【導(dǎo)讀】隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。積小、功能全、價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)方便的優(yōu)勢(shì)得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的青睞。本文以AT89S51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣。機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、脫水和結(jié)束演奏四個(gè)階段。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。工作過(guò)程主要由AT89S51單片機(jī)、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈組成；進(jìn)水排水電磁閥組成。雖然不能與電器市場(chǎng)上的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)媲美但也具有一定的實(shí)用性。

　　

【正文】 19 脫水、漂洗過(guò)程程序設(shè)計(jì) 脫水前先打開(kāi)排水閥排水 1min。然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水 1min 并保持排水閥開(kāi)啟 ， 然后停止脫水。接著判斷漂洗次數(shù)即 R4 的值 ， 若 R4 為 0 則洗衣結(jié)束開(kāi)蜂鳴器提醒洗衣結(jié)束 ， 系統(tǒng)返回初始待命狀態(tài)；若 R4 不為 0 則再次執(zhí)行進(jìn)水操作進(jìn)入下一循環(huán)。程序流程圖如圖 43 所示。 Y N R4=0? 圖 43 脫水 、 漂洗程序流程圖 開(kāi)蜂鳴器，報(bào)警 5S 開(kāi) 排水閥，延時(shí) 1min 開(kāi)電動(dòng)機(jī)脫水，延時(shí) 1min 關(guān)脫水，關(guān)排水閥 繼續(xù)漂洗 關(guān)蜂鳴器 漂洗脫水開(kāi)始 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 內(nèi)部定時(shí)中斷設(shè)計(jì) 工作過(guò)程中所需的各種計(jì)時(shí)均有定時(shí)器 0 定時(shí)中斷服務(wù)程序提供。單片機(jī)晶振頻率12MHz 定時(shí)器 0 選擇工作方式 1 設(shè)置時(shí)間常數(shù)每 中 斷一次。中斷處理程序流程圖如圖 44 所示。 N 圖 44 內(nèi)部中斷程序流程圖 外部中斷設(shè)計(jì) 為了防止外部電壓過(guò) 高或過(guò)低對(duì)洗衣機(jī)的電器及控制硬件產(chǎn)生破壞用外部中斷 0進(jìn)行保護(hù)如圖 45 所示。當(dāng)電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)引起外部中斷 0， 洗衣機(jī)停止一切動(dòng)作進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。 用外部中斷 1 來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣過(guò)程停止工作。在洗衣過(guò)程中當(dāng)暫停鍵按下時(shí)引起外部中斷 1 轉(zhuǎn)入中斷處理程序。中斷 1 處理程序?qū)⑹瓜匆聶C(jī)停止工作并將停止前的狀態(tài)存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)按下啟動(dòng)鍵時(shí)洗衣機(jī)又恢復(fù)工作。程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 46 所示。 中斷返回 記數(shù)值清 0 秒值加 1 秒值清 0 分值減 1 顯示子程序 N Y 是否到 1S？ 是否到 1min? Y N 中斷入口 XX 大學(xué) 畢業(yè)論文 21 圖 45 外部中斷 0 程序流程圖 圖 46 外部中斷 1 程序流程圖 中斷入口 ZZZHONGDUANRUKOU 關(guān)電動(dòng)機(jī) 報(bào)警 5S 中斷返回 中斷入口 中斷返回 相關(guān)寄存器進(jìn)棧 相關(guān)寄存器出棧 置外部中斷控制字 暫停否？ N Y 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 第 5 章 調(diào)試 在系統(tǒng)樣機(jī)的組裝和軟件設(shè)計(jì)完成以后就進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段。應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法是相同的但具體細(xì)節(jié)與采用的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（即仿真器）及選用的單片機(jī)型號(hào)有關(guān)。調(diào)試的過(guò)程就是軟硬件的查錯(cuò)過(guò)程分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。 硬件調(diào)試 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試是分不開(kāi)的通常是先排除明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行調(diào)試。常見(jiàn)的硬件故障有邏輯錯(cuò)誤、元器件失效、可靠性差和電 源故障等。在進(jìn)行硬件調(diào)試時(shí)先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試用萬(wàn)用表等工具在樣機(jī)加電前根據(jù)原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查線路核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否正確。然后加電檢查各點(diǎn)電位是否正常。接下來(lái)再借助仿真器進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試分別測(cè)試擴(kuò)展的 RAM、 I/O 口、 I/O 設(shè)備、程序存儲(chǔ)器以及晶振和復(fù)位電路改正其中的錯(cuò)誤。 第一步：在沒(méi)通電之前先用萬(wàn)用表檢查線路的正確性并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路并重點(diǎn)檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間的短路或其他信號(hào)線的短路。晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能 靠近單片機(jī)芯片安裝 ， 以減少寄生電容 更好 保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。在本系統(tǒng)中我們都進(jìn)行了仔細(xì)的檢查 ， 所以此步驟不會(huì)發(fā)生故障 ， 這一步如果檢查不 仔 細(xì)通電后可能會(huì)造成不可想象的后果 ， 所以這一步也至關(guān)重要。 第二步：通電后檢查各器件引腳的電位仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常 ， 尤其應(yīng)注意單片機(jī)的插座上的各點(diǎn)電位 ， 若有高壓將有可能損壞單片機(jī)仿真器。同樣如果電壓過(guò)低就沒(méi)有能力驅(qū)動(dòng)其負(fù)載。 第三步：在斷電的情況下除單片機(jī)以外用仿真插頭將所連接電路與單片機(jī)仿真器的仿真接口相連 ， 為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試就是檢查 系統(tǒng)軟件中的錯(cuò)誤。常見(jiàn)的軟件錯(cuò)誤有程序失控、中斷錯(cuò)誤（不響應(yīng)中斷或循環(huán)響應(yīng)中斷）、輸入 /輸出錯(cuò)誤和處理結(jié)果錯(cuò)誤等類型。要把各個(gè)程序模塊分別進(jìn)行調(diào)試 ， 調(diào)試通過(guò)后再組合到一起進(jìn)行綜合調(diào)試達(dá)到預(yù)定的功能技術(shù)指標(biāo)后即可將軟件固化。系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程要結(jié)合具體的仿真器進(jìn)行。 該系統(tǒng)的軟件調(diào)試是把程序輸入單片機(jī) ， 然后連接單片機(jī)仿真器進(jìn)行模擬調(diào)試 ， 在調(diào)試時(shí)程序應(yīng)該以模塊的形式進(jìn)行調(diào)試 ， 這樣可以方便解決軟件的問(wèn)題 ， 進(jìn)行及時(shí)修改最后再將調(diào)試好的小段程序連接在一起進(jìn)行整體調(diào)試 ， 當(dāng)整個(gè)程序都沒(méi)錯(cuò)誤時(shí)軟件調(diào)試已經(jīng)成功。程序調(diào)試中出現(xiàn)的 問(wèn)題及解決的辦法： 1．程序調(diào)試時(shí)若發(fā)現(xiàn)無(wú)法運(yùn)行出結(jié)果應(yīng)首先檢查各個(gè)子程序是否有錯(cuò)誤 ， 如有錯(cuò)要改正 ， 如果沒(méi)有錯(cuò)誤應(yīng)檢查單片機(jī)與仿真器的連接是否有問(wèn)題。 2．程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要 ， 為保險(xiǎn)起見(jiàn)都用 LJMP， 我們就遇到過(guò)跳轉(zhuǎn)指令用錯(cuò) ， 程序無(wú)法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。當(dāng)用 JNZ 指令時(shí)跳轉(zhuǎn)范圍比較少 ， 這時(shí)要用一個(gè)標(biāo)號(hào)中轉(zhuǎn)。 XX 大學(xué) 畢業(yè)論文 23 結(jié)論與展望 經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的時(shí)間完成了基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 本系統(tǒng)是基于單片機(jī)及其接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、 脫水和結(jié)束演奏四個(gè)階段?？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。電源電路為數(shù)字控制電路提供穩(wěn)定的 5V 直流電壓為電動(dòng)機(jī)提供 220V 市電；數(shù)字控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程主要由 AT89S51 單片機(jī)、 74LS138 譯碼器、與門(mén)、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED 指示燈組成；機(jī)械控制電路實(shí)現(xiàn)水位檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、進(jìn)水、排水等功能主要有水位檢測(cè)器、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水排水電磁閥組成。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中查閱了大量相關(guān)的中文和外文資料以及各芯片的廠家技術(shù)資料手冊(cè)借鑒了很多前人成熟的經(jīng)驗(yàn)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以總 結(jié)出：首先單片機(jī)的廣泛應(yīng)用使現(xiàn)在的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來(lái)越方便功能越來(lái)越好集成度也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)單片機(jī)的重新編程可以很方便改變洗衣機(jī)的功能。其次單片機(jī)和微電子等技術(shù)是密切相關(guān)的 ， 它們?nèi)绾螒?yīng)用將直接對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響 ， 應(yīng)用不同的元器件和設(shè)計(jì)方法可以使洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)果截然不同 ， 洗衣機(jī)的性能也將有差別。同時(shí)在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的元器件都是集成的特別是單片機(jī)的應(yīng)用使該設(shè)計(jì)只要稍加修改就可以很方便的開(kāi)發(fā)出其它基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。 從本次設(shè)計(jì)也可以初步預(yù)測(cè)到以后洗衣機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r： 首先 隨著很多性能更好新材料的應(yīng)用、設(shè)計(jì)方 法的不斷完善、 大規(guī)模集成電路 的發(fā)展 以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步 ， 洗衣機(jī)的發(fā)展會(huì)很快 ， 系統(tǒng)性能更穩(wěn)定、精度更高 而且功能也更多性價(jià)比更高。 其次隨著顯示器件如液晶顯示器件性能的拓寬傳統(tǒng)的洗衣機(jī)形式也將演變成更人性化的方式。 最后未來(lái)洗衣機(jī)的功能將會(huì)大大的拓展。使用單片機(jī)以軟件方式驅(qū)動(dòng)芯片不但可以通過(guò)改變編程方法實(shí)現(xiàn)不同的功能而且還可以方便靈活地控制時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)以滿足不同用戶的要求。洗衣機(jī)的功能使用軟件方法進(jìn)行設(shè)計(jì)這樣既簡(jiǎn)化了電路也降低了成本。 總結(jié)幾個(gè)月來(lái)的設(shè)計(jì)體會(huì)如下： 首先任何工作都 是 與人打交道 ， 畢業(yè)設(shè)計(jì)也不例外這 就需要我們充分的利用好彼此的力量充分的協(xié)作針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題站在不同的角度分析問(wèn)題匯結(jié)大家的意見(jiàn)最終達(dá)成一致發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)精神。 其次對(duì)待任何工作責(zé)任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)我收獲至深。然更重要的是在責(zé)任心的驅(qū)使下又該采用何種方法完成 ， 采用何種方法更省時(shí)省力解決問(wèn)題的方案 。 很多永遠(yuǎn)堅(jiān)信 “方法總比困難多 ”我想首先分析任務(wù)本身就拿畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)課題有了關(guān)鍵是何處著手。何時(shí)何地查找相關(guān)資料等等尋找突破口充分的解決好問(wèn)題。 再次遇到不懂的問(wèn)題及時(shí)請(qǐng)教老師抓緊設(shè)計(jì)的每分每秒需要調(diào)整和改變的地方及時(shí)做出改動(dòng)而不能墨守 成規(guī)做人也是同樣的道理。 對(duì)于以上之粗淺體會(huì)進(jìn)一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會(huì)實(shí)踐來(lái)提供 ， 我也相信基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 在不久的將 來(lái) 踏入社會(huì)之際 ， 類似這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)絕不在少數(shù) ， 只要我們努力學(xué)習(xí) 、 勇于實(shí)踐 、 勤學(xué)好問(wèn)我 們 就會(huì)懂得以前不明白或不十分明白的道理 ， 就會(huì)很快地成長(zhǎng)和成熟起來(lái) 。 我也相信憑著我自強(qiáng)不息勇于拼搏的精神定能很快適應(yīng)類似設(shè)計(jì)的需要 ， 適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì)充分發(fā)揮長(zhǎng)處朝我 們 的方向不斷前進(jìn)前進(jìn)再前進(jìn)！ XX 大學(xué) 畢業(yè)論文 25 致 謝 時(shí)間匆匆流逝轉(zhuǎn)眼間到了畢業(yè)答辯的時(shí)間此時(shí)的心情既緊張又興奮 ， 興奮的是幾個(gè)月的辛苦終于到了驗(yàn)收的時(shí)候了。緊張的是不知道畢業(yè)答辯會(huì)是什么樣子到目前為止我依舊沒(méi)有太多的把握只能全力以赴；對(duì)答辯充滿好奇的同時(shí)我又有那么一點(diǎn)點(diǎn)的興奮又有那么點(diǎn)退縮；回想幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程還真懷念啊！雖說(shuō)是苦了一點(diǎn)但苦中有甜啊其中查閱了大量的資料充實(shí)了自己的知識(shí)彌補(bǔ)了自己不足。平時(shí)總覺(jué)得自己已經(jīng)懂得很多了一旦設(shè)計(jì)起來(lái)才發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)還差的遠(yuǎn)實(shí)踐才是最好的證明。 在幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)到了許多東西不僅僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)中的。也學(xué)到了不少其它的東西。 設(shè)計(jì)中我們遇到不懂或不明白的地方。除了查閱相關(guān)資料 ， X 老師也給了我們很多的指導(dǎo)在老師的指導(dǎo)下改進(jìn)設(shè)計(jì)方案 ， 為了一個(gè)問(wèn)題苦苦思索 ， 為一個(gè)問(wèn)題的圓滿解決而高興 ， 其中的困惑、苦惱、興奮激動(dòng)只有自己知道?；蛟S開(kāi)始的時(shí)候還有一些膽怯但當(dāng)一切將要結(jié)束時(shí)又有一絲懷念。我明白了不去試過(guò)怎知道路的艱辛快樂(lè)。 “朋友 ”我對(duì)自己說(shuō) “加油啊！黑暗將被黎明所沖破。我們已經(jīng)到了沖刺的時(shí)候了。 ”加油加油再加油！為了我們這四年的成果為了我們這 幾 個(gè)月來(lái)的設(shè)計(jì)再加一把勁將勝利的果實(shí)盡最大可能全部收獲。 時(shí)鐘一天天的過(guò)去 ， 答辯的日子一天天的來(lái)臨 ， 想著自己即將畢業(yè)又將踏入新而陌生的社會(huì)我絲毫不敢有半點(diǎn)怠慢 ， 奮力拼搏是我向預(yù)定目標(biāo)不斷追求的體現(xiàn)。通過(guò)這大學(xué)四年中不算太長(zhǎng)時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)我深深的明白了這樣一個(gè)道理：沒(méi)有我們不懂的東西只是我們尚未去了解。 作者： XXX X 年 X 月 X 日 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) [1]Motorola Inc． MC68HC908AB32 TECHNICAL DATA[ Z]． 2020 [2 ]童詩(shī)白等 ． 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]． 北京 ： 高等教育出版社 ． 2020 [3]李永東 ． 交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng) [ M] ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ． 2020 [4]王幸之等 ． 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) [M]． 北京 ： 北京航空航天 大學(xué)出版社 2020 [5]張毅剛 ． 單片機(jī)原理及應(yīng)用 ． 北京 ： 高等教育出版社 2020 [6]張輝 ． Motorola 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) ． 北京 ： 北京航天航空大學(xué)出版社 2020 [7]宋浩 ， 田豐 ． 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] ． 北京 ： 清華大學(xué)出版社 2020 [8]Chris CheyJohn Parry． Managing Transients in Control IC Driven Power Stages[J]． IR DESIGN TIP(DT973)2020． 2 [9]沈紅衛(wèi) ． 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