【正文】 所示。當(dāng)電控水龍頭的控制端 為“ 0”時， Ka 線圈得電使得進(jìn)水閥打開。 當(dāng)洗衣機接到“反轉(zhuǎn)”的指令時 輸出高電平經(jīng)過 R Q2 使得繼電器 Ka 線圈得電導(dǎo)通 Ka，從而使得電機反轉(zhuǎn)。系統(tǒng)供電時交流 220V 電壓經(jīng)過繼電器加在電動機的兩個控制端。 動機控制電路的工作原理 電動機 M 控制部分的電氣原理圖如圖 所示。通過 CPU 的 輸出高電平來控制蜂鳴器報警。雖然這些字符是在不同時刻出現(xiàn)的，而在同一時刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于 LED 顯示器的余輝和人眼的視覺暫 留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時亮的假象，達(dá)到同時顯示的效果。同樣，在下一時刻，只讓下一位的位選處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位都是熄滅的。若要各位 LED 能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用動態(tài)顯示，即在某一時刻，只 讓一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的字符段碼。由于各位的段碼線并聯(lián) ， 8 位 I/O 口輸出的段碼對各個顯示位來說都是相同的。 在多位 LED 顯示時，為簡化硬件電路，通常 將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由 1 個 8 位 I/O 口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陰極或共陽極分別由相應(yīng)的 I/O 線控制，形成各位的分時選通。之所以稱之為靜態(tài)顯示，是因為各個 LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器鎖存的段碼輸出將維持不變，直到送入另一個的段碼為止。 （ 2） LED 顯示器工作原理 LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示 2 種方式。同樣，共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當(dāng)某個發(fā)光二極管接低電平時，發(fā)光二極管被點亮，相應(yīng)的段被顯示。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通 常此公共陰極接地。每一個段對應(yīng)一個 發(fā)光二極管。本次設(shè)計只是顯示時間，所以采用 LED 顯示器 就可以達(dá)到目的了。當(dāng)發(fā)光二極管的負(fù)極所對應(yīng)的 P1 口為低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通。本次設(shè)計中我們采用發(fā)光二極管主要是用來指示洗衣機的工作狀態(tài)。 圖 時鐘電路 13 顯示電路 顯示模塊由發(fā)光二極管和 LED 顯示器組成。如果系統(tǒng)中使用了單片機的串行口通信，則一般使用頻率為 的晶振。晶振頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越快。本設(shè)計采用圖 所示電路。 在 AT89S51 單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，其輸入端引腳為 XTAL1，其輸出端為 XTAL2。當(dāng) RST 由高變低后復(fù)位結(jié)束， CPU 從初始狀態(tài)開始工作。 上電復(fù)位是利用電容充電來實現(xiàn)復(fù)位，其工作原理是：上電瞬間 RST 端的電位與VCC 相同，隨著電容 C6 充電電流的減小， +5V 的電壓立即加到了 RST 端，該高電平使得單片機復(fù)位。 單片機的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種形式， RST 端的高電平直接由上電瞬間產(chǎn)生高電平則為上電復(fù)位；若通過按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位信號則稱為手動復(fù)位。 其中內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的分配情況如圖 所示 : 11 圖 數(shù)據(jù)存儲器的分配情況圖 單片機的復(fù)位電路 復(fù)位電路的作用是復(fù)位。 PSEN低電平有效，可實現(xiàn)對外部 ROM 單元的讀操作。 10 表 31 P3 口的第二功能 口線 第二功能 信號名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 INT0 外部中斷 0 的申請 INT1 外部中斷 1 的申請 T0 定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)輸入 T1 定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 2） 控制信號線 RST復(fù)位輸入信號高電平有效 ,用以完成單片機的復(fù)位初始化操作。 ～ P3 口的 8 位雙向口線 ；內(nèi)部具有上拉電阻。 ～ P1 口的 8 位雙向口線； 內(nèi)部具有上拉電阻。硬件復(fù)位電路主要是實現(xiàn)復(fù)位功能，當(dāng)單片機運行出現(xiàn)死循環(huán)時復(fù)位電路就可以起保護(hù)功能而實現(xiàn)復(fù)位作用?？臻e模式下 CPU 暫停工作而 RAM 定時計數(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)，停止芯片其他功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 （ 2） AT89S51 芯片的特點 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗高性能 CMOS8 位單片機內(nèi)含 4k bytes的可系統(tǒng)編程的 flash，只讀程序存貯器采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存貯技術(shù)產(chǎn)生兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳，它集 flash 程序存貯器既可在線編程（ ISP） 也可以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用 8 位微處理器于芯片中， ATMEL 公司的功能強大低價位AT89S51 單片機可位你提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各個控制領(lǐng)域。它價廉，但是功能強大、體積小、性能穩(wěn)定。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)包括系統(tǒng)總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等，而且它們有時交叉進(jìn)行。軟件是指系統(tǒng)監(jiān)控程序的總稱。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。它是家用電器實現(xiàn)智能化的心臟和大腦。 單片機主控系統(tǒng) 電機控制電路 蜂鳴器報警電路 電源電路 進(jìn)水、排水電路 復(fù)位電路 時鐘電路 顯示電路 8 圖 電源電路 單片機控制電路 AT89S51 單片機主控系統(tǒng) （ 1） 單片機的概述 單片機又稱微控制器或嵌入式控制器。 圖 控制系統(tǒng)的電路組成圖 電源電路 單片機系統(tǒng)電源部分的電氣原理圖如圖 所示。蜂鳴器有由 控制，當(dāng) 輸出為“ 1”時蜂鳴器發(fā)聲。電控水龍 頭共兩個，一個為進(jìn)水水龍頭且受 的控制，另一個為排水水龍頭而受 的控制，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“ 0”時水龍頭打開，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“ 1” 時水龍頭關(guān)閉。其組成如圖 所示。電機在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)通過傳動帶動波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時間終了，控制系統(tǒng)切斷電機電路打開排水電磁閥開始排水；然后再次注水，洗衣機進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序（通常為 2 次漂洗） 后，開始排水，同時排水電磁閥的動作并且松開為脫水程序作好準(zhǔn)備； 排水結(jié)束后系統(tǒng)控制電機單方向高速運轉(zhuǎn)完成脫水程序；當(dāng)脫水程序終了系統(tǒng)控制排水電磁閥和電機斷電，排水閥復(fù)位，同時蜂鳴器奏響，通知用戶整個洗衣程序結(jié)束。 設(shè) 計總方框圖 圖 設(shè)計總方框圖 控制系統(tǒng)的功能 基于單片機洗衣機通過控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在洗滌脫水桶內(nèi)自動完成注水、洗滌、漂洗、排水和脫水全過程。排水閥動作的同時，電機 M 也接通，使電機可以帶動內(nèi)桶轉(zhuǎn)動。 ⑵漂洗過程 與洗滌過程操作相同，只是時間短一些。進(jìn)入洗滌過程，首先進(jìn)水閥接通，開始向洗衣機供水，當(dāng)?shù)竭_(dá)要求水位時，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止進(jìn)水；電機 M 接通，帶動波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。 K4 用于脫水 。 K2 用于模擬洗衣機的蓋板打開。 按鍵 洗衣機面板上有 4 個按鈕 K K K K4?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、單片機控制系統(tǒng)和外部硬件電路構(gòu)成。 4）洗滌時洗滌指示燈閃爍；漂洗時漂洗指示燈閃爍；脫水時脫水指示燈閃爍。洗滌、漂洗 4 秒正轉(zhuǎn)，停 2 秒，反轉(zhuǎn) 4 秒，停 2 秒?？焖傧礈欤合礈? 分鐘；漂洗 3 分鐘，二次；脫水 2 分鐘。以單片機為主的控制器，擴展必要的外部電路，設(shè)計制作一個洗衣機控制器?，F(xiàn)在已經(jīng)有廠家開發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機，還有的廠家開發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機，小到可以在出外旅行的時候隨身攜帶，為了更方便的操作有的廠家還開發(fā)出了可以遠(yuǎn)程控制的洗衣機，怎么樣 ?是不是看的眼花繚亂，將來的洗衣機會朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個性化的方向發(fā)展。其二是可以存脫水甩干時，由慢到快地啟動，使衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果好，同時由于衣物均勻地分布存洗衣桶的四周， 洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小震動，降低噪聲，這當(dāng)然是有好處的。但要 I 說這樣會延長洗衣機的壽命是不正確的。關(guān)于同心洗：同心洗是直接把電動機軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動。模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器、布量傳感器、光傳感器的信號以及電動機的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地、多少、骯臟程度，從而自動調(diào)整對衣物進(jìn)行合理的洗滌，缺點是價格太貴。關(guān)于程序控制器：新推山的波輪式仝自動洗衣機均采用甲．片機程序控制器，原來的機械式程序控制器基本上已被淘汰。 (3)波輪式洗衣機 因為滾筒式機的價格人人高十波輪式機，所以波輪式機仍受到普遍歡迎。 (2)高溫能有效地殺死些細(xì)菌 加溫沈滌的波輪式沈衣機無論怎樣的水流，要達(dá)到一定的沈凈比，就必須有 足夠的機械力，而機械力對衣物是有損傷的，這就注定了波輪式沈衣機的磨損率人人高于滾筒式洗衣機。攪拌式洗衣機目前還沒有進(jìn)入我國市場，以下 儀對波輪式和滾筒式兩種洗衣機進(jìn)行討論。 2. 全自動洗衣機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀及水平 全自動洗衣機根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為波輪式全自動洗衣機 (也叫套桶式全自動洗衣3 機 )、滾筒式全自動洗衣機和攪拌式全自動洗衣機三大類。 全自動洗衣機。 半自動洗衣機。 國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 1. 洗衣機的 分類 普通洗衣機。而本次設(shè)計的洗衣機控制器也是為了滿足某些用戶的不同需求。這就要求設(shè)計 者們有更高的專業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實，設(shè)計出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動洗衣機?？傊?，每一項技術(shù)的進(jìn)步極大地推動了洗衣過程自動化程度的提高。 2 第 1 章 緒 論 課題開發(fā)背景 隨著人民生活水平的提高，越來越多的人需要使用洗衣機?？刂瞥绦蛟O(shè)計主要包括主程序、內(nèi)部定時中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)程序的設(shè)計。本設(shè)計采用 AT89S51 單片機作 為洗衣機控制系統(tǒng)的核心，硬件線路及控制程序的設(shè)計室該系統(tǒng)的重要組成部分。 目前的洗衣機都沒有實現(xiàn)全方面的兼容，大多數(shù)的洗衣機生產(chǎn)的廠家都注重各自品牌的洗衣機的特長，突出一兩個與別的洗衣機不同的個性化的功能，洗衣機的各項功能都是由單片機控制實現(xiàn)的，因此設(shè)計出基于單片機的洗衣機控制電路系統(tǒng)具有很強的實用性。然而隨著洗衣機市場的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步創(chuàng)新，隨著滾筒洗衣機制作成本的下降，也讓滾筒洗衣機得到了很好的普及，市場占有率大幅提升。在國內(nèi)從洗衣機市場得到的商情顯示由于受水資源不斷減少自來水費有所提高等因素的影響，市場上那些用水量比較大的洗衣機銷售受阻而具有節(jié)水功能的洗衣機的銷路不斷看好。讓洗衣服這項難于逃避的家務(wù)勞動，不再成為一種負(fù)擔(dān)。目前的洗衣機主要有強弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動診斷功能、暫停等七大功能，但是在許多方面還是滿足不了人們的需求。LED 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................. II 引 言 ...............................................................................................................................1 第 1 章 緒 論 ....................................................................................................................2 課題開發(fā)背景 ............................................................................................................2 設(shè)計的目的和意義 ....................................................................................................2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 ................................................................................................... 2 第 2 章 設(shè)計方案 ...............................................................................................................5