【導讀】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、價格低廉、開發(fā)方便的優(yōu)勢得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計者的青睞。本文以AT89S51單片機為核心設(shè)計了全自動洗衣機控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)實現(xiàn)了對洗衣。機整個洗衣過程的控制包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、脫水和結(jié)束演奏四個階段。主要由電源電路、數(shù)字控制電路和機械控制電路三大模塊構(gòu)成。工作過程主要由AT89S51單片機、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈組成；進水排水電磁閥組成。雖然不能與電器市場上的洗衣機控制系統(tǒng)媲美但也具有一定的實用性。

　　

【正文】 19 脫水、漂洗過程程序設(shè)計 脫水前先打開排水閥排水 1min。然后啟動電動機脫水 1min 并保持排水閥開啟 ， 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)行進水操作進入下一循環(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 開蜂鳴器，報警 5S 開 排水閥，延時 1min 開電動機脫水，延時 1min 關(guān)脫水，關(guān)排水閥 繼續(xù)漂洗 關(guān)蜂鳴器 漂洗脫水開始 基于 MCS51 單片機的洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計 20 內(nèi)部定時中斷設(shè)計 工作過程中所需的各種計時均有定時器 0 定時中斷服務(wù)程序提供。單片機晶振頻率12MHz 定時器 0 選擇工作方式 1 設(shè)置時間常數(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 為了防止外部電壓過 高或過低對洗衣機的電器及控制硬件產(chǎn)生破壞用外部中斷 0進行保護如圖 45 所示。當電壓過高或過低時引起外部中斷 0， 洗衣機停止一切動作進入保護狀態(tài)。 用外部中斷 1 來實現(xiàn)洗衣過程停止工作。在洗衣過程中當暫停鍵按下時引起外部中斷 1 轉(zhuǎn)入中斷處理程序。中斷 1 處理程序?qū)⑹瓜匆聶C停止工作并將停止前的狀態(tài)存儲起來。當按下啟動鍵時洗衣機又恢復工作。程序設(shè)計流程圖如圖 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 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)電動機 報警 5S 中斷返回 中斷入口 中斷返回 相關(guān)寄存器進棧 相關(guān)寄存器出棧 置外部中斷控制字 暫停否？ N Y 基于 MCS51 單片機的洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計 22 第 5 章 調(diào)試 在系統(tǒng)樣機的組裝和軟件設(shè)計完成以后就進入系統(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節(jié)與采用的開發(fā)系統(tǒng)（即仿真器）及選用的單片機型號有關(guān)。調(diào)試的過程就是軟硬件的查錯過程分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。 硬件調(diào)試 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試是分不開的通常是先排除明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來進行調(diào)試。常見的硬件故障有邏輯錯誤、元器件失效、可靠性差和電 源故障等。在進行硬件調(diào)試時先進行靜態(tài)調(diào)試用萬用表等工具在樣機加電前根據(jù)原理圖和裝配圖仔細檢查線路核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否正確。然后加電檢查各點電位是否正常。接下來再借助仿真器進行聯(lián)機調(diào)試分別測試擴展的 RAM、 I/O 口、 I/O 設(shè)備、程序存儲器以及晶振和復位電路改正其中的錯誤。 第一步：在沒通電之前先用萬用表檢查線路的正確性并核對元器件的型號、規(guī)格是否符合要求。特別注意電源的正負極以及電源之間是否有短路并重點檢查地址總線、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線的短路。晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能 靠近單片機芯片安裝 ， 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)中我們都進行了仔細的檢查 ， 所以此步驟不會發(fā)生故障 ， 這一步如果檢查不 仔 細通電后可能會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測量各點電位是否正常 ， 尤其應(yīng)注意單片機的插座上的各點電位 ， 若有高壓將有可能損壞單片機仿真器。同樣如果電壓過低就沒有能力驅(qū)動其負載。 第三步：在斷電的情況下除單片機以外用仿真插頭將所連接電路與單片機仿真器的仿真接口相連 ， 為軟件調(diào)試做好準備。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試就是檢查 系統(tǒng)軟件中的錯誤。常見的軟件錯誤有程序失控、中斷錯誤（不響應(yīng)中斷或循環(huán)響應(yīng)中斷）、輸入 /輸出錯誤和處理結(jié)果錯誤等類型。要把各個程序模塊分別進行調(diào)試 ， 調(diào)試通過后再組合到一起進行綜合調(diào)試達到預定的功能技術(shù)指標后即可將軟件固化。系統(tǒng)的調(diào)試過程要結(jié)合具體的仿真器進行。 該系統(tǒng)的軟件調(diào)試是把程序輸入單片機 ， 然后連接單片機仿真器進行模擬調(diào)試 ， 在調(diào)試時程序應(yīng)該以模塊的形式進行調(diào)試 ， 這樣可以方便解決軟件的問題 ， 進行及時修改最后再將調(diào)試好的小段程序連接在一起進行整體調(diào)試 ， 當整個程序都沒錯誤時軟件調(diào)試已經(jīng)成功。程序調(diào)試中出現(xiàn)的 問題及解決的辦法： 1．程序調(diào)試時若發(fā)現(xiàn)無法運行出結(jié)果應(yīng)首先檢查各個子程序是否有錯誤 ， 如有錯要改正 ， 如果沒有錯誤應(yīng)檢查單片機與仿真器的連接是否有問題。 2．程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運用很重要 ， 為保險起見都用 LJMP， 我們就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用錯 ， 程序無法正常運行的現(xiàn)象。當用 JNZ 指令時跳轉(zhuǎn)范圍比較少 ， 這時要用一個標號中轉(zhuǎn)。 XX 大學 畢業(yè)論文 23 結(jié)論與展望 經(jīng)過一個學期的時間完成了基于單片機的洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計 ， 本系統(tǒng)是基于單片機及其接口技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)綜合應(yīng)用的設(shè)計。 實現(xiàn)了對洗衣機整個洗衣過程的控制包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、 脫水和結(jié)束演奏四個階段?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、數(shù)字控制電路和機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 直流電壓為電動機提供 220V 市電；數(shù)字控制電路負責控制洗衣機的工作過程主要由 AT89S51 單片機、 74LS138 譯碼器、與門、兩位共陰數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器、LED 指示燈組成；機械控制電路實現(xiàn)水位檢測、電機驅(qū)動、進水、排水等功能主要有水位檢測器、電動機、進水排水電磁閥組成。 在系統(tǒng)設(shè)計中查閱了大量相關(guān)的中文和外文資料以及各芯片的廠家技術(shù)資料手冊借鑒了很多前人成熟的經(jīng)驗。 通過本次設(shè)計可以總 結(jié)出：首先單片機的廣泛應(yīng)用使現(xiàn)在的電子產(chǎn)品設(shè)計越來越方便功能越來越好集成度也越來越高。通過對單片機的重新編程可以很方便改變洗衣機的功能。其次單片機和微電子等技術(shù)是密切相關(guān)的 ， 它們?nèi)绾螒?yīng)用將直接對設(shè)計結(jié)果產(chǎn)生影響 ， 應(yīng)用不同的元器件和設(shè)計方法可以使洗衣機的設(shè)計結(jié)果截然不同 ， 洗衣機的性能也將有差別。同時在本設(shè)計中應(yīng)用的元器件都是集成的特別是單片機的應(yīng)用使該設(shè)計只要稍加修改就可以很方便的開發(fā)出其它基于單片機的洗衣機控制系統(tǒng)。 從本次設(shè)計也可以初步預測到以后洗衣機的發(fā)展狀況： 首先 隨著很多性能更好新材料的應(yīng)用、設(shè)計方 法的不斷完善、 大規(guī)模集成電路 的發(fā)展 以及驅(qū)動技術(shù)的進步 ， 洗衣機的發(fā)展會很快 ， 系統(tǒng)性能更穩(wěn)定、精度更高 而且功能也更多性價比更高。 其次隨著顯示器件如液晶顯示器件性能的拓寬傳統(tǒng)的洗衣機形式也將演變成更人性化的方式。 最后未來洗衣機的功能將會大大的拓展。使用單片機以軟件方式驅(qū)動芯片不但可以通過改變編程方法實現(xiàn)不同的功能而且還可以方便靈活地控制時間的運行狀態(tài)以滿足不同用戶的要求。洗衣機的功能使用軟件方法進行設(shè)計這樣既簡化了電路也降低了成本。 總結(jié)幾個月來的設(shè)計體會如下： 首先任何工作都 是 與人打交道 ， 畢業(yè)設(shè)計也不例外這 就需要我們充分的利用好彼此的力量充分的協(xié)作針對設(shè)計中出現(xiàn)的問題站在不同的角度分析問題匯結(jié)大家的意見最終達成一致發(fā)揮了團隊精神。 其次對待任何工作責任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計的體會我收獲至深。然更重要的是在責任心的驅(qū)使下又該采用何種方法完成 ， 采用何種方法更省時省力解決問題的方案 。 很多永遠堅信 “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)計來說課題有了關(guān)鍵是何處著手。何時何地查找相關(guān)資料等等尋找突破口充分的解決好問題。 再次遇到不懂的問題及時請教老師抓緊設(shè)計的每分每秒需要調(diào)整和改變的地方及時做出改動而不能墨守 成規(guī)做人也是同樣的道理。 對于以上之粗淺體會進一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會實踐來提供 ， 我也相信基于 MCS51 單片機的洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計 24 在不久的將 來 踏入社會之際 ， 類似這樣的畢業(yè)設(shè)計絕不在少數(shù) ， 只要我們努力學習 、 勇于實踐 、 勤學好問我 們 就會懂得以前不明白或不十分明白的道理 ， 就會很快地成長和成熟起來 。 我也相信憑著我自強不息勇于拼搏的精神定能很快適應(yīng)類似設(shè)計的需要 ， 適應(yīng)這個多變的社會充分發(fā)揮長處朝我 們 的方向不斷前進前進再前進！ XX 大學 畢業(yè)論文 25 致 謝 時間匆匆流逝轉(zhuǎn)眼間到了畢業(yè)答辯的時間此時的心情既緊張又興奮 ， 興奮的是幾個月的辛苦終于到了驗收的時候了。緊張的是不知道畢業(yè)答辯會是什么樣子到目前為止我依舊沒有太多的把握只能全力以赴；對答辯充滿好奇的同時我又有那么一點點的興奮又有那么點退縮；回想幾個月的設(shè)計過程還真懷念啊！雖說是苦了一點但苦中有甜啊其中查閱了大量的資料充實了自己的知識彌補了自己不足。平時總覺得自己已經(jīng)懂得很多了一旦設(shè)計起來才發(fā)現(xiàn)自己其實還差的遠實踐才是最好的證明。 在幾個月的設(shè)計過程中學到了許多東西不僅僅是畢業(yè)設(shè)計中的。也學到了不少其它的東西。 設(shè)計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在老師的指導下改進設(shè)計方案 ， 為了一個問題苦苦思索 ， 為一個問題的圓滿解決而高興 ， 其中的困惑、苦惱、興奮激動只有自己知道?；蛟S開始的時候還有一些膽怯但當一切將要結(jié)束時又有一絲懷念。我明白了不去試過怎知道路的艱辛快樂。 “朋友 ”我對自己說 “加油?。『诎祵⒈焕杳魉鶝_破。我們已經(jīng)到了沖刺的時候了。 ”加油加油再加油！為了我們這四年的成果為了我們這 幾 個月來的設(shè)計再加一把勁將勝利的果實盡最大可能全部收獲。 時鐘一天天的過去 ， 答辯的日子一天天的來臨 ， 想著自己即將畢業(yè)又將踏入新而陌生的社會我絲毫不敢有半點怠慢 ， 奮力拼搏是我向預定目標不斷追求的體現(xiàn)。通過這大學四年中不算太長時間的畢業(yè)設(shè)計我深深的明白了這樣一個道理：沒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 單片機的洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計 26 參考文獻 [1]Motorola Inc． MC68HC908AB32 TECHNICAL DATA[ Z]． 2020 [2 ]童詩白等 ． 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 ． 交流電機數(shù)字控制系統(tǒng) [ M] ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ． 2020 [4]王幸之等 ． 單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) [M]． 北京 ： 北京航空航天 大學出版社 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