【正文】 等功能，主 要由水位檢測(cè)器、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)部件、進(jìn)水排水電磁閥組成。 啟動(dòng)時(shí)指示燈亮，暫停滅。 K3 用于洗衣方式選擇： 按一下選擇輕柔洗方式、輕柔洗燈亮， 按 兩 下 選擇快速洗方式 、快洗燈亮 ，按三下 返回初始狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)洗方式 。 K5 用于時(shí)間選擇：按一下洗衣時(shí)間短 、短時(shí)間燈亮 ，按兩下洗衣時(shí)間 長(zhǎng) 、長(zhǎng)時(shí)間燈亮 ，按三下 返回初始狀態(tài)， 洗衣時(shí)間 適中 。 洗衣程序 ⑴洗滌過(guò)程 通電后，若不選擇洗衣周期，則洗衣機(jī)從洗滌過(guò)程開(kāi)始。電機(jī)是一個(gè)正反轉(zhuǎn)電機(jī)，可以形成往返水流，有利于洗滌衣物。 ⑶脫水過(guò)程 洗滌或漂洗過(guò)程結(jié)束后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 開(kāi)始排水，排完水后，電機(jī)和離和器也接通， 電機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)內(nèi)桶高速旋轉(zhuǎn)，甩干衣物。 此外， LED 顯示為動(dòng)態(tài)掃描顯示而程序周期過(guò)長(zhǎng)所以顯示在定時(shí)Ｔ 1 中進(jìn)行 。污濁度傳感器，溫度傳感器和負(fù)載傳感器 ，水位傳感器都 是模擬信號(hào)，需要經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)接受到這些傳感器的信號(hào)以后，經(jīng)過(guò)一系列處理作出反應(yīng)，從而控制洗衣機(jī)的工作。通過(guò)這幾個(gè)部分電路的協(xié)調(diào)工作，洗衣機(jī)能模擬人腦進(jìn)行操作。采用 Harvard 雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，它能使程序存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)并行處理，這種指令流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)，在一個(gè)周期內(nèi)完成兩部分工作，一是執(zhí)行指令，二是從程序存儲(chǔ)器取出下一條指令，這樣總的看來(lái)每條指令只需一個(gè)周期，這也是高效率運(yùn)行的原因之一。 PIC 系列單片機(jī)共分三個(gè)級(jí)別，即基本級(jí)、中級(jí)、高級(jí)。I/O 腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器，當(dāng)置位 1 時(shí)為輸入狀態(tài)，且不管該腳呈高電平或低電平，對(duì)外均呈高阻狀態(tài)；置位 0 時(shí)為輸出狀態(tài)，不管該腳為何種電平，均呈低阻狀態(tài)，有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力，低電平吸入電流達(dá) 25mA，高電平輸出電流可達(dá) 20mA。只有 5 個(gè)專(zhuān)用寄存器，得反復(fù)地選擇對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)體，這多少給編程帶來(lái)了一 些麻煩。它取消機(jī)器周期，以時(shí)鐘周期為指令周期，實(shí)行流水作業(yè)。而單周期既可執(zhí)行本指令功能，同時(shí)完成下一條指令的讀取。該系列的型號(hào)較多，但可用下面三種為代表：AT90S2313(簡(jiǎn)裝型 )、 AT90S851 AT90S8535(帶 A/D 轉(zhuǎn)換 )。 AVR 系列沒(méi)有類(lèi)似累加器 A 的結(jié)構(gòu)，它主要是通過(guò) R16～ R31 寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn) A的功能。 ⑶ 51 系列 6 51 系列優(yōu)點(diǎn)之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱(chēng)作位處理器，或布爾處理器。它不僅能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測(cè)試等，還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，其功能十分完備，使用起來(lái)得心應(yīng)手。 51 系列在片內(nèi) RAM 區(qū)間還特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，十六個(gè)字節(jié)，單元地址 20H～ 2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時(shí)，合 128 個(gè)位，相應(yīng)位地址為 00H～7FH），使用極為靈活。而實(shí)施這一處理（包括前面所有的位功能），只需用一條位操作指令即可。 51 系列的 I/O 腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時(shí)，各 I/O 口均置高電平）。低電平時(shí)，吸入電流可達(dá) 20mA，具有一定的驅(qū)動(dòng)能力；而為高電平時(shí)，輸出電流僅數(shù)十μ A 甚至更?。娏鲗?shí)際上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒(méi)有驅(qū)動(dòng)能力。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得利用外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)， I/O 腳不通，電流經(jīng) R 驅(qū)動(dòng) LED 發(fā)光；低電平時(shí)， I/O 腳導(dǎo)通，電流由該腳入地， LED 滅（ I/O 腳導(dǎo)通時(shí)對(duì)地的電壓降小于 1V， LED 的域值 ～ ）。 采用的是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51，它 是一種 40 引腳雙列直播式芯片。選用它作為核心控制新片，可使電路極大地簡(jiǎn)化，而且程序的編寫(xiě)及固化也相當(dāng)方便、靈活。 主要性能參數(shù)： 4k 字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash 閃速存儲(chǔ)器 全靜態(tài)操作： 0Hz－ 24MHz 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 2 個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器 可編程串行 UART 通道 同時(shí)， AT89C51 可降至0Hz 的靜態(tài)邏 輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 80C51 是典型的 40 管腳雙列直插式集成電路芯片，其中各個(gè)引腳的功能如下所示： (1) 信號(hào)引腳的功能介紹 圖 21 89C51 引腳圖 ① 輸入 /輸出口線(xiàn) ～ P0 口的 8 位雙向口線(xiàn)； ～ P1 口的 8 位雙向口線(xiàn)； ～ P2 口的 8 位雙向口線(xiàn)； ～ P3 口的 8 位雙向口線(xiàn)。 ③ PSEN 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào) 在讀外部的 ROM 時(shí) PSEN 有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 8 ⑤ RST 復(fù)位信號(hào) 當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 ⑦ VSS 地線(xiàn) ⑧ VCC +5V 電源 以上就是 80C51 單片機(jī)芯片的 40 條引腳的定義及簡(jiǎn)單說(shuō)明。 ① EPROM 存儲(chǔ)器程序固化所需要的信號(hào) 有內(nèi)部 EPROM 的單片機(jī)芯片，如 87C51，為寫(xiě)入程序需提供專(zhuān)門(mén)的編程脈沖和編程電源，它們是由信號(hào)引腳的第二功能的形式提供的，即： 編程脈沖： 30 腳（ ALE/PROG） 編程電源：（ 25V） 31 腳（ EA /VPP） ② 備用電源的引入 MCS51 單片機(jī)的備用電源也是以信號(hào)引腳的第二功能方式由 9 腳（ RST/VPD）引入的。 P3 口線(xiàn)的第二功能 口線(xiàn) 第二功能 信號(hào)名稱(chēng) RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 0INT 外部中斷 0 的申請(qǐng) 1INT 外部中斷 1 的申請(qǐng) T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 的寫(xiě)通道 RD 外部 RAM 的讀通道 9 (3) 最后，引腳的第一、第二功能是不會(huì)在用的時(shí)候混淆的，因?yàn)椋? ① 對(duì)于各種型號(hào)的芯片，所有管腳的第一功能信號(hào)是相同的，所不同的是引腳的第二功能信號(hào)上。 ③ P3 口線(xiàn)的情況卻有所不同，它的第二功能信號(hào)都是單片機(jī)上的重要控制信號(hào)，因此，在實(shí)際使用的時(shí)候，總是先按照需要優(yōu)先選用它的第二功能，剩下不用的再考慮作為口線(xiàn)使用。 ADC0809 是 M 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 6）工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。下面說(shuō)明各引腳功能。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下 降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 GND：地。此地址經(jīng)譯碼 選通 8 路模擬輸入之一到比較器。下降沿啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。當(dāng) OE 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。 它們產(chǎn)生的信號(hào) 都是模擬信號(hào)，需要通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換才能作為單片機(jī)的控制信號(hào) 。 電路如圖 22 所示 ,渾濁度傳感器安裝在排水閥上端附近出口管上。因此通過(guò)檢測(cè) V 值可知光透度的大小。 IC 溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類(lèi)型。熱電偶有多種類(lèi)型，它們覆蓋非常寬的溫度范圍，從 200℃ 到 2022℃ 。另外，熱電偶需要外部參考端。DS18B20 輸出是數(shù)字信號(hào)可以直接和單片機(jī)相連，而且硬件 連接電路少，但需要對(duì)其進(jìn)行復(fù)雜的軟件編程。它的主要特性如下： ?流過(guò)器件的電流（ mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開(kāi)爾文）度數(shù)。 ?AD590 的電源電壓范圍為 4V～ 30V。 AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 ?精度高。 ℃。 AD590 比 DS18B20 精度更高、線(xiàn)性度誤差小，且不需要溫度報(bào)警和復(fù)雜的程序編程，非常適合用于洗衣機(jī)的溫度檢測(cè)傳感器 ⑶負(fù)載傳感器 根據(jù)模糊控制要求，負(fù)載檢測(cè)時(shí)通過(guò)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)比單片機(jī)所用電壓大的多，不能直接采樣，必須經(jīng)過(guò)隔離。 ⑷水位傳感器原理圖如圖 23 所示。衣物的洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)的檢測(cè) ,對(duì)模糊控制洗衣機(jī)在節(jié)水、節(jié)能、減少洗滌時(shí)間方面起決定性的作用。由于各位的段碼線(xiàn)并聯(lián)， 8 位 I/O 口輸出的段碼對(duì)各個(gè)顯示位來(lái)說(shuō)都是相同的。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(dòng)態(tài)顯示，即在某一時(shí)刻，只讓一位的位選線(xiàn)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(shí)，段碼線(xiàn)上輸出相應(yīng)位要顯示的字符段碼。同樣，在下一時(shí)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(xiàn)處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線(xiàn)上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)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。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而在同 一時(shí)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(jué)暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位 同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間太短，則發(fā)光太弱，人眼無(wú)法看清，但也不能太長(zhǎng)，因?yàn)橐芟抻谂R界閃爍頻率，而且時(shí)間越長(zhǎng)，占用 CPU 時(shí)間也越多，本次設(shè)計(jì)我們采用 1ms 延時(shí)。 注： — 采用分時(shí)占用，當(dāng)暫停和待命狀態(tài)時(shí)用于按鍵查詢(xún)，其余時(shí)間用于顯示。 單片機(jī)的復(fù)位電路 根據(jù)應(yīng)用的要求，用到單片機(jī)，為了可靠的復(fù)位要外加一個(gè)復(fù)位電路。工作原理是通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是 RST引腳上為高電平，然后電源通過(guò)電阻對(duì)電容充電， RST端電壓慢慢下降，降到一定程 度，即為低電平，單片機(jī)開(kāi)始正常工作。 R S T94 0VC CVC C2 0R1C18 0 C 5 1 圖 231 80C51 的復(fù)位電路 單片機(jī)的時(shí)鐘電路與時(shí)序 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)該在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。 (1)、 MCS51 系列芯片的內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端引腳為 XTAL2，在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖所示。 MCS51 在通常的情況下，使用振蕩頻率為 6MHz 的石英晶體，而12MHz 主要是在高速串行通信的情況下才使用。如圖 232 所示。 (2)、在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間的時(shí)鐘信號(hào)的同步，應(yīng)當(dāng)引入唯一的公用外部脈沖信號(hào)作為各單片機(jī)的振蕩脈沖，這時(shí)的外部脈沖信號(hào)是經(jīng)過(guò) XTAL1 引腳注入， XTAL2 懸空。其連接圖如圖 233 所示。 16 電源電路 市電 220V 經(jīng)過(guò)變壓器 T 變壓為 12V 交流電壓，通過(guò) 4 只二極管 1N4004 全橋整流后， 再經(jīng)過(guò)電容 C 濾波后得到光滑的直流電壓， 經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器 7805穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的 +5V 電壓給各器件供電 。這要求一條向 ADC0809 寫(xiě)操作指令來(lái)啟動(dòng)。輸出允許信號(hào) OE 由讀信號(hào) RD 與片選