【文章內(nèi)容簡介】 H1PB7I/OI2C1_SDA/TIM4_CH2BOOT0IPB8I/OTIM4_CH3PB9I/OTIM4_CH4VSS_3電源VDD_3電源表23 STM32F103CBT6引腳功能說明表3表24 引腳資源分配I/O引腳功能PA313輸入，按鍵S1:上選項(xiàng)PA717按鍵S3：下選項(xiàng)PA829按鍵S5：左選項(xiàng)PA1132按鍵S6：右選項(xiàng)PA1233按鍵S7：確認(rèn)選項(xiàng)PB119微動(dòng)開關(guān)S2：水位PB541微動(dòng)開關(guān)S4：機(jī)蓋PA212蜂鳴器PB642繼電器：K1 進(jìn)水閥PB743繼電器：K2 出水閥PA010電機(jī)正轉(zhuǎn)控制PA111電機(jī)反轉(zhuǎn)控制PA4PA5PA6PB8PB9PB10PB11PB12PB13PB14PB15141516454621222526272812864液晶屏的控制接口與數(shù)據(jù)接口PB018童鎖：芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 電源電路模塊如圖22所示，由于系統(tǒng)中存在感性元件(電機(jī)、繼電器、蜂鳴器)運(yùn)行會(huì)拉低系統(tǒng)電壓，導(dǎo)致液晶灰度調(diào)節(jié)值偏出相應(yīng)范圍，故電源采用兩節(jié)鋰電池串聯(lián)供電。，、按鍵和蜂鳴器。并且加入ASM11175專門供給液晶的灰度調(diào)節(jié)端口使用。而相應(yīng)的電機(jī)、。圖22 電源原理圖 按鍵模塊洗衣機(jī)控制系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)以下功能：進(jìn)水、洗滌、漂洗、甩干、結(jié)束等狀態(tài)以及控制時(shí)間的顯示。在使用中通過按鍵來提供相應(yīng)的操作，選擇相應(yīng)的洗衣流程。在洗衣機(jī)控制板上設(shè)有SSSSS7 五個(gè)人機(jī)交互按鍵。各按鍵實(shí)現(xiàn)的功能見表25所示。表25 按鍵功能分配表代號(hào)功能具體功能S1上選項(xiàng)控制人機(jī)交互界面菜單選項(xiàng)向上功能S3下選項(xiàng)控制人機(jī)交互界面菜單選項(xiàng)向下功能S5左選項(xiàng)控制人機(jī)交互界面菜單選項(xiàng)向左功能S6右選項(xiàng)控制人機(jī)交互界面菜單選項(xiàng)向右功能S7確認(rèn)選項(xiàng)控制人機(jī)交互界面菜單選項(xiàng)的選定/退出功能其電路原理見圖23所示。圖23 交互式按鍵原理圖考慮到洗衣機(jī)中的水位檢測和機(jī)蓋報(bào)警的實(shí)現(xiàn)會(huì)有使用及演示等不方便因素，故而在控制板上使用S2和S4兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)代替。其中S2代替水位檢測傳感器，S4代替洗衣機(jī)機(jī)蓋報(bào)警傳感器。其原理如圖24所示。 圖24 微動(dòng)開關(guān)原理圖硬件部分采用下拉電路，采用10K歐的電阻作為下拉電阻，這樣流過的電流會(huì)比較小，而且又能起到相應(yīng)的傳輸信號(hào)的作用。對(duì)于邏輯上：按鍵按下，CPU接收的是高電平。按鍵松開，CPU接收的是低電平。開機(jī)后，軟件不斷檢測PAPAPAPA1PA12的輸入。當(dāng)有鍵按下時(shí)，軟件便會(huì)檢測到此按鍵輸入口的高電平。根據(jù)掃描到的管腳的電平，來判斷相應(yīng)的按鍵被按下。采用軟件消抖的方式，需要再檢測到按鍵按下之后延時(shí)20ms,再一次進(jìn)行檢測，只有兩次都檢測到同一個(gè)按鍵時(shí)，才進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 報(bào)警器模塊在本設(shè)計(jì)擁有全自動(dòng)洗衣機(jī)的故障自診斷功能。為避免洗衣機(jī)出現(xiàn)問題或故障，保證洗衣機(jī)的安全工作，在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警，以提醒用戶及時(shí)處理。具體實(shí)現(xiàn)方式：首先洗衣機(jī)電源接通，按鍵、門開關(guān)、水位傳感器等輸入信號(hào)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)結(jié)合內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，不斷地對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，并判斷當(dāng)前工作狀態(tài)是否正常，若出現(xiàn)異常情況，則進(jìn)行蜂鳴報(bào)警。在本設(shè)計(jì)中，報(bào)警裝置采用小型無源蜂鳴器。無源蜂鳴器是靠壓電效應(yīng)的原理來發(fā)聲的，壓電材料,一般常見的是各種壓電陶瓷。這種材料的特別之處在于,當(dāng)電壓作用于壓電材料時(shí),就會(huì)隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機(jī)械變形。另一方面,當(dāng)振動(dòng)壓電陶瓷時(shí),則會(huì)產(chǎn)生電荷。就是說這種材料能把機(jī)械變形和電荷相互轉(zhuǎn)化，壓電式蜂鳴器里面的起振片,就是一種壓電陶瓷。如上所述,要讓它振動(dòng),除了壓電陶瓷本身,還需要適當(dāng)大小和頻率變化的電壓作用于壓電陶瓷。壓電式(有源)蜂鳴器內(nèi)部帶有多諧振蕩器,可以產(chǎn)生 — 的電壓信號(hào)，由此壓電式蜂鳴器才能發(fā)聲。無源蜂鳴器原理如圖25所示。圖25 無源蜂鳴器原理圖蜂鳴器的一端接到VCC電源上面，蜂鳴器的另一端接到三極管的集電極極C，三極管的基級(jí)B經(jīng)過限流電阻R19后由單片機(jī)的PA2引腳控制，當(dāng)PA2輸出低電平時(shí)，三極管Q3截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)PA2輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制PA2腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。程序中改變單片機(jī)PA2引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。另外，改變PA2輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小。 水閥模塊水閥分為進(jìn)水閥和出水閥。分別用K1和K2兩個(gè)繼電器代替。其原理如下圖26所示。其中，K1代表進(jìn)水閥門，K2代表出水閥門。當(dāng)洗衣機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果到達(dá)進(jìn)水狀態(tài)，則進(jìn)水繼電器K1吸合，出水繼電器K2斷開，模擬進(jìn)水閥門的打開。如果到達(dá)洗滌狀態(tài)，則進(jìn)水繼電器K1與出水繼電器K2同時(shí)關(guān)閉。既不進(jìn)水，也不出水。如果到達(dá)出水狀態(tài)，則出水繼電器K2吸合，進(jìn)水繼電器K2斷開，模擬出水閥門的打開。圖26 水閥原理圖 直流電機(jī)模塊洗衣機(jī)的滾筒采用一個(gè)小型直流電機(jī)代替。驅(qū)動(dòng)方式采用脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM技術(shù)）來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。采用一枚專用的H橋芯片L9110S來進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。其引腳功能說明見表25所示。引腳排列如圖27所示。表25 L9110S的引腳功能序號(hào)符號(hào)功能1OAA路輸出管腳2VCC電源電壓3VCC電源電壓4OBB路輸出管腳5GND地線6IAA路輸入管腳7IBB路輸入管腳8GND地線 圖27 L9110S引腳排列圖L9110S具有靜態(tài)工作電流低，電壓范圍寬，帶負(fù)載能力強(qiáng)，外圍電路少及價(jià)格較便宜等優(yōu)點(diǎn)。非常適合應(yīng)用于小型直流電機(jī)的控制。其器件應(yīng)用圖如圖28所示。圖28 L9110S應(yīng)用電路圖 由圖28可以看出，L9110S的外圍電路只要在IA及IB兩個(gè)端口連接上控制線就可以驅(qū)動(dòng)它。圖29為L9110S管腳波形圖。圖29 L9110S管腳波形圖。，為了安全起見，CPU到L9110S的控制線采用了光耦進(jìn)行隔離。通過IA及IB端口的配置來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向，通過PWM技術(shù)改變輸出端口P6的電壓等級(jí)，由此來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。其原理如圖210所示。圖210 基于L9110S的H橋原理圖 12864液晶本設(shè)計(jì)采用12864液晶作為顯示設(shè)備。12864液晶是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128*64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字。其基本特性如下:(1) 低電源電壓（VDD:++）；(2) 顯示分辨率:12864點(diǎn)；(3) 內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選)；(4) 內(nèi)置128個(gè)168點(diǎn)陣字符；(5) 顯示方式：STN、半透、正顯；(6) 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS；(7) 視角方向：6點(diǎn)；(8) 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10；(9) 通訊方式：串行、并口可選；(10) 內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓；(11) 無需片選信號(hào)，簡化軟件設(shè)計(jì)；(12) 工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: 20℃ +60℃。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中其用于洗衣機(jī)的工作狀態(tài)（進(jìn)水、洗滌、漂洗、甩干、結(jié)束）及時(shí)間剩余狀態(tài)（時(shí)間精度：秒），等等一些必要的流程顯示。圖211及212分別是12864的實(shí)物圖及電路原理圖。圖211 12864液晶實(shí)物圖圖212 12864液晶并行接口原理圖 童鎖功能為了避免孩童玩耍誤操作帶來的后果，設(shè)計(jì)了童鎖功能，開機(jī)前會(huì)進(jìn)行開機(jī)認(rèn)證。只有通過專用的