【文章內容簡介】 此時可以用作輸入 口。當作為輸入口使用時，被外部拉低的引腳因為其內部電阻，將輸出電流。此外， 和 分別可以作定時器 /計數器 2 的外部計數輸入和定時器 /計數器 2 的觸發(fā)輸入。 P2 口（ ～ ）： 8 位準雙向 I/O 口線。 P2 輸出緩沖器能夠驅動 4 個 TTL負載 。當對 P2 端口寫入 “ 1” 的時候，內部上拉電阻就會把端口拉高，此時就可以作為輸入口使用。當作為輸入使用時，被外部拉低的引腳因為其內部電阻，將會輸出電流。在訪問其外部 ROM或用 16 位地址讀取外部 RAM時， P2 口就會送出高八位地址。此時， P2 口利用內部上拉 發(fā)送 “ 1” 。當使用 8 位地址，訪問其外部數據存儲器（ RAM）時， P2 口將會輸出 P2 鎖存器的內容。在 Flash編程或者校驗時， P2 口也用于接收高 8 位地址和某些控制信號。 P3 口（ ～ ）： 8 位準雙向 I/O 口線。 P3 口其內部具有上拉電阻， P2口輸出緩沖器能夠驅動 4 個 TTL 負載 。當對 P3 口寫入 “ 1” 的時候，內部上拉電阻就會把端口拉高，此時就可以作為輸入口使用。當作為輸入使用時，被外部拉低的引腳因為其內部電阻，將會輸出電流。 P3 口也作為 STC8C52 具有第二功能的引腳使用，如表 1 所示。 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 9 表 1 P3口第二功能引腳圖 引腳 第二功能 說明 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 INT0 外中斷 0 INT1 外中斷 1 T0 定時 /計數器 0 T1 定時 /計數器 1 WR 外部數據存儲器寫選通 RD 外部數據存儲器讀選通 2． 點陣型 LCD2864 簡介 12864 是一種圖形點陣液晶顯示器 ， 它主要由行驅動器 /列驅動器及 12864 全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示 84 個 (1616 點陣 )漢字。 表 2 為 12864 的引腳功能表。 表 2 12864 引腳功能表 引腳號 引腳名稱 LEVER 管腳功能 1 VSS 0 電源地 2 VDD + 電源電壓 3 V0 —— 液晶顯示器驅動電壓 4 D/I(RS) H/L D/I=“H”，表示 DB7~DB0 為顯示數據 D/I=“L”，表示 DB7~DB0 為顯示指令數據 5 R/W H/L R/W=“H”， E=“H”數據被讀到 DB7~DB0 R/W=“L”， E=“H→L” 數據被寫到 IR 或 DR 6 E H/L R/W=“L”， E 信號下降沿鎖存 DB7~DB0 R/W=“H”， E=“H”DDRAM數據讀到 DB7~DB0 7 DB0 H/L 數據線 8 DB1 H/L 數據線 9 DB2 H/L 數據線 10 DB3 H/L 數據線 11 DB4 H/L 數據線 12 DB5 H/L 數據線 13 DB6 H/L 數據線 14 DB7 H/L 數據線 15 CS1 H/L CS1＝ H，選擇芯片右半屏信號 16 CS2 H/L CS2＝ H，選擇芯片左半屏信號 17 RET H/L 復位信號， RET＝ L 復位 18 VOUT 10V LCD 驅動負電壓 19 LED+ —— LED 背光板電源 20 LED —— LED 背光板電源 12864LCD 的指令系統(tǒng)及時序。 12864 液晶顯示模塊（即 KS0108B 及其兼容控制驅動器）的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種。其指令表如表 3 所示： 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 10 表 3 12864 指令表 指令名稱 控制信號 控制代碼 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 顯示開關 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 顯示起始行設置 0 0 1 1 X X X X X X 頁 設置 0 0 1 0 1 1 1 X X X 列地址設置 0 0 0 1 X X X X X X 讀狀態(tài) 1 0 BUSY 0 ON/OFF RST 0 0 0 0 寫數據 1 1 寫數據 讀數據 1 1 讀數據 3． 負載傳感器 負載傳感器由電動機的反電動勢檢測電路 ， 光耦合器和濾波電路組成?？梢詼y得電動機在不同階段的反電動勢 .應用于洗衣機中可以通過模糊推論得出布量和布質的信息 .其電路 示意 圖如圖 3 所示： 圖 3 負載傳感器電路 示意 圖 起動主電機旋轉，等電機轉速穩(wěn)定后切斷電源，主電機由于 慣性繼續(xù) 轉 動 直到停止 .在主電機斷電慣性旋轉時 ， 主電機處于發(fā)電狀態(tài) ， 會產生感應電動勢輸出 .如果負載較大主電機處于發(fā)電狀態(tài)的時間就長，如果負載較小則主電機處于發(fā)電狀態(tài)的時間就相對較短。如圖 4 所示： 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 11 圖 4(a) 負載小 圖 4(b) 負載大 圖 4 電機斷電后負載與整形脈沖的關系 圖 將負載傳感器應用于洗衣機中就可以以通過多次測量負載的方式來判斷衣物的布質和布量。 4． 溫度傳感器 DS18B20 溫度 傳感器是美國 DALLAS 公司生產的一款超小體積，超低硬件開銷的溫度傳感器。 DS18B20 采用先進的單總路線數據通信，能夠進行全數字的溫度轉換及輸出，其分辨率最小的公作周期為 750 毫秒，可檢測溫度范圍為 55 ℃ ～ +125 ℃ 。它可以提供 9 位 (二進制 )溫度讀數，指示器件的溫度信息經過單線接口送入 DSl8B20或從 DSl8B20 送出，因此從主機 CPU 到 DSl8B20 僅需一條線 (和地線 )，不需要用戶自行去進行模數轉換。圖 5 為溫度傳感器 DS18B20。 整形脈沖 時間 斷電后 電機轉速穩(wěn)定 整形脈沖 時間 斷電后 電機轉速穩(wěn)定 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 12 圖 5 DS18B20 DS18B20 共三個引腳，引腳 1 接電壓地，引腳 2 接單數據總線，引腳 3 接高電平電源。 5． 諧振式水位傳感器 諧振式水位傳感器，采用了新型的傳感原理，把水位的高低轉化成水位與頻率的對應關系，主要用于在洗衣機中作為洗衣機特定的水位傳感器使用。如圖 6 所示是諧振式水位傳感器的結構圖。 洗衣機的水位 H 轉換成導管口中的氣壓，導管中的水通過通過入嘴進入氣室。由于氣室上面是封閉的，與水位 H 成正比的氣壓被傳到隔膜上。隔膜上嵌裝有導板，當水位 H 上升時，氣壓增大，導板向上移動，當水位下降時，氣壓降低，在彈簧的作用下，導板向下移動。導板 中心有導向軸，受外殼的支撐點限位，使導板上下平行移動，不致偏移。導板上有固定支架，裝有磁性元件，在導管內氣壓作用下導板上下平行移動時，帶動磁性元件使其與線圈之間的相對位置發(fā)生變化，因此線圈的電感量發(fā)生變化。該電感與電容組成三點式振蕩電路，振蕩的固有頻率隨水位的變化而變化，因此我們只要測得振蕩頻率就可以測知水位。 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 13 圖 6 諧振式水位傳感器的結構圖 圖 7 為水位與振蕩頻率的對應關系圖。由圖可以看出諧振式水們傳感器的輸出特性曲線基本上呈線性變化。在洗衣機 進水和排水 過程中，水位從 50～ 450mm 任意一頻率的 誤差可忽略不計。調試后的水位傳感器的測量氣壓的范圍為 0～ ， 電感的變化范圍為 ～ 。 當水位（ 0～ 450mm）高度一定時，與其對應的傳感器輸出頻率在（ ～ kHz）范圍內可以任意設定。 圖 7 水位與振蕩頻率的對應關系圖 6． 濁度傳感器 TS 濁度傳感器是 GE 公司專門為了用于家電產品中的檢測水濁度的低成本傳感智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 14 器，主要用于洗衣機、洗碗機等產品的水污濁程度的測量。通過測量水的污濁程度來判斷所洗物品潔凈程度 ， 從而確定最佳的洗滌時間。 TS 濁度傳感器采用一定的紅外發(fā)光二極管 作為檢測光源，穿透洗滌劑，檢測其透光強度。當光線穿過一定量的水時 ， 光線的透過量取決于該水的污濁程度 ， 水越污濁 ， 透過的光就越少。光接收端把透過的光強度轉換為對應的電流大小 ， 透過的光多 ， 電流大 ， 反之透過的光少 ， 電流小。通過測量接收端電流的大小 ， 就可以計算出水的污濁程度。其原理圖如圖 8 所示： 濁度電流信號經過電阻 R1 轉換為 0 V～ 5 V 電壓信號 ， 利用 A/D 轉換器進行采樣處理 ， 單片機就可以獲知當前水的污濁度。 圖 8 濁度傳感器電路圖 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 15 3 系統(tǒng)硬件電路設計 系統(tǒng)電源電路 如圖 9所示，電源電路由變壓器，橋式整流電路，電容，集成穩(wěn)壓器 7815和集成穩(wěn)壓器 7805組成。從集成穩(wěn)壓器 7815輸出端輸出的 15V電壓直接用于給 V/F轉換器供電，從集成穩(wěn)壓器 7805輸出端輸出的 5V電壓用于給其他直流低壓部分提供電源。 P34007X4VinVoutGNDLM78154700uFC141000uFC13D3電源指示燈VinVoutGNDLM7805104C10104C12470uFC11103C9VCC~24V~220VR14470VS 圖 9 電源電路 溫度檢測電路 如圖 10所示，溫度檢測電路主要由溫度傳感器 DS18B20來實現，輸出端 DQ與單片機 ，將由 DS18B20檢測到的溫度信號由 。 圖 10 溫度檢測電 路 水位檢測電路 如圖 11所示為水位檢測電路。為了使計算機直接讀數，傳感器采用敏感元件， L為傳感器內部線圈，匝數為 480匝，電感量在 (～ )，初始電感量為 。電容 C C3選用 。 R5為 1k， R8為 。 L、 C C3組成的諧振電路與數字反向器 7404連接輸出標準方波，隨著水位的變化，諧振頻率作相應的 改變。 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 16 L1C1C3R8R51KVCCGND水位1A11Y22A32Y43A53Y6GND74Y84A95Y105A116Y126A13Vcc14U27404GND 圖 11 水位檢測電路 濁度檢測電路 如圖 12所示，濁度檢測電路由濁度傳感器和壓頻轉換電路組成。濁度傳感器輸出端 Q的電壓信號送到壓頻轉換 LMX31的 7號引腳， LMX31將電壓信號轉換成頻率信號經 3號引腳送入到單片機中進行運算，從而判斷出洗滌劑的濁度及其變化率。 VCCGNDVCC23415678LMX31U1R4R3 12KR7100KR2 47R9C4104C5103濁度5KR1GND100KR10 Vcc1Q2GND3P1濁度傳感器VSC21uF 圖 12 濁度檢測電路 液晶顯示電路 LCD12864是一種常用的液晶顯示器，內含有國標一級、二級簡體中文字庫。通過使用 LCD12864可以實現本設計所需要的顯示效果。如圖 13所示， 12864的數據口與單片機的 P0口相連，通過控制 P0口的輸出即可調整液晶顯示的字符。 RS、 RW、 EN為智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 17 LCD與單片機之間的讀寫控制信號，通過對其控制可以實現對 LCD的讀寫控制。 圖 13 液晶顯示電路 迅響電路 如圖 14所示， AT89C52的 9012的基極相連。當 ， 9012截止，蜂鳴器不發(fā)生；當 ， 9012導通，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。 SP1有源蜂鳴器Q29012GNDVCC訊響電路 圖 14 訊響電路 鍵盤輸入電路 本設計采用獨立鍵盤進行手動控制。如圖 15所示，獨立鍵盤共有兩個按鍵，其中一個按鍵用于選擇洗滌模式，另一個用于控制洗衣機的啟動和暫停。 智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 18 圖 15 鍵盤輸入電路 驅動電路 本設計中驅動電路由光電耦合器 MOC3041和大功率晶閘管構成。 如圖 16所示，當 MOC3041的 2號引腳為高電平時， 5號和 6號引腳之間不導通，大功率晶閘管不導通，相應 負載斷電；當 MOC3041的 2號引腳為低電平時，其 5號和 6號引腳之間導通，大功率晶閘管導通，相應的負載處于啟動狀態(tài)，驅動負載工作。 圖 16 驅動電路 負載檢測電路 負載檢測電路是本次設計中洗衣機能實現智能檢測的關鍵電路。其電路圖如圖 17智能洗衣機控制系統(tǒng)設計 19 所示。 經電動機兩端輸出的感應電動勢先后經過半波整流，光耦，濾波送入到單片機的 。 圖 17 負載檢測