【正文】 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：高等教育出版社， 2020 [2] 向騫 .全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修。通過多次的實(shí)踐，我在單片機(jī)應(yīng)用和 C語言編程方面都有了大幅度的提高，現(xiàn)在已經(jīng)基本掌握其相關(guān)理論和實(shí)踐技能。 由于 現(xiàn)實(shí)條件的限制，本次設(shè)計(jì) 沒有做出實(shí)物，對此本次設(shè)計(jì)也留下了一個(gè)很大的遺憾。 （ 4）系統(tǒng)采用 AT89C52單片機(jī)為 主控芯片，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，控制力比較強(qiáng)，系統(tǒng)工作可靠，便于功能擴(kuò)充。 （ 3）本次設(shè)計(jì)中共有三種洗滌模式：標(biāo)準(zhǔn)洗滌模式、快速洗滌模式和脫水模式。 （ 2）洗衣機(jī)洗滌過程中的洗滌時(shí)間初步確定由檢測到的衣量、衣質(zhì)、水溫來判斷。設(shè)計(jì)主要利用了單片機(jī)在測控領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)和模糊控制技術(shù)，既有硬件設(shè)計(jì)又有軟件編程，能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣機(jī)的智能自檢和全自動(dòng)控制。 //初始化 t0 while(1) { keyscan()。 } //====================================================================// include include include void main() { init_12864()。y0。x0。 } void delay_ms(uint z) { uint x， y。 void delay_ms(uint z)。 //寫完數(shù)據(jù) ， 開圖形顯示 write_(0x30)。 } delay_ms(1)。j++) { write_date(0xff)。 for(j=0。i++) { write_(0x80+(y4)+i)。 //寫數(shù)據(jù)時(shí) ， 關(guān)閉圖形顯示 ， 且打開擴(kuò)展指令集 for(i=0。 y=y2。 fanbai_ready()。 } write_(0x36)。j++) write_date(0x00)。 for(j=0。i++) { write_(0x80+i)。 } for(i=0。j++) //再寫入兩個(gè) 8 位元的數(shù)據(jù) write_date(0x00)。 //寫入垂直坐標(biāo)值 for(j=0。i++) { write_(0x80+i)。 //寫數(shù)據(jù)時(shí) ， 關(guān)閉圖形顯示 for(i=0。 } void fanbai_ready() //為反白做準(zhǔn)備，目地是在圖形顯示時(shí)防止有噪點(diǎn) { uchar i， j。//指針自動(dòng)加 1 整屏不移動(dòng) delay_ms(1)。//清屏 delay_ms(20)。//整體顯示、無光標(biāo)、不反白 delay_ms(5)。//模式 delay_ms(1)。//模式 delay_ms(5)。 }*/ void init_12864() { delay_ms(60)。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 write_str(str5)。 //清屏 delay_ms(5)。 write_str(str4)。 write_str(str3)。 write_str(str2)。 delay_ms(30)。 diyihang(1)。 } void kaishi_window() { write_(0x01)。 } void disihang(uint z) { z。 } void disanhang(uint z) { z。 } void dierhang(uint z) { z。 } void diyihang(uint z) { z。 lcden = 0。 lcden = 1。 lcdrw = 0。 } void write_date(uchar dat) //寫數(shù)據(jù) { Check_Busy()。 delayNOP()。 LCD_data = cmd。 lcdrs = 0。//忙則等待 lcden=0。 while((P0amp。 lcden=1。 void Check_Busy() { lcdrs=0。 uchar code str3[]= 。 endif //====================================================================// include uchar code str1[]=請選擇洗滌模式 。 void photodisplay(uchar x， uchar y， uchar width)。 //void queren_window()。 void disihang(uint z)。 void dierhang(uint z)。 void write_str(uchar *p)。 void write_(uchar )。 sbit lcden=P2^7。*/ sbit lcdrs=P2^5。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 sbit lcdrw=P1^1。}。_nop_()。 {_nop_()。 return(t)。 //高位 Init_DS18B20()。//*讀取溫度 */ LSB=ReadOneChar()。 WriteOneChar(0xcc)。//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 */ delay_ms(10)。 WriteOneChar(0xcc)。 } uint ReadTemp() /*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換 */ { uint t， LSB， MSB。 DelayUs2x(25)。 //稍微延時(shí) DQ = 1。i) { DQ = 0。 for (i=8。 } uchar ReadOneChar() { char i。 dat=1。 //按位與 DelayUs2x(25)。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 DQ = datamp。i0。 } void WriteOneChar(uchar dat) { uchar i。 //如果 x=0 則初始化成功 ， x=1 則初始化失敗 DelayUs2x(25)。 //拉高總線 DelayUs2x(50)。 //精確延時(shí) 大于 480us 小于 960us DelayUs2x(200)。 //稍做延時(shí) DQ = 0。 DQ = 1。 uint ReadTemp()。 void WriteOneChar(uchar dat)。 //脫水 } } } } //====================================================================// ifndef __DS18B20_H__ define __DS18B20_H__ include include sbit DQ=P2^0。 //快速洗滌 } if(modenum==3) { tuoshui()。 //標(biāo)準(zhǔn)洗滌 } if(modenum==2) { fast()。 //松手檢測 if(modenum==1) 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 { biaozhun()。 } } } if(start_pause==0) { delay_ms(5)。 } if(modenum==4) { modenum=1。 }//反白顯示 if(modenum==2) { photodisplay(0， 2， 5)。 //松手檢測 modenum++。 void keyscan() { if(mode==0) { delay_ms(5)。 endif //====================================================================// include uint modenum。 //設(shè)置按鍵 sbit start_pause = P1^5。 （ 7） 濁度對時(shí)間的影響 為了能盡可能將衣物洗的干凈，在洗滌的過程中同時(shí)還會對洗滌劑的濁度進(jìn)行測量，如果洗滌時(shí)間到了但是濁度的變化率不達(dá)標(biāo)則認(rèn)定洗衣過程還沒有結(jié)束，需要調(diào)整洗滌時(shí)間，調(diào)整時(shí)間的次數(shù)最多為兩次；在每次漂洗結(jié)束之后也要對排出的洗滌 劑進(jìn)行濁度檢測，若此時(shí)濁度不達(dá)標(biāo)則要增加漂洗次數(shù)，漂洗次數(shù)最多為 3次。 （ 4） 洗滌時(shí)間的確定 如表 4所示為洗滌時(shí)間的確定規(guī)則。 （ 3） 進(jìn) /排水時(shí)間的確定 如果檢測到的衣量較多，進(jìn) /排水時(shí)間較長； 如果檢測到的衣量為中，進(jìn) /排水時(shí)間為中； 如果檢測到的衣量較少，進(jìn) /排水時(shí)間較短。 （ 1） 水量的確定 如果檢測到的衣量較多，則水位為高； 如果檢測到的衣量為中，則水位為中； 如果檢測到的衣量較少，則水位為低。 2． 模糊控制規(guī)則 在本次設(shè)計(jì)中，模糊控制即是利用檢測到的衣質(zhì)、衣量、水溫、濁度等信息進(jìn)行分段就評估計(jì)算使其模糊化，再根據(jù)模糊規(guī)則進(jìn)行推理，然后根據(jù)推理的結(jié)果來進(jìn)行模糊判決確定最合適的水位、浸泡時(shí)間、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間、脫水時(shí)間及進(jìn) /排水時(shí)間。數(shù)據(jù)采樣處理過程可以在中斷中進(jìn)行。 脈沖數(shù) n 水位高時(shí) 水位低時(shí) 棉布 混紡 化纖 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 在排水過程中檢測濁度，要等排水管中排水狀態(tài)穩(wěn)定后方可檢測濁度。 為了檢測衣物的污濁程度，采用如下特殊處理過程： 在洗滌的過程中檢測濁度，濁度的檢測點(diǎn)在電機(jī)停止的時(shí)隙中完成。 反之 ， 對于泥性臟污 ， 由于 易于脫落 ， 因而透光率的變化較大。圖 20( b) 中的兩條曲線在洗滌一段時(shí)間后比較接近 ， 但其變化速率不一樣。從圖 20（ a） 可以看出 ， 臟污程度較重的 ， 在洗滌一段時(shí)間后 ， 透光率變化較大 。 （ 3） 濁度的檢測 衣物的臟污 ( 包括臟污程度和臟污性質(zhì) ) 檢測是由 紅外光電傳感器 ， 通過分析透光率的變化關(guān)系 ， 從而檢測臟污程度和臟污性質(zhì)。 棉質(zhì)衣物和化纖衣物在不同水位有不同的阻尼 ， 反應(yīng)在電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)電勢的脈沖個(gè)數(shù)的特性如圖 19。對于化纖衣物 ， 污質(zhì)一般只會粘附于衣物表面 ， 而不會滲于纖維內(nèi)部 ， 因而較易洗滌。 圖 18 布量與整形脈沖數(shù)的關(guān)系圖 整形脈沖 斷電后 電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 時(shí)間 整形脈沖 時(shí)間 電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 (b)布量少 (a)布量多 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 （ 2） 布質(zhì)檢測 衣物纖維基本上可以分為棉質(zhì)和化纖兩大類。由于測反電勢的方法不需增加專用傳感器 ， 只需從電機(jī)起動(dòng)電容兩端取出信號 ， 經(jīng)過隔離、放大、整形后 ， 由計(jì)算機(jī)檢測出反電勢的脈沖個(gè)數(shù) ， 即可得到衣物量的信息 。 洗滌電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ， 突然切斷電源 ， 由于慣性作用 ， 會維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn) ，這時(shí)轉(zhuǎn)子 剩磁切割定子繞組而產(chǎn)生感應(yīng)電勢 ， 該電勢可以從定子繞組兩端檢出。當(dāng)衣物量減少時(shí) ， 由于衣物間的摩擦和翻滾都發(fā)生了變化 ， 其洗凈率也會發(fā)生變化 ， 特別是衣物量與額定洗滌容量相差較大時(shí) ， 這個(gè)變化尤為明顯。 經(jīng)電動(dòng)機(jī)兩端輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢先后經(jīng)過半波整流，光耦，濾波送入到單片機(jī)的 。 圖 16 驅(qū)動(dòng)電路 負(fù)載檢測電路 負(fù)載檢測電路是本次設(shè)計(jì)中洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)智能檢測的關(guān)鍵電路。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 15 鍵盤輸入電路 驅(qū)動(dòng)電路 本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)電路由光電耦合器 MOC3041和大功率晶閘管構(gòu)成。 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(shè)計(jì)采用獨(dú)立鍵盤進(jìn)行手動(dòng)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。如圖 13所示， 12864的數(shù)據(jù)口與單片機(jī)的 P0口相連，通過控制 P0口的輸出即可調(diào)整液晶顯示的字符。 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(nèi)含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 L1