【正文】 自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能 .使得洗滌、漂洗、 排水、 脫水等各種功能的操作都不需 要手動(dòng)。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制 ,包括用戶參數(shù)輸入 ,洗衣 ,脫水和結(jié)束報(bào)警四個(gè)階段 .控制系統(tǒng)主要由電源電路，單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件三大模塊組成。華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） I 基于單片機(jī) 的 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘 要 隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展 ， 洗衣機(jī) 成為 家庭中不可或缺的家用電器 。因此，設(shè)計(jì) 了基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng) 。 通過(guò)單片機(jī)的控制，外部硬件隨著用戶參數(shù)的輸入，洗衣機(jī)按照用戶的選擇要求進(jìn)行運(yùn)作。 并可以通過(guò)選擇洗滌方式來(lái)選擇時(shí)間，還可以選擇洗滌的強(qiáng)弱等多種方式。 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多種洗衣功能，能夠滿足現(xiàn)代家庭的基本洗滌要求， 具有一定的實(shí)用性。s choice for operation. This system downloading the program to AT89S52 microcontroller, to achieve the basic functions of automatic washing machine washing, rinsing, drainage. So, dehydration and other various functional operation does not need manual. And can choose the washing way to choose the time, can also choose the washing strength etc.. The controller usually provided with a strong, the weak wash wash two kinds of washing procedures, for different clothing can provide user selection. Design and implementation of the various washing function, can satisfy the basic washing the requirements of the modern family, has a certain practicality. Key Words: Singlechip 89S52。 full automatic washing machine。這就要求設(shè)計(jì)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(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。而 本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)控制器也是為了滿足某些用戶的不同需要。 洗衣機(jī)的發(fā)展全景及待解決的問題 國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及開發(fā)前景 當(dāng)今世界是技術(shù)、知識(shí)打爆炸的年代，只要人們有需要，就有可能生產(chǎn)出某種產(chǎn)品來(lái)滿足人們的需要。 超聲波洗衣機(jī)超聲振動(dòng)產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，在洗滌中通過(guò)邊生產(chǎn)氣泡邊消 失的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)水壓，再加入小量洗衣劑，振動(dòng)纖維，超聲乳化去污，水中氣泡上升，產(chǎn)生了洗滌桶中央向外側(cè)翻動(dòng)的水流，便衣服之間相互摩擦，并與洗滌劑充分接觸產(chǎn)生很有效的洗滌作用。詞典均勻性好，不纏繞，不傷布料，洗滌效果好，省水，省電。因不用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)噪聲，省水 50%，省電 75%。洗滌劑灌于洗衣機(jī)低部，放衣物后撥動(dòng)開關(guān)，開始鼓風(fēng)，將空氣送入罐中產(chǎn)生泡沫，由加熱到 70馬君：基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 攝氏度高溫泡沫洗凈衣物，然后進(jìn)入洗衣桶旁邊的消泡裝置，一般洗 5~10 分鐘 /5 次，21L/1kg 干衣。洗凈度高，不損衣、無(wú)噪聲、造價(jià)高。稀薄空氣與水如沸騰狀，衣物在泡沫漩渦中攪動(dòng)， ~2 分鐘就能洗凈衣物，一般洗衣服 7~10 分鐘即可完成全過(guò)程。這種洗衣機(jī)完全不同于前裝式滾筒洗衣機(jī)，安裝在噴淋系統(tǒng)內(nèi)的噴射裝置持續(xù)不斷地將水和洗滌劑噴淋在衣物上進(jìn)行洗滌，并在不銹鋼桶內(nèi)攪動(dòng)衣物。然而水卻滲透過(guò)衣物流入位于滾筒底部的一個(gè)儲(chǔ)水槽中。 洗衣機(jī)待解決的一些問題 由于我國(guó)洗衣機(jī)廠起步晚，加上技術(shù)方面的一些問題，不可避免底再現(xiàn)有的機(jī)型中出現(xiàn)一些弊病。具體來(lái)說(shuō)，洗衣機(jī)的問題存在于結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、原材料和模具及管理方面。今后波輪式任然是主要形式。為了使波輪式洗衣機(jī)洗 滌更合理，應(yīng)努力將全自動(dòng)洗衣機(jī)提高到電腦型的水平。同時(shí)要注意避免新水流洗衣機(jī)一味地提高波輪式的轉(zhuǎn)數(shù)及其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間或增高波輪筋高的傾向，以免損傷衣率和纏繞率回升增高，降低了新水流洗衣機(jī)的優(yōu)越性。把國(guó)內(nèi)外洗衣機(jī)放在一起，從功能、電源插頭、面板裝飾、旋鈕結(jié)合，塑料件的光整度（光潔、毛刺和變形），外箱和螺絲 釘?shù)某尚渭胺冷P，皮帶的耐磨及華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 3 噪音進(jìn)排水閥和水位開關(guān)閥質(zhì)量，電腦控制各種功能的能力，電腦的康電壓波動(dòng)、抗干擾防靜電的能力，以及傳感器的靈敏度等方面，很容易看出那幾臺(tái)是國(guó)產(chǎn)貨，再加上裝配工藝較落后，致使我國(guó)洗衣機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)定性差，出口有一定的困難。我國(guó)的洗衣機(jī)出口，切不可立足于搞好售后服務(wù)，否則將來(lái)帶來(lái)很多麻煩。關(guān)鍵電器件和傳動(dòng)件應(yīng)組織專業(yè)分工，制定標(biāo)準(zhǔn)，組織攻關(guān) ，進(jìn)行認(rèn)證，在改進(jìn)功能方面、外觀質(zhì)量和可靠性三方面，進(jìn)行全面整理，提高水平。一旦進(jìn)口受阻，生產(chǎn)便要停滯下來(lái)。另外，塑料的各種規(guī)格來(lái)源也不足，靠進(jìn)口，成本就降不下來(lái)，以每臺(tái)洗衣機(jī) 10公斤臺(tái)粗計(jì)，年產(chǎn) 1000 萬(wàn)臺(tái)每年需薄鋼板 6萬(wàn)噸，目前 50%還供應(yīng)不上。 管理方面各洗衣機(jī)廠從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)的消化吸收 還沒有落在實(shí)處，有的廠只是計(jì)劃一下，軟件技術(shù)既沒有消化，也沒有吸收，照老辦法生產(chǎn)，甚至買來(lái)就一直鎖在柜子里。 課題設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)用單片機(jī)控制的洗衣機(jī)控制器。工作流程包括：洗滌，脫水，漂洗，脫水，漂洗，脫水。 （ 2）在 洗滌和漂洗過(guò)程中，電機(jī)正轉(zhuǎn) 1次，反轉(zhuǎn) 1 次，連續(xù)運(yùn)行。（ 4）當(dāng)在執(zhí)行某個(gè)步驟時(shí)，只有“ K3”鍵有效，按下暫停，再按恢復(fù)執(zhí)行。 馬君：基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 5 第 2 章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)方案選擇 方案一、本設(shè)計(jì)采用 89S52 單片機(jī)設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī) 控制系統(tǒng)的電路組成 該電路主要組成部件是由 AT89S52 單片機(jī)、指示燈、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、水位開關(guān)控制器、 LED 顯示燈、及 4 只案件組成。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端，一端控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)且該端與 相連，另一端控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)且該端與 相連。顯示器共有兩只 P0 控制高位顯示器， P2 控制地位顯示器。本系統(tǒng)采用 12M 的晶體振 蕩器定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的設(shè)置為每隔 100us 產(chǎn)生一次中斷。結(jié)構(gòu)圖如下： 電機(jī)控制電路 蜂鳴器報(bào)警電路 單 片 機(jī) 主 控 系 統(tǒng) 復(fù)位電路 進(jìn)水、排水電路 顯示電路 電源電路 馬君：基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 圖 設(shè)計(jì)總方框圖 其中， 口接啟動(dòng) /停止鍵，按下為啟動(dòng)，再按一次為停止； 、 、 分別是正轉(zhuǎn)顯示、反轉(zhuǎn)顯示和脫水。 該設(shè)計(jì)雖然加入了手動(dòng)項(xiàng)，但是由于 C51 芯片本身的 PO 口的特殊性使得新手在連接時(shí)容易出現(xiàn)問題。但如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不好，則系統(tǒng)不是很穩(wěn)定，這樣就為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。 本課題的洗衣機(jī)工作方式可分為自動(dòng)和手動(dòng)等兩種洗衣方式。接下來(lái)，進(jìn)水閥打開通過(guò)水位傳感器判斷水量是否達(dá)到要求。 該設(shè)計(jì)方案可行性很高，而且電路簡(jiǎn)單，可以用軟件 仿真，但實(shí)現(xiàn)困難，要經(jīng)過(guò)變頻、啟動(dòng)鍵 停止鍵 運(yùn)行狀態(tài)顯示 蜂鳴器報(bào)警 微 處 理 器 水位選擇開關(guān) 手動(dòng)排水閥 手動(dòng)脫水閥 進(jìn)水閥、排水閥 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 7 計(jì)算等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)者的要求很高。 方案四 PLC 控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)的工作原理： 洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 綜合上述幾種方案，出于對(duì)笨設(shè)計(jì)的安全性和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、方便，且 S52 單片機(jī)中的典型，有高速率、高性能、 低功耗的有點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)先進(jìn)、功能強(qiáng)大。 具體設(shè)計(jì)方案 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制，包括用戶參數(shù)輸入、洗衣、漂洗、排水和脫水等階段。 按鍵 洗衣機(jī)面板上有 4 個(gè)按鈕 K1,K2， K3,K4。 （ 2）通過(guò) K2 健步進(jìn)改變“強(qiáng)洗。 （ 3)通過(guò) K3鍵控制洗衣機(jī)的運(yùn)行，暫停和接觸報(bào)警功能。 馬君：基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 洗衣程序 洗滌過(guò)程 放好衣物，啟動(dòng)開關(guān)，進(jìn)水閥通電，向洗衣機(jī)供水， 當(dāng)?shù)竭_(dá)要求水位時(shí) ,進(jìn)水閥斷電關(guān)閉 ,停止 進(jìn)水 。 漂洗過(guò)程 漂洗與洗滌過(guò)程相同 ,只是時(shí)間短一些 。 顯示 洗滌、漂洗及脫水的方式都通過(guò) 9 個(gè) LED 燈的顯示，依次顯示為標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水、強(qiáng)洗、弱洗、洗滌、漂洗、脫水這九個(gè)選擇。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)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。 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 9 第 3 章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件 總體設(shè)計(jì) 工作原理 全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過(guò)水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來(lái)控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。 硬件工 作原理圖如下圖 31： 輸入量 （接通電源） 圖 硬件工作原理圖 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)是能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”的控制方式： （ 1）將水位通過(guò)水位選擇開關(guān)設(shè)在合適的位置低水位，開始進(jìn)水，達(dá)到設(shè)定的水位后，停止進(jìn)水； （ 2） 選擇洗滌方式后按下啟動(dòng)鍵 后，開始洗衣； （ 3）按照選擇的洗衣方式開始洗滌，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)交替循環(huán)； （ 4）洗衣完成后，洗衣機(jī)開始排水河脫水，脫水時(shí)電動(dòng)機(jī)單方向轉(zhuǎn)動(dòng)； （ 4）洗衣過(guò)程完成，報(bào)警后自動(dòng)停機(jī)。 AT89S52 主要功能列舉如下： 1） 、擁有靈巧的 8 位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash 2） 、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） 3） 、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ ROM）為 8KB 4） 、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）為 256 字節(jié) 5） 、 32 個(gè)可編程 I/O 口線 6） 、 8 個(gè)中斷向量源 7） 、三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 8） 、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 9） 、全雙工 UART 串行通道 單片機(jī)各個(gè)引腳的功 圖 能： 按鍵輸入 水位頻率信號(hào) 單 片 機(jī) 電機(jī) LED 顯示燈 進(jìn)水閥 排水閥 蜂鳴報(bào)警 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 圖 AT89S52單片機(jī) VCC： AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。 XTAL1： 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。 RESET： AT89S52 的重置引腳 ，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。此外，在將程序代碼燒錄至 8751內(nèi)部 EPROM 時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。 AT89S52 可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的 8位鎖存器（如 74LS373），將端口 0 的地址總線（ A0～ A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)?AT89S52 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外在燒錄 8751 程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。 AT89S52 可以利用 PSEN 及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM 與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用 64K 的定址范圍。其他三個(gè) I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O用時(shí)可以推動(dòng) 8 個(gè) LS 的 TTL 負(fù)載。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15合成一完整的 16 位地址總線，而定址到 64K的外部存儲(chǔ)器空間。 P2 除了當(dāng)做一般I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候