【正文】 如印制無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，則將集成芯片的插座焊接在印。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中大部分電路安裝在印制電路板上，因此對(duì)每一塊加工好的印制電路板要進(jìn)行仔細(xì)的檢查。 靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢查。 輸出端口設(shè)置 （ 1） IOA[8]和 IOA[9]：控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸出端口 當(dāng) IOA[8]=1 且 IOA[9]=0 時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn) 當(dāng) IOA[8]=0 且 IOA[9]=1 時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn) （ 2） IOA[12]和 IOA[13]：衣物臟凈顯示端口，用發(fā)光二極管顯示 當(dāng) IOA[12]=1 且 IOA[13]=0 時(shí) ,表示衣物較干凈 當(dāng) IOA[12]=1 且 IOA[13]=1 時(shí) ,表示衣物較臟 （ 3） IOA[14]和 IOA[15]：衣物質(zhì)量顯示端口，用發(fā)光二極管顯示 38 當(dāng) IOA[14]=1 且 IOA[15]=0 時(shí)，表示衣物較輕 當(dāng) IOA[14]=1 且 IOA[15]=1 時(shí)，表示衣物較重 (4) IOA[7]：進(jìn)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(bào)警音樂(lè)輸出 軟件設(shè)計(jì)主流程圖 39 圖 主程序流程圖 開(kāi)始 初始化及變量定義 等待檢測(cè)結(jié)果和進(jìn)水狀態(tài)yanzhang） 調(diào)用進(jìn)水子程序 調(diào)用洗滌子程序 調(diào)用排水子程序 調(diào)用檢測(cè)模糊控制子程序 調(diào)用漂洗子程序 調(diào)用排水子程 調(diào)用脫水子程序 調(diào)用報(bào)警子程序 結(jié)束 調(diào)用進(jìn)水子程序 40 第 6 章 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試是利用開(kāi)發(fā)機(jī)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器（萬(wàn)用表），通過(guò)執(zhí)行開(kāi)發(fā)系統(tǒng)有關(guān)命令或運(yùn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試程序（也可以是與硬件有關(guān)的部分用戶程序段），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。用其 0， 1 狀態(tài)來(lái)顯示水位是否達(dá)到設(shè)定值。 當(dāng) 此端口輸入電壓為 0～ 左右（電位器值為 0～ 1k 左右）時(shí)，表示衣物較輕； 當(dāng)此端口輸入電壓為 ～ 5v 左右（電位器值為 1k～ 2k 左右）時(shí)，表示衣物較重； 3). IOA[5]:水位檢測(cè)輸入端口。實(shí)際中采用可稱重的壓力傳感器來(lái)進(jìn)行衣物質(zhì)量的檢測(cè)。但考慮設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)采用電位器來(lái)代替，并以其電位器的值來(lái)反映。 輸入端口設(shè)置 1). IOA[3]:衣服臟凈檢測(cè)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 。 圖 系統(tǒng)報(bào)警電路 37 第 5 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思路 全自動(dòng)洗衣機(jī)模糊控制系統(tǒng)軟件由主程序、多個(gè)功能子程序兩個(gè)層次組成。語(yǔ)音是 SPCE061A的一大特點(diǎn) .應(yīng)用 SPCE061A 可以方便的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放 ,該芯片擁有 8 路10 位精度 1 路 AD 為音頻轉(zhuǎn)化通道 ,并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路 .這為實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄入提供了方便的硬件條件 .2 路 10 位精度的 DA,只需要外接 2 個(gè)功放 (LM386)即可完成語(yǔ)音的播放。本次設(shè)計(jì)我們選擇的 八段數(shù)碼顯示管為共陰數(shù)碼管，是在各洗滌過(guò)程中顯示所需的時(shí)間其記數(shù)方式為倒記時(shí)。這種微機(jī)輸出口的最大驅(qū)動(dòng)能力不會(huì)超過(guò)14mA，所以本系統(tǒng)直接將 LED 接在了凌陽(yáng)單片機(jī)的輸出口。如果將其接入正 5v 的電源則需要接下拉電阻。 圖 時(shí)間顯示電路 8段 LED時(shí)一種常用的數(shù)碼顯示屏。其組合情況有四種，如下 表示。通過(guò)控制 IOB8 口和 IOB9 口電平的高低和高電平導(dǎo)通的時(shí)間，就可以控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示。 34 圖 洗滌電路 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用雙向 PWM 脈寬調(diào)制方式控制。在進(jìn)水期間，三極管 9013 處于斷開(kāi)狀態(tài)，系統(tǒng)不斷檢測(cè)水位傳感器，若水位傳感器檢測(cè)到水滿時(shí)，就使三極管 9013 導(dǎo)通，停止進(jìn)水。我們是水位傳感器相當(dāng)于液位開(kāi)關(guān)，是膜片 觸頭開(kāi)關(guān)式。我們用兩個(gè)電位器來(lái)分別模擬洗衣機(jī)的臟凈檢測(cè)和衣物重量檢測(cè)。 圖 最小系統(tǒng)的電源電路 信號(hào)檢測(cè)電路 普通全自動(dòng)洗衣機(jī)的 檢測(cè)部分一般都是由傳感器以及對(duì)應(yīng)的 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換來(lái)完成的，而檢測(cè)的內(nèi)容一般為被洗衣物的重量、被洗衣物的臟凈程度和水位。 AVSS2 接音頻輸出 電路的 AVSS2。 圖中的 VDDH 為 SPCE061A 的 I/O 電平參考，接 SPCE061A 的 51 33 腳，這種接法使得 I/O 輸入輸出高電平為 。 SPY0029 是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電 壓調(diào)整 IC，采用 CMOS 工藝。電路如圖 所示。 由于電抗元件在電路中有儲(chǔ)能作用，并聯(lián)的電容器 C 在電源供給的電壓升高時(shí)，能把部分能量存儲(chǔ)起來(lái)，而當(dāng)電源電壓降低時(shí)，就把能量釋放出來(lái)使負(fù)載電壓比較平滑，即電容 C具有平波的作用。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器 C，或與負(fù)載串聯(lián)電感器上，以及由電容、電感組合而成的各種復(fù)式濾波電路。整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。在小功率整流電路中 (1 kW 以下 )，常見(jiàn)的幾種整流電路有單相半波、全波、橋 式和倍壓整流電路。 在此硬件電路中，我們需要電壓穩(wěn)定的直流供電系統(tǒng)。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含32 有較大的紋波，必須通過(guò)濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓．但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng) (一般有士 10％左右的波動(dòng) )、負(fù)載和溫度的變化而變化．因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。它是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。三極管用來(lái)放大 DAC的輸出，語(yǔ)音輸出電路如圖 。要想具有較好的樂(lè)質(zhì)，還需要對(duì)輸出的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)化，也就是將正電壓變換成正負(fù)平分的電壓。 31 圖 語(yǔ)音輸出電路 凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解碼后直接送到 DAC 口輸出。 u‘ nSP 內(nèi)核的外圍中只有 32768Hz 的時(shí)鐘電路。其時(shí)鐘系統(tǒng)基本上由三部分組成：鎖相環(huán) PLL 倍頻電路，可編程分頻計(jì)數(shù)器以及時(shí)基信號(hào)發(fā)生器。 其它不用的電源端和地端接上 F 的去藕電容提高抗干擾能力 。我們采用橋式驅(qū)動(dòng)電路。 圖 水位檢測(cè)電路 直流電機(jī) 我們采用 5v的直流電機(jī)，它有兩根引出來(lái)的線，只要將一端接正另一端接負(fù)，就可以使電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，將兩根線反接，直流電機(jī)就可以反過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路 LC 作為傳感器的敏感元件 , 將被測(cè)物體的變化轉(zhuǎn)變?yōu)?LC 參數(shù)的變化 , 最終以頻率參數(shù)輸出。 渾濁度傳感器的電路 圖 渾濁 度程度 水位傳感器 水位檢測(cè)的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。原理 :利用二極管的光透過(guò)洗滌液射到光敏三極管 ,洗滌液的污濁程度影響光透度 ,洗滌液越污濁 ,光透度越小 ,而光透的大小影響光敏三極管輸出電壓 V ,一般光透度越大 ,V 的值越大。 重量：論域的語(yǔ)言值定義為輕、重； 臟污程度：論域的語(yǔ)言值定義為凈、臟； 水位：論域的語(yǔ)言值定義為高、低； 水流強(qiáng)度：論域的語(yǔ)言值定義為慢、快； 對(duì)洗衣機(jī)工作情況設(shè)計(jì)模糊規(guī)則表如下 (分別用 0 表示是、否狀態(tài) )： 表 傳感 器檢測(cè) 洗衣規(guī) 則 重量 渾濁度 水位 轉(zhuǎn)速 輕 重 凈 臟 洗衣機(jī)檢測(cè)狀態(tài) 1 0 1 0 低 慢 0 1 1 0 高 慢 1 0 0 1 低 快 0 1 0 1 高 快 27 第四章 硬件設(shè)計(jì) 主要元器件的介紹 重量傳感器 衣物重量檢測(cè)電路如圖 . 具體檢測(cè)重量時(shí) , 首先注入一定的水位 , 然后起動(dòng)主電機(jī)旋轉(zhuǎn) , 接著斷電讓主電機(jī)以慣性繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到停止 .在主電機(jī)斷 電慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi) , 主電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài) , 會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出 . 顯然 , 隨著布阻抗大小的不同 , 主電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短也不同 .因此 , 只要檢測(cè)出主電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短 ,就可以反過(guò)來(lái)推理出布阻抗的大小 . 主電機(jī)發(fā)電時(shí)間愈長(zhǎng) , 布阻抗就愈小 。在本次設(shè)計(jì)中由于時(shí)間與經(jīng)費(fèi)的限制，我們輸入的模糊量有重量、渾濁度。控制規(guī)則用四位數(shù)字表示，第一位是水位高低、第二位是水流強(qiáng)度、第三位是洗滌劑投放量、第四位是洗滌時(shí)間，如“ 4355”表示高水位、強(qiáng)水流、多洗滌劑、長(zhǎng)洗滌時(shí)間的控制方式。這四個(gè)輸出量的模糊子集隸屬函數(shù)設(shè)計(jì)如下： 水位：論域的語(yǔ)言值定義為高、較高、較低、低四種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 水流強(qiáng)度：論 域的語(yǔ)言值定義為強(qiáng)、中和弱三種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 洗滌劑投放量：論域的語(yǔ)言值定義為多、較多、中、較少和少五種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 洗滌時(shí)間：論域的語(yǔ)言值定義為很長(zhǎng)、長(zhǎng)、較長(zhǎng)、中、較短、短、很短七種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 圖 圖 洗滌劑模糊子集隸屬度函數(shù) 洗滌時(shí)間模糊子集隸屬度函數(shù) 25 全自動(dòng)洗衣機(jī)的模糊控制規(guī)則即洗衣機(jī)控制策略，是實(shí)現(xiàn)最佳洗滌效果的經(jīng)驗(yàn)結(jié)晶。這四個(gè)輸入量的模糊子集隸屬函數(shù)設(shè)計(jì)如下： 重量：論域的語(yǔ)言值定義為多、較多、較少、少四種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 ； 衣質(zhì) ： 論域的語(yǔ)言值定義為化纖、混紡、棉布三種，其模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 ； 臟污程度：論域的語(yǔ)言值定義為很臟、一般臟、不太臟三種模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn)圖 ； 臟污性質(zhì)：論域的語(yǔ)言值定義為油性、中性和泥性三種，模糊子集隸屬度函數(shù)見(jiàn) 圖 。模糊控制器設(shè)計(jì)由模糊化、模糊推理和反模糊化三部分組成，它們都建立在知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)之上。模糊控制是在總結(jié)人們生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)輸入量模糊化后，根據(jù)一定的模糊控制規(guī)則，決定對(duì)被控對(duì)象采用相應(yīng)的控制策略。事實(shí)上，臟污程度和臟污性質(zhì)的區(qū)分并不存在一個(gè)明確的界限。 從現(xiàn)在市場(chǎng)上能見(jiàn)到的全自動(dòng)洗衣機(jī)的運(yùn)行過(guò)程可以看出，洗滌時(shí)間、洗滌劑投放量、水流強(qiáng)度和水流方式（電機(jī)轉(zhuǎn)速）是被控對(duì)象的主要參量，衣量、衣質(zhì)以及衣物的臟污程度和臟污性質(zhì)是被控對(duì)象的主要輸入變量。由于洗衣過(guò)程的控制對(duì)象難以用精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)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(cè)功能是指通過(guò)一系列傳感器來(lái)檢測(cè)衣量、衣質(zhì)、臟污程度、臟污性質(zhì)等指標(biāo)；控制功能是指根據(jù)所檢測(cè)到的信息來(lái)決定洗滌水位、水流方式、洗滌劑投放量和洗滌時(shí)間等。它能夠完成除開(kāi)啟電源、放取衣物之外的全部功能，并保證高質(zhì)量的洗滌效果。如果洗衣機(jī)操作人員的經(jīng)驗(yàn)不足不能掌握其正確的操作方法，就可能對(duì)洗衣機(jī)造成功能上的浪費(fèi)。 常用的清晰化有 3 種 :重心法、最大隸屬度法、加權(quán)平均法。它包含以下兩部分內(nèi)容 : l)將模糊的控制量經(jīng)清晰化變換，變成表示在論域范圍的清晰量 。但是這個(gè)結(jié)果仍然是一個(gè)模糊矢量，不能直接用來(lái)作為控制量，還必須進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換 — 清晰化 (或解模糊 )。該推理過(guò)程是基于模糊邏輯中的蘊(yùn)含關(guān)系及推理規(guī)則來(lái)進(jìn)行的。 (3)模糊推理 模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模擬人的基于模糊概念的推理能力。規(guī)則的條數(shù)與模糊變量的模糊子集劃分有關(guān)，劃分越細(xì)，規(guī)則條數(shù)越多，但并不代表規(guī)則的準(zhǔn)確度越高，準(zhǔn)確性還與專家知識(shí)的準(zhǔn)確度有關(guān)。通常由一系列的關(guān)系詞連接而成，如 if 一 then， else， also， end， or 等。在規(guī)則推理的模糊關(guān)系方程求解過(guò)程中，向模糊推理提供數(shù)據(jù)。它通常由數(shù)據(jù)庫(kù)和模糊控制規(guī)則庫(kù)兩部分組成。 對(duì)于一個(gè)模糊輸入變量 e，其模糊子集通常可以以這種方式劃分 :e:{負(fù)大， 負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大卜 {NB， NM， NS， 20， PS， PM， PB}。 2)將上述已經(jīng)處理過(guò)的輸入量進(jìn)行尺度變換，使其變化到各自的論域范圍。因此它實(shí)質(zhì)上是模糊控制器的輸入接口，其作用是將輸入的精確量轉(zhuǎn)換成模糊化量。因此目前廣泛應(yīng)用的是二維模糊控制器。目前一維模糊控制器應(yīng)用于一