【正文】 檢測(cè)機(jī)構(gòu) .............................................18 電動(dòng)機(jī)控制 ...............................................20 硬件系統(tǒng)整機(jī)電路 ...........................................21第 4 章軟件設(shè)計(jì) .................................................22 程序流程圖 .................................................22 程序設(shè)計(jì) ...................................................25第 5 章系統(tǒng)工作流程 .............................................26第 6 章結(jié)束語(yǔ) ...................................................27致謝 ...........................................................28參考文獻(xiàn) .......................................................29附錄 1 整機(jī)電路圖 ...............................................30附錄 2 程序 .....................................................31第 1 章引言 本課題研究的目的和意義洗衣機(jī)是現(xiàn)代人必備的日常生活家用電器之一，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。作為家電市場(chǎng)中的重要成員，全自動(dòng)洗衣機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更是趨于白熾化。作為一個(gè)價(jià)廉物美的微處理器，單片機(jī)被廣泛應(yīng)用在各種數(shù)字系統(tǒng)中。本系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。 洗衣機(jī)的發(fā)展和分類(lèi)全自動(dòng)洗衣機(jī)是一種除放、取衣物和開(kāi)動(dòng)洗衣機(jī)這三道手續(xù)外，其余洗衣各程序全部自動(dòng)完成的機(jī)電設(shè)備。1911 年美國(guó)人又研制了世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。1936 年，他們又將搪瓷用于洗衣機(jī)桶體。歐洲國(guó)家研究成功了噴流式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。這種滾筒洗衣機(jī)，目前在歐洲、美洲等地得到了廣泛的應(yīng)用。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。這種洗衣機(jī)由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱(chēng)渦卷式洗衣機(jī)。目前世界洗衣機(jī)年總產(chǎn)量近 5000 萬(wàn)臺(tái)，而全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在技術(shù)性能上正向著節(jié)水、節(jié)能、高效、結(jié)構(gòu)更趨合理的方向發(fā)展。在中國(guó)，由于歷史原因，洗衣機(jī)工業(yè)起步較晚，直到 1978 年才正式生產(chǎn)家用洗衣機(jī)。1983 年洗衣機(jī)產(chǎn)量由 1978 年的 400 臺(tái)飆升到 365 萬(wàn)臺(tái)，此后全國(guó)各地掀起了大規(guī)模的技術(shù)引進(jìn)熱潮，大約有 40 多個(gè)廠家先后從洗衣機(jī)技術(shù)先進(jìn)國(guó)日本、英國(guó)、法國(guó)、意大利、澳大利亞等引進(jìn)技術(shù) 60 多項(xiàng)。如今，我國(guó)洗衣機(jī)年產(chǎn)量約占世界年產(chǎn)量的四分之一，居于世界首位。[16] 洗衣機(jī)的基本工作原理洗衣機(jī)的洗滌過(guò)程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤(rùn)濕、分散作用下，將污垢溶入水中來(lái)實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。波輪軸線為中心的渦流。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。再次由于洗衣桶形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。而全自動(dòng)洗衣機(jī)就是在一個(gè)套桶內(nèi)自動(dòng)完成洗滌、漂洗和脫水全過(guò)程，不用人管，使用者只要設(shè)定各步的時(shí)間。 設(shè)計(jì)論文的主要內(nèi)容及基本要求本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制電路，它具有以下功能：（1）洗衣機(jī)可選擇強(qiáng)弱洗狀態(tài)，洗滌次數(shù)為 4，洗滌時(shí)間為 30 分鐘，脫水時(shí)間為 5 分鐘并用 7 個(gè) LED 和 2 個(gè)顯示器分別表示其工作狀態(tài)和顯示相應(yīng)狀態(tài)下的時(shí)間；（2）包含硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)；（3）；（4）脫水完成后，洗衣機(jī)的蜂鳴器發(fā)出 5 次“嘟嘟”聲，表示洗衣機(jī)工作結(jié)束。本方法利用機(jī)械原理來(lái)設(shè)計(jì)定時(shí)器。其原理如同機(jī)械式(上發(fā)條)的鐘表。同時(shí)由于金屬的疲勞和磨損等,可能引發(fā)定時(shí)器停擺,輪子打滑,進(jìn)水等問(wèn)題。4方案二：采用專(zhuān)用集成電路（ASIC 芯片）。它一方面克服了機(jī)械式控制器所引發(fā)的定時(shí)器停擺,輪子打滑,進(jìn)水等缺點(diǎn)。同時(shí),采用專(zhuān)用芯片大批量生產(chǎn)時(shí),其性價(jià)比高。利用單片機(jī)設(shè)計(jì)控制器是一種理想的設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)控制，單片機(jī)是在一塊芯片上集成了 CPU，存貯器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多功能 I/O 口的微處理器，主要用于控制系統(tǒng)中。近幾年來(lái)單片機(jī)在家電上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，取得驚人的進(jìn)步和成果。AT89C51 為主控模塊，譯碼器完成主控模塊與指示燈的連接，鍵盤(pán)輸入部分用于洗衣機(jī)的工作方式選擇，指示燈配合按鍵工作，用于指示用戶洗衣機(jī)的工作狀態(tài)，LED 顯示模塊用于顯示洗衣剩余時(shí)間和脫水剩余時(shí)間，蜂鳴器用于提示用戶脫水時(shí)間結(jié)束。74138 的輸入端 C、B、A 分別接單片機(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。電控水龍頭共 2 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(kāi)，當(dāng)電控水龍頭的控制端為“0”時(shí)，水龍頭關(guān)閉。本系統(tǒng)采用 6M 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 100 毫秒產(chǎn)生 1 次中斷。（2）數(shù)字控制電路部分：負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程。（3）機(jī)械控制電路部分：實(shí)現(xiàn)水位檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、進(jìn)水、排水等功能。硬件設(shè)計(jì)部分是洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，它以 AT89C51 單片機(jī)為核心，完成了對(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、洗衣和脫水三個(gè)階段。6 電源部分洗衣機(jī)的電源電路既能完成為數(shù)字電路提供穩(wěn)定的 5V 直流電壓，又能完成為電動(dòng)機(jī)提供 220V 市電。其中 D1～D4 功能為整流，C1是濾波電容，此電源經(jīng)小功率三級(jí)管 Q1（C548）與大功率三級(jí)管 Q2（TIP42C）組成的電子開(kāi)關(guān)電路，送至三端穩(wěn)壓器(LM317)的輸入端,最后從 LM317 的輸出端輸出 5V 電壓。穩(wěn)壓電路由集成穩(wěn)壓塊 LM317 與取樣電路組成，LM317 作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。如圖 32 所示，輸出電壓的計(jì)算公式為：U0=(1+R2/R1)（31）圖 31 電源部分原理圖圖 32 穩(wěn)壓電路原理圖 數(shù)字控制電路部分?jǐn)?shù)字控制電路部分負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程?？驁D如圖 33 所示。AT89C51單片機(jī)指示燈74138 譯碼器數(shù)碼顯示鍵盤(pán)輸入蜂鳴器圖 33 數(shù)字控制電路框圖 單片機(jī)主控模塊單片機(jī)是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，它控制功能強(qiáng)，運(yùn)算速度快，并且軟、硬件開(kāi)發(fā)靈活方便。由此確定了單片機(jī)在家用電器中的重要地位。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。1．主要特性：4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命：1000 寫(xiě)/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定32 可編程 I/O 線5 個(gè)中斷源低功耗的閑置和掉電模式GND：接地。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門(mén)電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時(shí)， 將內(nèi)部鎖定為EA10RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 譯碼器譯碼器是一種具有“翻譯”功能的邏輯電路，其邏輯功能是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的高、低電平信號(hào)。本設(shè)計(jì)中的 74138 譯碼器是一種通用譯碼器，它是用TTL 與非門(mén)組成的 3 線－8 線譯碼器。74138 譯碼器的三個(gè)輸入端 CBA 共有 8 種狀態(tài)組合（000—111） ，可譯出 8 個(gè)輸出信號(hào) Y0—Y7。當(dāng)譯碼器被禁止時(shí)，輸出高電平。 amp。1YYYABCamp。12 顯示模塊顯示技術(shù)是一種將反映外界客觀事物的信息（光學(xué)的、電學(xué)的、聲學(xué)的、化學(xué)的等），經(jīng)過(guò)變