【正文】 負(fù)擔(dān)。在國(guó)內(nèi)從洗衣機(jī)市場(chǎng)得到的商情顯示由于受水資源不斷減少自來(lái)水費(fèi)有所提高等因素的影響，市場(chǎng)上那些用水量比較大的洗衣機(jī)銷售受阻而具有節(jié)水功能的洗衣機(jī)的銷路不斷看好。然而隨著洗衣機(jī)市場(chǎng)的迅速發(fā)展和科技的進(jìn)步創(chuàng)新，隨著滾筒洗衣機(jī)制作成本的下降，也讓滾筒洗衣機(jī)得到了很好的普及，市場(chǎng)占有率大幅提升。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多數(shù)的洗衣機(jī)生產(chǎn)的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能都是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的核心，硬件線路及控制程序的設(shè)計(jì)室該系統(tǒng)的重要組成部分?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。第1章 概 述 課題開(kāi)發(fā)背景隨著人民生活水平的提高，越來(lái)越多的人需要使用洗衣機(jī)?？傊恳豁?xiàng)技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了洗衣過(guò)程自動(dòng)化程度的提高。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求。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平普通洗衣機(jī)。半自動(dòng)洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)(也叫套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī))、滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)和攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)三大類。攪拌式洗衣機(jī)目前還沒(méi)有進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，以下僅對(duì)波輪式和滾筒式兩種洗衣機(jī)進(jìn)行討論。(2)高溫能有效地殺死一些細(xì)菌加溫沈滌的波輪式洗衣機(jī)無(wú)論怎樣的水流，要達(dá)到一定的沈凈比，就必須有足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力對(duì)衣物是有損傷的，這就注定了波輪式沈衣機(jī)的磨損率人人高于滾筒式洗衣機(jī)。(3)波輪式洗衣機(jī)因?yàn)闈L筒式機(jī)的價(jià)格高于波輪式機(jī)，所以波輪式機(jī)仍受到普遍歡迎。關(guān)于程序控制器：新推出的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器，原來(lái)的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過(guò)采集水位傳感器、布量傳感器、光傳感器的信號(hào)以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地、多少、骯臟程度，從而自動(dòng)調(diào)整對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌，缺點(diǎn)是價(jià)格太貴。關(guān)于同心洗：同心洗是直接把電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動(dòng)。但要是說(shuō)這樣會(huì)延長(zhǎng)洗衣機(jī)的壽命是不正確的。其二是可以存脫水甩干時(shí)，由慢到快地啟動(dòng)，使衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果好，同時(shí)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(dòng)，降低噪聲，這當(dāng)然是有好處的?，F(xiàn)在已經(jīng)有廠家開(kāi)發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機(jī)，還有的廠家開(kāi)發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機(jī)，小到可以在出外旅行的時(shí)候隨身攜帶，為了更方便的操作有的廠家還開(kāi)發(fā)出了可以遠(yuǎn)程控制的洗衣機(jī)，怎么樣?是不是看的眼花繚亂，將來(lái)的洗衣機(jī)會(huì)朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個(gè)性化的方向發(fā)展。以單片機(jī)為主的控制器，擴(kuò)展必要的外部電路，設(shè)計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)控制器?？焖傧礈欤合礈?分鐘；漂洗3分鐘，二次；脫水2分鐘。洗滌、漂洗4秒正轉(zhuǎn)，停2秒，反轉(zhuǎn)4秒，停2秒。（4）洗滌時(shí)洗滌指示燈閃爍；漂洗時(shí)漂洗指示燈閃爍；脫水時(shí)脫水指示燈閃爍?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)和外部硬件電路構(gòu)成。 按鍵洗衣機(jī)面板上有4個(gè)按鈕SSSS5。S3用于模擬洗衣機(jī)的蓋板打開(kāi)。S5用于脫水。進(jìn)入洗滌過(guò)程，首先進(jìn)水閥接通，開(kāi)始向洗衣機(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；電機(jī)M接通，帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。與洗滌過(guò)程操作相同，只是時(shí)間短一些。排水閥動(dòng)作的同時(shí)，電機(jī)M也接通，使電機(jī)可以帶動(dòng)內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)。 設(shè)計(jì)總方框圖圖22 設(shè)計(jì)總方框圖 控制系統(tǒng)的功能基于單片機(jī)洗衣機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序在洗滌脫水桶內(nèi)自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、排水和脫水全過(guò)程。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)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間到了，控制系統(tǒng)切斷電機(jī)電路打開(kāi)排水電磁閥開(kāi)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）后，開(kāi)始排水，同時(shí)排水電磁閥的動(dòng)作并且松開(kāi)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)控制排水電磁閥和電機(jī)斷電，排水閥復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器奏響，通知用戶整個(gè)洗衣程序結(jié)束。電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)控制端。顯示器共有兩只P0控制高位顯示器，P2控制低位顯示器。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。市電220V經(jīng)過(guò)變壓器T1變壓為12V交流電，再通過(guò)4只二極管構(gòu)成的全橋整流后，經(jīng)過(guò)電容CC5濾波得到光滑的直流電壓后，再經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓管（7805）穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓給各器件供電?，F(xiàn)在的智能家電沒(méi)有一個(gè)不是采用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。單片機(jī)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)外設(shè)、實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通信和家用電器等各個(gè)地方是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的綜合性應(yīng)用，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合其技術(shù)要求各不相同，因此設(shè)計(jì)方案和研發(fā)的步驟也完全不一樣。硬件是指MCU、存貯器，I/O接口和外設(shè)等物理器件的組合。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中它們的設(shè)計(jì)是不能完全分開(kāi)的，應(yīng)該互相配合、不斷調(diào)整才能組成高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中使用最廣泛的電子元件。目前在各類產(chǎn)品中都能看到單片機(jī)的身影如門鈴、電梯、玩具以及各種數(shù)據(jù)采用系統(tǒng)中等。主要的性能參數(shù)：與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）flash閃速存貯器1000次擦寫周期全靜態(tài)工作模式0Hz33MHz128*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O線2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源低功耗空閑和掉電模式中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)掉電標(biāo)示和快速編程特性靈活的在于系統(tǒng)編程。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要。AT89S51單片機(jī)作為控制部件，該型號(hào)單片機(jī)共有40個(gè)引腳采用雙列直插式的，下面是各個(gè)引腳的功能，如圖32所示：圖32 AT89S51的引腳圖（1）輸入/輸出口線～ P0口的8位雙向口線?！? P2口的8位雙向口線；內(nèi)部具有上拉電阻。還具有第二功能見(jiàn)表31。EA/VCC外部程序存貯器訪問(wèn)允許信號(hào)/編程電壓輸入端，當(dāng)EA信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始的，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。ALE/PROG低字節(jié)地址鎖存信號(hào)/編程脈沖輸入端（3）電源和外部晶振引腳VCC電源電壓輸入引腳GND電源地XALXTAL2外部晶振引腳（4）存儲(chǔ)器的分配 AT89S51的內(nèi)部共有256個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通常把這256個(gè)單元按其功能劃分為兩部分：低128單元和高128單元，其中低128個(gè)單元供用戶暫存中間數(shù)據(jù)，可讀可寫，掉電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失；高128個(gè)單元被專用寄存器占用。在單片機(jī)接上電源以后，或電源出現(xiàn)過(guò)低電壓時(shí)，將單片機(jī)存儲(chǔ)器復(fù)位，使其各項(xiàng)參數(shù)處于初始位置，即處于開(kāi)機(jī)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)程序狀態(tài)，以消除由于某種原因的程序紊亂。上電復(fù)位是利用電容充電來(lái)實(shí)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C9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(jī)復(fù)位。當(dāng)RST由高變低后復(fù)位結(jié)束，CPU從初始狀態(tài)開(kāi)始工作。在AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端引腳為XTAL1，其輸出端為XTAL2。本設(shè)計(jì)采用圖34所示電路。晶振頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。如果系統(tǒng)中使用了單片機(jī)的串行口通信。（Light Emitting Diode）是發(fā)光二極管英文名稱的縮寫。5個(gè)發(fā)光二極管分別跟單片機(jī)的P1口的5個(gè)I/O口連接，如圖35所示。 圖35 發(fā)光二極管電路，所以在顯示器前面冠以“LED”。如圖36所示:圖36 LED顯示器電路（1）LED顯示器的結(jié)構(gòu)常用的LED為8段或7段。這種顯示器有共陽(yáng)極和共陰極2種。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。為了使LED顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同字型，因此該代碼稱之為段碼（或稱為字型碼）。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段碼線（adp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高，但靜態(tài)現(xiàn)實(shí)的缺點(diǎn)是占用口線太多，如果顯示器的位數(shù)太多，則需要加鎖存器，因此一般情況下采用動(dòng)態(tài)顯示。本次設(shè)計(jì)中我們采用的是2位共陽(yáng)極數(shù)碼管，其中段碼線占用1個(gè)8位I/O口，即為P0口，而位選占用2個(gè)I/O口，在P2口。因此，在同一時(shí)刻，如果各位位選都處于選通狀態(tài)的話，2位LED將顯示相同的字符。這樣，在同一時(shí)刻，2位LED中只有選通的那位顯示字符，而其他1位則是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。 蜂鳴器報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用無(wú)源蜂鳴器，單片機(jī)必須輸出固定頻率的方波信號(hào)，其工作電壓范圍寬，412V，需要外圍元件少，電壓增益可調(diào)范圍為20200dB。電動(dòng)機(jī)M控制部分的電氣原理圖如圖38所示。系統(tǒng)供電時(shí)交流220V電壓經(jīng)過(guò)繼電器加在電動(dòng)機(jī)