，輸出端 Y0、 Y Y Y Y YY6分別與 7個發(fā)光二極管的陰極相連，發(fā)光二極管的陽極接電源。 74138 的輸出端 Y0 控制“洗衣剩余時間”指示燈， Y1 控制“脫水剩余時間”指示燈， Y2控制“強洗”指示燈， Y3控制“弱洗”指示燈， Y4 控制“洗滌次數”指示燈，Y5控制“洗衣時間”指示燈， Y6 控制 “脫水時間”指示燈。 圖 310單片機控制 LED顯示的原理圖 機械控制電路部分 機械控制部分 實現水位檢測、電機驅動、進水、排水等功能 。 主要由水位檢測器、電動機 等 組成。 16 電控水龍頭 全自動洗衣機的進出水控制由兩個電控水龍頭控制，設計中 電控水龍頭共2只，一只為進水龍頭，受 控制 ； 另一只為出水龍頭，受 控制，當電控水龍頭的控制端為“ 1”時，水龍頭打開 。 當電控水龍頭的控制端為“ 0”時，水龍頭關閉。 水位檢測機構 洗衣機的水位檢 測機構由玻璃管、浮子、金屬滑桿等組成，玻璃管與洗衣桶相連，玻璃管中的水位就是洗衣桶內的水位，在放水或進水的過程中，浮子帶動金屬管上下移動，當水位處于最高點或最低點時，金屬滑桿都與金屬地相連，致使引腳 INT1 處于低電平，向 CPU 申請中斷，否則 INT1 被上拉電阻上拉為高電平。 全自動洗衣機氣壓式水位開關（以下簡稱水位開關）的兩組觸頭分別與程控器以及相關電路配合，共同完成洗滌、脫水等洗衣工序。水位開關中的兩組觸頭的動作分別對應兩個水位值。洗衣機接水桶內水位的變化，通過一段密封的連接氣管，引致水位開關中氣囊的氣壓改 變，繼而轉換成觸頭的動作。氣壓式水位開關有這樣的特性：當氣壓 P 從零開始隨接水桶內的水位上升而上升至P0時，水位開關置位；當氣壓 P 隨接水桶內的水位下降而下降至 P0/2 時，水位開關才復位。水位與氣壓可以看成線性關系?，F用 SP 表示水位開關狀態(tài)，SP=0 表示水位開關復位； SP=1 表示水位開關置位。水位開關的狀態(tài) SP 與氣壓P的關系示于圖 311， 水位開關處于復位狀態(tài)時，開關內的常閉觸頭閉合，洗衣機的脫水相關電路接通；水位開關處于置位狀態(tài)時，開關內的常開觸頭閉合，洗衣機的洗衣（漂洗）相關電路接通。如圖 312所示。 圖 311水位開關狀態(tài)與氣壓的關系 圖 312水位開關內觸頭示意圖 電動機控 制 電動機也稱電機，在電路中用字母 “M” （舊標準用 “D” ）表示。它的主要作用是產生驅動力矩，作為用電器或小型機械的動力源。交流異步電動機是領先交流電壓運 行的電動機，廣泛應用于電風扇、電冰箱、洗衣機、空調器 、食品加工機等家用電器及各種電動工具、小型機電設備中。 單相交流電動機只有一個繞組，轉子是鼠籠式的。當單相正弦電流通過定子繞組時，電動機就會產生一個交變磁場，這個磁場的強弱和方向隨時間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固 定的，所以又稱這個磁場是交變脈動磁場。這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉速、旋轉方向互為相反的旋轉磁場，當轉子靜止時，這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的轉矩，使得合成轉矩為零，所以電動機無法旋轉。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉時（如順時針方向旋轉），這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變??；轉子與逆時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變大。這樣平衡就打破了，轉子所產生的總的電磁轉矩將不再是零，轉子將順著推動方向旋轉起來。