【正文】 四、 軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本而且工作量較大的任務(wù)。通過(guò)單片機(jī)的P0口連接數(shù)碼管發(fā)送段碼，~P7口通過(guò)三極管擴(kuò)大電流去控制數(shù)碼管的位，顯示時(shí)采用動(dòng)態(tài)掃描方式，輪流循環(huán)掃描。主要組成部件有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、74LS138譯碼器、指示燈、LED顯示器、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、電磁閥以及按鍵等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求。洗衣過(guò)程主要包括洗滌過(guò)程、漂洗過(guò)程、脫水過(guò)程。 （8）過(guò)容保護(hù)功能：洗衣機(jī)在啟動(dòng)前若過(guò)容則報(bào)警提醒用戶解決，待解決后才能啟動(dòng)洗衣。 （6）聲光顯示功能。洗滌期間采取間歇驅(qū)動(dòng)方式，以便節(jié)能。脫水期間，如果出現(xiàn)衣物纏繞引起脫水桶重心偏移而不平衡，洗衣機(jī)也會(huì)自動(dòng)停止脫水，以免振動(dòng)過(guò)大，發(fā)出警報(bào)待人工處理后恢復(fù)工作。（4）脫水期間安全保護(hù)和防振動(dòng)功能。（3）進(jìn)水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能?？煜赐瑯?biāo)準(zhǔn)差不多，只不過(guò)洗滌6min，循環(huán)2次；單洗程序是進(jìn)水—洗滌（15 min)—結(jié)束（留水不排不脫）。標(biāo)準(zhǔn)程序是進(jìn)水—洗滌—排水脫水，如此循環(huán)3次，具體是第一循環(huán)為洗滌，時(shí)間為15min,，脫水時(shí)間第一二次為2 min的短脫水，下來(lái)是調(diào)漂洗程序。要求強(qiáng)洗時(shí)正 反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為4S，間歇時(shí)間為2S；弱洗時(shí)正 反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為3S，間歇時(shí)間為2S。 電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)，通過(guò)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(lè)，通知用戶整個(gè)洗衣程序結(jié)束。二、設(shè)計(jì)分析本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)，洗衣機(jī)通過(guò)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(guò)程。在洗衣過(guò)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(guò)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(lái)許多方便，它可以用來(lái)顯示用戶實(shí)時(shí)所處的洗衣功能狀態(tài)以及所剩時(shí)間。另外，每個(gè)洗衣機(jī)都有容量限制，當(dāng)洗衣量大于它的額定容量容量時(shí)，控制系統(tǒng)報(bào)警并且不啟動(dòng)。它能夠按照預(yù)設(shè)模式自動(dòng)地完成衣物的洗滌、漂洗和脫水，也可以單獨(dú)地進(jìn)行洗滌、漂洗和脫水操作，這些過(guò)程一般按時(shí)間進(jìn)行控制。全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)要求 洗衣機(jī)的洗滌原理是由模擬人工洗滌衣物發(fā)展而來(lái)的，即通過(guò)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。全自動(dòng)洗衣機(jī)是常見的家用電器。通常在給定的模式下，根據(jù)衣物多少允許用戶設(shè)置不同的水位，當(dāng)洗衣機(jī)啟動(dòng)后，上水電磁閥打開注水，當(dāng)水到達(dá)設(shè)定的限位時(shí)，上水電磁閥斷電，注水過(guò)程停止，啟動(dòng)電機(jī)，即可開始洗衣操作，為了提高洗衣效率，電機(jī)一般先正轉(zhuǎn)若干秒，然后再反轉(zhuǎn)若干秒。本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能有：（1）用戶參數(shù)的輸入：用戶根據(jù)衣物的數(shù)量和質(zhì)地確定洗滌時(shí)間、漂洗次數(shù)、脫水時(shí)間，然后通過(guò)按鍵輸入具體的參數(shù)。（3）實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)在獲取了用戶輸入的參數(shù)后，對(duì)其進(jìn)行分析處理，然后按照計(jì)算結(jié)果對(duì)洗衣過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。（5）洗衣過(guò)程的實(shí)現(xiàn)：一般的洗衣過(guò)程包括注水、洗滌、漂洗、排水和脫水這些步驟。（6）洗衣完畢的通知：當(dāng)洗衣過(guò)程結(jié)束后，蜂鳴器就報(bào)警通知用戶洗衣完畢。洗衣時(shí)，控制系統(tǒng)打開進(jìn)水電磁閥，開始注水；當(dāng)洗滌脫水桶內(nèi)的水位達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，水位檢測(cè)器向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平，通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)洗衣。具有如下基本功能。（1）不同模式時(shí)的弱強(qiáng)洗滌功能。 （2）6種洗衣工作程序，即標(biāo)準(zhǔn)程序，輕柔洗衣，快洗，單次洗衣，單漂和脫水程序。只是采用弱洗洗滌，循環(huán)同樣為三次。單漂為進(jìn)水—洗滌（10s)—排水如此循環(huán)3次；單脫程序是脫水（5min）—結(jié)束，時(shí)間確定與上述程序相應(yīng)環(huán)節(jié)相同。洗衣機(jī)在進(jìn)水過(guò)程中，若超過(guò)預(yù)定的水位，就說(shuō)明進(jìn)水有故障，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整到預(yù)定水位。洗衣機(jī)脫水期間，若打開機(jī)蓋時(shí)，洗衣機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止脫水操作。 （5）間歇驅(qū)動(dòng)方式。本系統(tǒng)要求正反轉(zhuǎn)之間停2s，間歇期間靠慣性力使洗衣桶桶保持旋轉(zhuǎn)。洗衣機(jī)各種工作方式的選擇和各種工作狀態(tài)均有聲 光提示和顯示。三、 硬件設(shè)計(jì)總體方案本設(shè)計(jì)以MCS51單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)由電源、數(shù)字控制電路和機(jī)械控制電路三大模塊構(gòu)成的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制。根據(jù)洗衣過(guò)程的要求，控制程序設(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部服務(wù)中斷程序的設(shè)計(jì)。器件及原理簡(jiǎn)介采用51系列單片機(jī)作為控制核心，主要包括電源部分、功能設(shè)置及控制電路、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示及輸出控制電路。根據(jù)洗衣機(jī)的基本功能，硬件電路設(shè)計(jì)需要考慮洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗滌、漂洗、排水、脫水等問(wèn)題，及時(shí)間設(shè)定長(zhǎng)短、工作時(shí)間或剩余時(shí)間的顯示、工作過(guò)程中的暫停、啟動(dòng)、復(fù)位、洗完后的報(bào)警等問(wèn)題。~，并通過(guò)二極管連接到單片機(jī)的中斷入口引腳，當(dāng)有鍵按下，就會(huì)產(chǎn)生中斷，執(zhí)行相關(guān)按鍵的功能。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。根據(jù)要求確定軟件的具體任務(wù)細(xì)節(jié)，然后確定合理的軟件結(jié)構(gòu)。主程序是一個(gè)順序執(zhí)行的無(wú)限循環(huán)的程序,不停地順序查詢各種軟件標(biāo)志，以完成對(duì)事務(wù)的處理。2）具體設(shè)計(jì)時(shí)可采用自底向上或自頂向下的方法。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí),先根據(jù)問(wèn)題的定義描述出各個(gè)輸入變量和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，即建立數(shù)學(xué)模型,然后繪制流程圖，再根據(jù)流程圖用匯編語(yǔ)言進(jìn)行具體程序的編寫。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。用C語(yǔ)言來(lái)編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)上電復(fù)位初始化后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括中斷的選擇及設(shè)置，定時(shí)器的選擇，定時(shí)時(shí)間，及其相關(guān)設(shè)置，初始化后，單片機(jī)進(jìn)入主程序，在這“主程序”中不停的循環(huán)運(yùn)行，除非有其它中斷。~，在自動(dòng)模式下，當(dāng)水位到達(dá)某個(gè)傳感器時(shí)，相應(yīng)的傳感器輸出一個(gè)低電平到單片機(jī)的引腳，單片機(jī)通過(guò)引腳的電平高低來(lái)判斷水位的高低。洗滌程序設(shè)計(jì)啟動(dòng)開關(guān)，進(jìn)水閥通電，向洗衣機(jī)供水，當(dāng)供水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)，水位開關(guān)接通，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止供水。通過(guò)電動(dòng)機(jī)不停的正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)、反復(fù)循環(huán)，形成洗滌水對(duì)洗滌物產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻滾作用。Y N 洗衣開始電機(jī)正轉(zhuǎn)10S電機(jī)停轉(zhuǎn)，延時(shí)剩余時(shí)間=0？電機(jī)反轉(zhuǎn)10S洗滌結(jié)束 洗滌過(guò)程程序流程圖脫水、漂洗程序設(shè)計(jì)脫水前先打開排水閥排水，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水，并保持排水閥開啟，然后停止脫水。：顯示程序設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中作為人機(jī)對(duì)話的一個(gè)重要部分就是顯示器