【正文】 洗滌和漂洗狀態(tài)是由于確定全局變量時間的不同而分兩種情況，通過 switch 語句來選擇。當為 0則洗滌， 1 為漂洗。=0xFF7F。 } else break。 Disp_Timer(j)。=0x0020。 //進水狀態(tài)燈 IOA[7]口燈亮 While(1) { check_high=(*P_IOA_Data)。=0xFCFF。 1).進水狀態(tài)子程序流程圖 39 圖 進水子程序流程圖 2).進水子程序清單 //進水狀態(tài)子程序 void Water_In(void) { //定義循環(huán)變量 j 及用于檢測水位的變量 check_high int j=0,check_high。 } } } 進水狀態(tài)子程序及流程圖 該子程序用于洗衣機的進水狀態(tài)顯示，用 IOA[7]口的發(fā)光二極管狀態(tài)來顯示進水狀態(tài)。 *P_IOA_Buffer=0xF000。 Wash2_Time=22。 //IOA[12],IOA[14],IOA[15]口狀態(tài)燈亮 break。 Dry_Time=4。 } case 0x0010: //IOA[3]=0 且 IOA[4]=1 衣物較干凈且較重 { Wash1_Time=20。 *P_IOA_Buffer=0x7000。 Wash2_Time=12。 //IOA[12],IOA[14]口狀態(tài)燈亮 break。 Dry_Time=2。 //按 位“與”運算判斷要檢測的 IOA[3]、 IOA[4]端口，同時保護 A 口其它位 switch(Check_Result) { case 0x0000: //IOA[3]=0 且 IOA[4]=0 衣物較干凈且較輕 { Wash1_Time=10。 //將 IOA 端口 AD 轉換結果送入變量Check_Result Check_Resultamp。通過判斷將洗滌方案分為四種：較干凈且較輕、較干凈且較重 、較臟且較輕、較臟且較重。 //位選 IOB[10]置為 1 輸出十位值到 IOB 口顯示 delay()。 //位選 IOB[11]置為 1 輸出個位值到 IOB 口顯示 delay()。j10。 //i 取余得到時間個位 Shi_Wei=i/10。 i=timer。 int Ge_Wei,Shi_Wei。 } //延時 數碼管顯示子程序及流程圖 用于顯示洗衣機各個狀態(tài)的時間。=0xFEFF。 1).流程圖如下： 圖 電機反轉子程序流程圖 開始 給 IOA[8]賦高電平 給 IOA[9]賦低電平 返回 延時 開始 給 IOA[9]賦高電平 給 IOA[8]賦低電平 返回 延時 35 2).電機反轉子程序清單如下： void Motor_N_Dir() ///電機反轉子程序 { *P_IOB_Buffer|=0x0200。根據電路，電機兩端分別通過器件接到了 IOB[8]、 IOB[9]口，所 以控制該電機只需在這兩端口交替送入 0， 1 信號即可。 //IOB[9]口置 0 delay()。 //IOB[8]口置 1 *P_IOB_Bufferamp。正轉狀態(tài)時送入的狀態(tài)是 IOB[8]=1 且 IOB[9]=0。 } 電機正轉子程序及流程圖 電機正轉子程序主要用于洗滌狀態(tài)，漂洗狀態(tài)，脫水狀態(tài)。j0。i0。 1).流程圖如下： 圖 延時 1ms 子程序流程圖 2).延時 1ms 子程序清單如下： void delay() { int i,j。k)。j) for(k=192。i) for(j=80。 for(i=18。 //調報警子程序 ,洗衣結束 } 32 延時 1s 子程序流程圖及程序清單 延時程序采用三層嵌套循環(huán)方式，用于電機正反轉時間延時以及數碼管顯示時間時需要調用來減一計時。 //調排水狀態(tài)子程序 Dry_Clothes()。 //調進水狀態(tài)子程序 Wash_Clothes(1)。 //調洗滌狀態(tài)子程序 Water_Out()。 } //等待檢測結束 Water_In()。i) {Disp_Timer(i)。 for(i=5。 //調檢測子程序 *P_IOB_Bufferamp。 *P_ADC_Ctrl=0x0013。 *P_IOB_Attrib=0xFFFF。 *P_IOA_Data=0x0038。 *P_IOA_Dir =0xFFC0。 輸出端口設置 1). IOA[8]和 IOA[9]：控制電機正反轉輸出端口 當 IOA[8]=1 且 IOA[9]=0 時，電機正轉 當 IOA[8]=0 且 IOA[9]=1 時，電機反轉 2). IOA[12]和 IOA[13]：衣物臟凈顯示端口，用發(fā)光二極管顯示 當 IOA[12]=1 且 IOA[13]=0 時 ,表示衣物較干凈 當 IOA[12]=1 且 IOA[13]=1 時 ,表示衣物較臟 3).IOA[14]和 IOA[15]：衣物質量顯示端口，用發(fā)光二極管顯示 當 IOA[14]=1 且 IOA[15]=0 時，表示衣物較輕 當 IOA[14]=1 且 IOA[15]=1 時，表示衣物較重 30 4).IOA[7]：進水狀態(tài)輸出端口 5).IOA[8]：洗滌狀態(tài)輸出端口 6).IOA[9]：漂洗狀態(tài)輸出端口 7).IOA[10]：排水狀態(tài)輸出端口 8).IOA[11]：脫水狀態(tài)輸出端口 9).DAC1：報警音樂輸出 軟件設計流程圖及程序 主程序及其流程圖 1).主程序采用調用各個狀態(tài)子程序的方式，流程 圖如下 圖 主程序流程圖 2).主程序清單如下： 開始 初始化及變量定義 調檢測模糊控制子程序并等待進水狀態(tài) 調用進水子程序 調用洗滌子程序 調用排水子程序 調用漂洗子程序 調用排水子程 序 調用脫水子程序 洗衣結束報警 調用進水子程序 31 //包含的頭文件 include “” //頭文件中包含各個寄存器的定義及位定義 include “” //該頭文件中包含音頻文件要調用的函數 //定義全局變量，依次為洗滌時間，漂洗時間，脫水時間，檢測結果 int Wash1_Time,Wash2_Time,Dry_Time,Check_Result。用其 0， 1 狀態(tài)來顯示水位是否達到設定值。 當此端口輸入電壓為 0～ 左右（電位器值為 0～ 1k 左右）時，表示衣物較輕； 當此端口輸入電壓為 ～ 5v 左右（電位器值為 1k～ 2k左右）時，表示衣物較重； 3). IOA[5]:水位檢測輸 入端口。實際中采用可稱重的壓力傳感器來進行衣物質量的檢測。但考慮設計經費采用電位器來代 替，并以其電位器的值來反映。 輸入端口設置 1). IOA[3]:衣服臟凈檢測輸入端口。主程序完成初始化、鍵查詢處理、洗滌、漂洗、脫水等操作 。在實際設計中，則采用了重量及渾濁度只分為兩個檔位輕、重和凈、臟，水位開關只采用了一個檔位的 ) SPCE061A 水位傳感器 渾濁度傳感器 重量傳感器 電機驅動電路 電機正轉 電機反轉 指示燈與 LED 數碼管顯示 電路 語音報警電路 25 第 4 章 硬件設計 電源電路的設計 圖 電源電路 信號檢測電路 26 圖 洗滌電路 圖 顯示電路 27 圖 時間顯示電路 圖 28 語音報警電路 圖 29 第 5 章 軟件設計 軟件設計思路 全自動洗衣機模糊控制系統(tǒng)軟件由主程序、多個功能子程序兩個層次組成。依據各傳感器檢測到的狀況，對洗衣機工作情況設計模糊規(guī)則表如下： 表 重量 渾濁度 很輕 1 較輕 2 較重 3 重 4 凈 a 1a 2a 3a 4a 較干凈 b 1b 2b 3b 4b 較臟 c 1c 2c 3c 4c 臟 d 1d 2d 3d 4d (注：分別用檢測到的這些狀態(tài)來確定洗衣時的水位，轉速。 24 設計方案總體框圖 : 圖 設計中的模糊規(guī)則表 在設計中，模糊控制思想主要應用于傳感器檢測部分。其各部分檢測結果通過 A/D 轉換器進入單片機 CPU 中進行處理分析；由于實驗條件影響，在設計模擬中我們用電位器來代替重量傳感器和渾濁度傳感器改變輸入量的輸入值； ⑵ 控制模塊：控制部分是整個智能洗衣機的關鍵部分，由單片機承擔處理工作。分別由水位傳感器，重量傳感器和渾濁度傳感器檢測到，并放大經模數轉換后送入單片機的輸入端口，控制器根據模糊推理規(guī)則確定進水量，洗滌時間等。 （ 3）根據洗滌過程中的渾濁度信息修正實際的洗滌時間的長短和漂洗次數的多少。 為了使控制效果好 , 設計簡單 , 采用矛盾分析方法 , 具體控制策略為 : （ 1）根據衣物重量確定水位高低 。輸入變量為渾濁度、重量、水位。 因此我們確定了模糊控制器的輸入輸出量。 23 工作原理 通過 幾個傳感器收集到的信息， 包括衣物重量，水位，衣物的臟污程度等信息， 經過 處理器 綜合判定后，便自動選擇出最適當的水 位 、洗滌時間和洗衣動作等工作參數，并按照衣物的大小及質地等信息，執(zhí)行最佳洗滌程序。由于洗衣過程的控制對象難以用精確的數學模型來描述，所以采用傳統(tǒng)的控制方法難以取得理想的洗滌效果。檢測功能是指通過一系列傳感器來檢測衣量、衣質、臟污程度、臟污 性質等指標；控制功能是指根據所檢測到的信息來決定洗滌水位、水流方式、洗滌劑投放量和洗滌時間等。它能夠完成除開啟電源、放取衣物之外的全部功能，并保證高質量的洗滌效果。如果洗衣機操作人員的經驗不足不能掌握其正確的操作方法，就可能對洗衣機造成功能上的浪費。 3)加權平均法 加權平均法的輸出值由下式決定 : 101miiimiivkvk????? 式中，系數 ik 的選擇要根據實際情況確定，不同的權系數決定有不同的響應特性。 最大隸屬度法具有簡單、方便、涉及的信息量少和容易實現等優(yōu)點。即 22 0 max ( )vvv?? ， vV? 當取最大隸屬度對應的輸出值多于一個時，一般取這些元素的平均值作為精確控制量。它涵蓋和利用了模糊集合的所有信息，并根據隸屬度的不同而有所側重，但計算復雜，主要用于理論推導和實時性不強的場合。一下對這幾種方法簡要介紹。 2)將表示在論域范圍的清晰量經尺度變換變成實際的控制量。 清晰化的作用是將模糊推理得到的控制量 (模糊量 )變換為實際用于控制的清晰量。 (4)