【正文】 碼再輸出至鎖存器。將數(shù)據(jù)或字符轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的七段代碼可采用硬件譯碼或軟件譯碼的方法來實(shí)現(xiàn)。顯示器的亮度既同驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)也同點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是輪流點(diǎn)亮各位顯示器該方法只需一個(gè) 6 位段碼輸出口和一個(gè) 6 位掃描輸出口（顯示VCCVCCRSTAT89S51GNDRST 22uR2 200R11KXX 大學(xué)畢業(yè)論文 15 位數(shù)小于 6 位時(shí)）后者的作用是依次接通各位 LED。 圖34 手動(dòng)復(fù)位電路 指示燈顯示模塊（1） LED 顯示的基本原理點(diǎn)亮顯示器的方法有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，手動(dòng)按鍵復(fù)位如圖 34 所示。通過 MCS51 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST 引腳加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期(即 24 個(gè)振蕩周期)的高電平即可使器件復(fù)位，只要 RST 一直保持高電平那么 CPU 就一直處于復(fù)位狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些復(fù)位端的復(fù)位電平要求與單片機(jī)的要求一致則可以與之相連。 若運(yùn)行過程中需要程序從頭開始執(zhí)行這只需按圖 34 中的按鈕即可。圖 34 為兼有上電復(fù)位與按鈕復(fù)位的電路。在復(fù)位有效期間內(nèi) ALE﹑PSEN 將輸出高電平。單片機(jī)在 RESET 為高電平控制下程序計(jì)數(shù)器（PC）和特殊功能寄存器的復(fù)位如表3－2 所示。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用圖 33 的 a）中的時(shí)鐘電路的接法晶振取 。特殊功能寄存器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)位尋址區(qū)128 位工作寄存器區(qū)4 組 R0R7FFH80H7FH30H2FH20H1FH10HXX 大學(xué)畢業(yè)論文 13 當(dāng)使用外部振蕩器信號(hào)時(shí)外部始終信號(hào)接入 XTAL1 引腳 XTAL2 引腳懸空如圖 33 的 b）所示。C1 和 C2 雖然沒有嚴(yán)格的要求但電容的大小影響振蕩器電路?的穩(wěn)定性和快速性通常選在 20pF 到 30pF。時(shí)鐘電路的接法有二種：當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)片外振蕩源和電容與 XTAL1 和 XTAL2 的接法如圖 33 的a）所示。單片機(jī)內(nèi)含振蕩器電路但晶體振蕩器和電容在片外由引腳 XTAL1 和 XTAL2 接入片內(nèi)。表 31 P3 口的第二功能表 [4] 引腳替代功能 說明 RXD 串行數(shù)據(jù)接受 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 0INT 外部中斷 0 申請(qǐng) 1 外部中斷 1 申請(qǐng) T0 定時(shí)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通4）存儲(chǔ)器的分配AT89S51 的內(nèi)部共有 256[5]個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，通常把這 256 個(gè)單元按其功能劃分為兩部分：低 128 單元和高 128 單元。XTALXTAL2——外部晶振引腳。3）電源和外部晶振引腳 Vcc——電源電壓輸入引腳。PSEN——片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)低電平有效。2）控制信號(hào)線RST——復(fù)位輸入信號(hào)高電平有效。P3 口——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口具有內(nèi)部上拉電阻。P1 口——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口具有內(nèi)部上拉電阻。本次采用的是雙列直插式，下面對(duì)這些引腳的功能加以說明。看門狗（WDT）電路主要是實(shí)現(xiàn)復(fù)（WDT ）電路可以起保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)復(fù)位作用。空閑模式下 CPU 暫停工作而 RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 （3）AT89S51 芯片的特點(diǎn)AT89S51[3]是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的底功耗高性能 CMOS8 位單片機(jī)片內(nèi)含 4k bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash，只讀程序存儲(chǔ)器器件采用 ATMEL 公司的高密度`非易失性存儲(chǔ)技術(shù)產(chǎn)生兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。學(xué)好單片機(jī)可以增加對(duì)電子產(chǎn)品的了解，擴(kuò)展產(chǎn)品開發(fā)的思路提高社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。5）在其他方面的應(yīng)用單片機(jī)還廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化、商業(yè)營銷、安全防衛(wèi)、汽車及通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、模糊控制等領(lǐng)域。用單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和控制保證系基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，有利于提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。2）在機(jī)電一體化中的應(yīng)用機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，使其產(chǎn)品具有智能化特征的電子產(chǎn)品它是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。（2）單片機(jī)的應(yīng)用1）在智能儀表中的應(yīng)用這是單片機(jī)應(yīng)用最多、最活躍的領(lǐng)域之一。它的價(jià)格低廉功能強(qiáng)大體積小性能穩(wěn)定。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等幾個(gè)階段它們有時(shí)交叉進(jìn)行。軟件是指系統(tǒng)監(jiān)控程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。單片機(jī)以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)生多種控制功能完全可以滿足家用電器的需求。由于家用電器體積小故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。而現(xiàn)在的智能家電無一例外是采用微控制器來實(shí)現(xiàn)的所以家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。市電 220V 經(jīng)過變壓器 T 變壓為 12V 交流電壓 通過 4 只二極管 1N4004 全橋整流 再經(jīng)過電容 C 濾波后得到光滑的直流電壓 經(jīng)過三端穩(wěn)壓 7805 穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的+5V 電壓給各器件供電。本系統(tǒng)采用 12M 的晶體振蕩器定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的初始值設(shè)置為每隔 100us 產(chǎn)生一次中斷。按鍵四只分別為 “編程選擇”、 “增” 、“減”和“啟動(dòng)鍵 ”這四只鍵組成的 2*2 鍵的矩陣式鍵盤，該鍵盤使用引腳 INT0 向 CPU申請(qǐng)中斷， 和 為該鍵盤的行輸出， 和 為該鍵盤的列輸入。電控水龍頭共兩只一只為進(jìn)水龍頭受 控制，另一只為出水龍頭受 控制，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“1”時(shí)水龍頭打開，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“0” 時(shí)水龍頭關(guān)閉。74LS138 的輸入端分別接 AT89S51 單片機(jī)的、輸出端 Y0 控制“洗衣剩余時(shí)間” 指示燈，Y1 控制“脫水剩余時(shí)間”指示燈，Y2 控制“ 強(qiáng)洗” 指示燈，Y3 控制“弱洗”指示燈，Y4 控制“洗滌次數(shù)” 指示燈，Y5 控制“洗衣定時(shí) ”指示燈， Y6 控制“脫水定時(shí)” 指示燈。水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)由玻璃管、浮子、金屬滑桿等組成。4） 在程序設(shè)計(jì)完成后利用相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的匯編生成程序的機(jī)器碼。具體設(shè)計(jì)時(shí)可采用自底向上或自頂向下的方法。在子程序和中斷服務(wù)程序中要考慮現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)以及它們和主程序之間的信息交換方法。一般系統(tǒng)軟件的主程序和若干個(gè)子程序及中斷服務(wù)程序組成詳細(xì)劃分主程序、子程序和中斷服務(wù)程序的具體任務(wù)確定各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)。與系統(tǒng)機(jī)上操作系統(tǒng)支持下的純軟件不同，單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)是在裸機(jī)的條件下進(jìn)行的而且隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。在硬件設(shè)計(jì)中需要考慮系統(tǒng)總線的負(fù)載能力、系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)的片選方式、模擬電路的速度和精度等如需擴(kuò)展存儲(chǔ)器則盡量用一片完成這樣既降低了成本又減小了線路板的面積同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中某功能用硬件和軟件都能實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮研制周期和成本等因素，具有劃分軟硬件功能。接下來要根據(jù)系統(tǒng)中可能遇到的傳感器、模擬電路、I/O接口、存儲(chǔ)器和顯示器等器件和設(shè)備進(jìn)行器件選擇使之符合系統(tǒng)在精度、速度和可靠性等方面的要求。顯示燈 單片機(jī)主控系統(tǒng)鍵盤LED 顯示電 源電 機(jī)蜂鳴器水位檢測(cè)機(jī)構(gòu)　　　　圖 21 洗衣機(jī)整體設(shè)計(jì)框圖（1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在進(jìn)行功能和技術(shù)指標(biāo)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、通用系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)功能要求及其應(yīng)用環(huán)境等確定其合理性、具體性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、以及成本等進(jìn)行綜合考慮以盡量滿足并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)的電路并不復(fù)雜給 AT89S51 單片機(jī)載入軟件程序后能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣機(jī)的基本功能?？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。基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案本文以 AT89S51 單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。在洗衣過程中系統(tǒng)主要控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥的打開和關(guān)閉電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。 （4）水位檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)：水位的高低影響著整個(gè)洗衣過程的進(jìn)行因此需要水位檢測(cè)器將水位的變化發(fā)送給單片機(jī)單片機(jī)根據(jù)水位的情況確定下一步應(yīng)該做什么。 （2）參數(shù)和時(shí)間的顯示：靈活地運(yùn)用數(shù)碼顯示管會(huì)帶來許多方便它可以用來顯示歡迎界面、用戶參數(shù)和剩余洗衣時(shí)間。電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間終了控制系統(tǒng)切斷電機(jī)電路打開排水電磁閥開始排水；然后再次注水，洗衣機(jī)進(jìn)入漂洗狀態(tài)完成漂洗程序（通常為2 次漂洗）再注水進(jìn)行浸泡；浸泡完開始排水同時(shí)排水電磁鐵的動(dòng)作帶動(dòng)減速離合器制動(dòng)臂使離合器棘輪與棘爪分離制動(dòng)帶松開為脫水程序作好準(zhǔn)備；排水結(jié)束后系統(tǒng)控制電機(jī)單方向高速運(yùn)轉(zhuǎn)完成脫水程序；當(dāng)脫水程序終了系統(tǒng)控制排水電磁鐵和電機(jī)斷電，排水閥和減速離合器的制動(dòng)臂復(fù)位同時(shí)蜂鳴器奏響音樂通知用戶整個(gè)洗衣程序結(jié)束。 控制系統(tǒng)的功能基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在內(nèi)桶（洗滌脫水桶）自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、浸泡、排水和脫水全過程。上述的工作原理是進(jìn)行波輪式洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，也是本論文的設(shè)計(jì)依據(jù)XX 大學(xué)畢業(yè)論文 5 第 2 章 設(shè)計(jì)方案在家電全面普及應(yīng)用的今天洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)該具有操作簡(jiǎn)單、功能完善的特點(diǎn)。 （3）脫水時(shí)間 電動(dòng)機(jī)高速地轉(zhuǎn)動(dòng)洗滌桶水份就會(huì)由于離心力而脫離衣物被甩出。此后活性劑脫落趨緩漂洗 10 分鐘后活性劑幾乎不再脫落。實(shí)驗(yàn)證明洗衣機(jī)（波輪式洗衣機(jī)）的最佳洗滌時(shí)間為 5～10 分鐘最長也不應(yīng)超過 15 分鐘。 而在設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)要把握好洗滌、漂洗和脫水的時(shí)間： （1）洗滌時(shí)間 有人認(rèn)為洗滌時(shí)間越長衣物就洗得越干凈。 基于 MCS51 單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 洗衣機(jī)的基本工作原理 洗衣機(jī)的洗滌原理是由模擬人工洗滌衣物發(fā)展而來的即通過翻滾、摩擦、水的沖刷等機(jī)械作用以及洗滌劑的表面活化作用將附著在衣物上的污垢除掉以達(dá)到洗凈衣物的目的。 攪拌式洗衣機(jī)的洗滌容量大洗滌均勻性好衣物磨搞和纏繞低；但洗滌時(shí)間長結(jié)構(gòu)復(fù)雜售價(jià)高。的正反擺動(dòng)約每分鐘擺動(dòng) 40～50 次。 ③攪拌式洗衣機(jī) 攪拌式洗衣機(jī)是在立式洗滌桶的正中央設(shè)置一根垂直立軸在軸上有攪拌翼（擺動(dòng)葉） 。 滾筒洗衣機(jī)的洗滌容量大洗滌動(dòng)作比較柔和對(duì)衣物的磨損和纏繞小。 在洗滌過程中電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒以 50～60r/min 的低速運(yùn)轉(zhuǎn)由凸棱不斷將浸沉在洗滌液中的衣物撈起，當(dāng)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)衣物達(dá)到一定高度時(shí)衣物在自身重力的作用下摔落回洗滌液中。 普通水流波輪式洗衣機(jī)的最大特點(diǎn)和最大缺點(diǎn)都是渦卷水流這種水流容易造成衣物纏繞在一起影響洗滌的均勻性磨損率也較高。在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下波輪作間歇性正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)使桶內(nèi)洗滌液形成渦流故又名渦流式洗衣機(jī)。 全自動(dòng)型洗衣機(jī)：指洗滌、漂洗和脫水三個(gè)功能之間的轉(zhuǎn)換均不需要人工協(xié)助就能自動(dòng)完成的機(jī)型。 （1）按自動(dòng)化程度劃分 普通型洗衣機(jī)：指洗滌、漂洗和脫水三個(gè)功能都需要人工進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能完成的機(jī)型。 從 20 世紀(jì) 90 年代末期我國的洗衣機(jī)的總質(zhì)量水平呈下降趨勢(shì)，1997 年、1998 年、1999 年的國家質(zhì)量抽查的合格率均為 96%以上，2022 年、2022 年的合格率分別為82%、 81%，而不合格項(xiàng)目占 80%以上，為產(chǎn)品性能不合格，所以說目前我國家用電動(dòng)洗衣機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量只相當(dāng)于國外 20 世紀(jì) 90 年代的水平，本來與外國先進(jìn)水平縮XX 大學(xué)畢業(yè)論文 3 小的差距又拉大了。1981 年以前國產(chǎn)洗衣機(jī)以波輪單桶洗衣機(jī)為主。 在中國洗衣機(jī)工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 70 年代后期當(dāng)時(shí)洗衣機(jī)工業(yè)發(fā)展緩慢。進(jìn)入 90 年代由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)寬范圍大調(diào)速比的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)誕生了各種新水流洗衣機(jī)。70 年代后期又生產(chǎn)出微電腦控制型波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)。 20 世紀(jì) 60 年代以后洗衣機(jī)在一些發(fā)達(dá)國家的普及率迅速上升。1957 年三洋公司推出世界上第一臺(tái)渦流式波輪洗衣機(jī)。1922 年世界上第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)在美國誕生。 洗衣機(jī)的發(fā)展和分類 自 19 世紀(jì)中葉美國人史密斯研制出世界上首臺(tái)洗衣機(jī)至今洗衣機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)。作為家電市場(chǎng)中的重要成員洗衣機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更是趨于白熾化。它的發(fā)明和應(yīng)用使人們的洗衣工作變得省時(shí)又省力，很好地緩解了人們?cè)诩覄?wù)勞動(dòng)方面的壓力?；趩纹瑱C(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是單片機(jī)應(yīng)用