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單片機系統(tǒng)課程設計單片機系統(tǒng)課 程 設 計成績評定表設計課題 ：基于89C51的全自動洗衣機控制器設計學院名稱 ： 電氣工程學院 專業(yè)班級 ： 自動F1104 學生姓名 ： 張笑 學 號 ： 201123910610 指導教師 ： 臧海河 設計地點 ： 31-504 設計時間 ： 2015-12-212016-01-03 指導教師意見：成績: 簽名： 年 月 日 單片機系統(tǒng)課 程 設 計 課程設計名稱： 基于89C51的全自動洗衣機控制器設計 專 業(yè) 班 級 ： 自動F1104 學 生 姓 名 ： 張笑 學 號 ： 201123910610 指 導 教 師 ： 臧海河 課程設計地點： 31-630 課程設計時間： 2015-12-212016-01-03 單片機系統(tǒng) 課程設計任務書學生姓名張笑專業(yè)班級自動F1104學號201123910610題 目基于89C51的全自動洗衣機控制器設計課題性質工程設計課題來源自擬指導教師臧海河主要內容（參數(shù)）利用89C51設計全自動洗衣機控制器，實現(xiàn)以下功能：1能夠全程自動實現(xiàn)對衣服的清洗；2能夠實現(xiàn)自動定時進水、漂洗、排水功能；3能夠實時顯示洗衣機的工作狀態(tài)；4能夠實時顯示該工作狀態(tài)持續(xù)的時間；任務要求（進度）第1-2天：熟悉課程設計任務及要求，查閱技術資料，確定設計方案。第3-4天：按照確定的方案設計單元電路。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設計要有詳細論述。第5-6天：軟件設計，編寫程序。第7-8天：實驗室調試。第9-10天：撰寫課程設計報告。要求內容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規(guī)范、方案合理、設計正確，篇幅合理。主要參考資料1張迎新，等. 單片微型計算機原理、應用及接口技術（第2版）M北京：國防工業(yè)出版社，2004.2陳杰，黃鴻. 傳感器與檢測技術（第二版）M. 高等教育出版社2002.2夏路易，石宗義. 電路原理圖與電路板設計教程Protel99SEM. 北京希望電子出版社.4閻石. 數(shù)字電子技術基礎（第五版）M. 高等教育出版社.5康華光. 電子技術基礎模擬部分（第五版）M. 高等教育出版社.審查意見系（教研室）主任簽字： 年 月 日 目錄1 概述 . . 41.1 研究背景. 41.2 對全自動洗衣機的說明 . 51.3 基本功能概述 . 62 總體方案設計 . . 62.1 方案選取 . . 72.2 系統(tǒng)框圖 . . 92.3 總體方案設計 . . 103 硬件電路設計 . .11 3.1 電源電路設計 . . 113.2 單片機及其外圍電路設計 . . 123.3 顯示電路. .133.4 執(zhí)行電路 . .144 系統(tǒng)軟件設計. .144.1 主程序設計 . .154.2 中斷服務程序設計 . .164.3 子程序設計 . .185 系統(tǒng)調試與總結 . .215.1 系統(tǒng)功能測試 . .215.2 技術指標測試 . .215.3 總結 . .22參考文獻. .22附錄A 系統(tǒng)原理圖 .23附錄B 部分源程序 .241 概述1.1 研究背景1858年，一個叫漢密爾頓史密斯的美國人在匹茨堡制成了世界上第一臺洗衣機到70年代后期，以微處理器控制的全自動洗衣機在日本問世，開創(chuàng)了洗衣機發(fā)展史的新階段。洗衣機的出現(xiàn)讓人從辛苦的洗衣過程中解脫出來，提高了人們的生活效率，改善了人們的生活方式。特別是近幾十年，隨著微型機的出現(xiàn)并應用于家電中，智能化的家電極大的方便了人們的生活。在智能化家電中，應用較多的就是單片微型計算機，單片機具有體積小、質量輕、耗電省、可靠性高、價格低等優(yōu)點。此外還應用于廣泛應用于儀器儀表、醫(yī)療設備、航天航空領域、工業(yè)專用設備的管理及過程控制等領域，在很多的大中型的電氣設備以及小型的電子產品中也用到了單片機進行控制。隨著人們生活水平的提高，人們希望能騰出更多的時間去學習、工作。全自動洗衣機能夠自動完成預洗、洗滌、漂洗、脫水甚至烘干，洗衣全部過程不用人工參與。許多家庭都選擇了全自動洗衣機。因此學習了解全自動洗衣機的工作原理就顯得極為重要。1.2 對全自動洗衣機的說明1.2.1 全自動洗衣機的洗衣原理全自動洗衣機可以完成洗滌、漂洗及脫水過程的自動轉換，通常采用套桶方式，即將離心桶（內桶）和盛水桶（外桶）同軸地套在一起，故又稱為套桶式洗衣機。全自動洗衣機在程控器的控制下自動完成洗衣的全過程。洗滌時，程控器將進水閥打開至水位達到設定值，電動機帶動波輪旋轉，使水及衣物完成洗滌或漂洗過程；排水時，程控器打開排水閥，將洗滌液或水排出；脫水時，程控器仍將排水閥打開，并使離合器動作，完成機械轉換，電動機帶動離心桶高速旋轉，完成脫水過程。1.2.2 進水電磁閥的工作原理進水電磁閥的作用主要為控制自來水進水，為洗衣機提供適量的洗滌、漂洗用水。進水電磁閥結構圖如圖1所示。進水電磁閥的開關主要由閥內的線圈控制動鐵芯來完成。如果線圈不通電，這時打開自來水龍頭，水不會流入洗衣機；當線圈通電后，閥被打開，自來水通暢地流入洗衣機。進水電磁閥基本結構主要由一個螺管電磁鐵和橡膠閥構成。其工作原理是，電磁鐵線圈通電后，形成磁場，吸引鐵質閥芯上移，離開膜片，水流導通。電磁鐵線圈失電后，在復位彈簧及重力作用下，閥芯下沉壓緊膜片堵住水道，停止向洗衣機內注水。進水電磁閥的進水口一般有一個過濾網(wǎng)，以防污垢堵塞進水電磁閥橡膠閥。圖1.2進水電磁閥結構圖1.2.3 水位開關控制原理水位開關又叫做水位壓力開關、水位傳感器、水位控制器，它是利用洗衣桶內水位高低潮產生的壓力來控制觸點開關的通斷。水位開關用塑料軟管與盛水桶下側的儲氣室口相連接。當向盛水桶內注水時，隨著水位的升高，儲氣室的空氣被壓縮，并由塑料軟管將壓力傳至水位開關。隨著氣壓逐漸升高，水位壓力開關內的膜片變形并推動動觸點與常閉觸點分離，常閉觸點與公共觸點迅速斷開，常開觸點與公共觸點閉合，從而將水位已達到設定值的信號送至程控器或將連接進水閥電磁線圈的電路斷開，停止進水。當洗衣機排水時，隨著盛水桶水位的下降，儲氣室及塑料軟管內的壓力逐漸減小，當氣體壓力小于彈簧的彈性恢復力時，常開觸點與公共觸點迅速斷開，常閉觸點與公共觸點閉合，恢復到待檢測狀態(tài)。旋轉水位開關的旋鈕選擇水位，就是旋轉凸輪，通過改變壓力開關凸輪的位置可改變恢復彈簧的彈性力，進而改變橡膠膜片變形所需氣體的壓力，改變水位的設定值。1.2.4離合器的工作原理離合器是波輪式全自動洗衣機的關鍵部件，它主要的作用是在電動機啟動后，通過三角皮帶傳動作用，將電動機的動力傳遞到離合器上，離合器就可實現(xiàn)洗滌和漂洗時的低速旋轉和脫水時的高速旋轉，并執(zhí)行脫水結束時的剎車制動的動作。減速離合器的動作受排水電磁鐵的控制，有洗滌和脫水兩種狀態(tài)。洗滌時，電動機運轉，通過減速離合器，降低轉速帶動波輪間歇正反轉，進行洗滌，此時洗滌脫水桶不轉動；脫水時，電動機運轉，通過離合器，高速帶動洗滌脫水桶順時針方向運轉，進行脫水，此時波輪也隨著洗滌脫水桶一起運轉。目前波輪全自動洗衣機通常使用減速離合器。1.3 基本功能概述全自動洗衣機包括啟動按鈕、進水口、控制器、洗滌桶、波盤、排水口、洗滌電機等組成。當洗滌衣服時，按下啟動按鈕，由單片機控制進水泵從進水口進水，進水五分鐘后，由單片機控制進水泵停止工作；然后由單片機控制洗滌電機轉動進行洗滌，洗滌過程包括漂洗，洗滌二十分鐘后，單片機控制洗滌電機停止工作；接著，單片機控制排水泵開始工作，使洗滌衣物后的污水從排水口排出，排水五分鐘后關閉排水泵，洗滌結束。全自動洗衣機控制要求是能實現(xiàn)自動進水、洗滌、排水和實時顯示洗衣機的工作狀態(tài)及其該狀態(tài)的工作時間的控制要求。按下啟動按扭，開始進水，進水泵工作五分鐘后自動停止工作，開始洗滌。洗滌時，洗滌電機開始工作，帶動波盤旋轉進行洗滌。如此洗滌電機工作二十分鐘后，停止工作，開始排水。排水時，啟動排水泵，排水五分鐘后關閉排水泵，洗滌結束。另外，洗衣機工作時，有五位LED實時顯示洗衣機的工作狀態(tài)及其該狀態(tài)的工作時間。2 總體方案設計2.1 方案選取2.1.1 對全自動洗衣機控制器的說明全自動洗衣機依據(jù)程控器的種類可分為微計算機式程控器全自動洗衣機和機電式程控器全自動洗衣機兩種。微計算機式程控器全自動洗衣機是由CPU芯片發(fā)出各種指令，利用電磁鐵或晶閘管控制電器執(zhí)行部件運行的。機電式程控器全自動洗衣機是通過程控器內的各個觸點分別接通和斷開，來接通和斷開線路控制電氣部件運行的。無論哪一類型的電氣控制系統(tǒng)，它們控制的對象都是一樣的，即進水電磁閥、排水電磁閥和電動機；它們的檢測機構也是一樣的，即蓋（安全）開關和水位（壓力）開關。全自動洗衣機控制系統(tǒng)方框圖如圖2.1.1所示，電路簡圖如圖2.1.2所示。圖2.1.1 全自動洗衣機控制系統(tǒng)方框圖圖2.1.2 全自動洗衣機電路簡圖C4的作用，利用電容器對交流電流的移相作用，與電動機副繞組配合，產生與主繞組相位差90的交流電。使電動機內形成旋轉磁場。安全開關的作用，當脫水時打開洗衣機蓋時或脫水內桶擺動幅度過大時切斷電動機的供電電源，迫使脫水電動機停止轉動進入保護狀態(tài)。2.1.2 CPU選型控制器的選擇是確定整個系統(tǒng)硬件方案的關鍵，它關系到洗衣機性能成本等因素，對于全自動洗衣機，控制器的可選方案有以下三種：PIC系列：PIC系列單片機采用Harvard雙總線結構，運行速度快，它能使程序存儲器的訪問和數(shù)據(jù)存儲器的訪問并行處理。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。該系列單片機的專用寄存器并不像51系列那樣都集中在一個固定的地址區(qū)間內(80FFH)，而是分散在四個地址區(qū)間內。只有5個專用寄存器，得反復地選擇對應的存儲器，這多少給編程帶來了一些麻煩。AVR系列：AVR單片機是Atmel公司推出的較為新穎的單片機，其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。它取消機器周期，以時鐘周期為指令周期，實行流水作業(yè)。AVR系列沒有類似累加器A的結構，它主要是通過R16R31寄存器來實現(xiàn)A的功能。在AVR中，沒有像51系列的數(shù)據(jù)指針DPTR，而是由X（由R26、R27組成）、Y（由R28、R29組成）、Z（由R30、R31組成）三個16位的寄存器來完成數(shù)據(jù)指針的功能(相當于有三組DPTR)，而且還能作后增量或先減量等的運行。通用寄存器一共32個（R0R31），前16個寄存器（R0R15）都不能直接與立即數(shù)打交道，因而通用性有所下降。51系列：51系列優(yōu)點之一是它從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，或布爾處理器。它的處理對象不是字或字節(jié)而是位。它不僅能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。51系列在片內RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址20H2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時，合128個位，相應位地址為00H7FH），使用極為靈活。51系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。51系列的I/O腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各I/O口均置高電平）。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可達20mA，具有一定的驅動能力；而為高電平時，輸出電流僅數(shù)十A甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅動能力。其原因是高電平時該腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。作輸出腳使用，欲進行高電平驅動時，得利用外電路來實現(xiàn)，I/O腳不通，電流經(jīng)R驅動LED發(fā)光；低電平時，I/O腳導通，電流由該腳入地，LED滅（I/O腳導通時對地的電壓降小于1V，LED的域值1.51.8V）。綜上所述，我們本次設計采用51系列，而51系列的典型產品是89C51。89C51是一種40引腳雙列直播式芯片。它含有4KB可反復燒錄及擦除內存和128字節(jié)的RAM，有32條可編程控制的I/O線，5個中斷發(fā)源，指令與MCS-51系列完全兼容。選用它作為核心控制新片，可使電路極大地簡化，而且程序的編寫及固化也相當方便、靈活。選用它設計制作全自動洗衣機控制電路，該電路的組成相對簡單，工作原理清晰，易于理解。2.1.3 電機選型說明洗衣機電機是指驅動洗衣機旋轉工作設備。目前，洗衣機選用的電機基本有以下幾種:單相交流異步電機、單相串勵電機、永磁式無刷直流電機和開關磁阻電機。這是按電機的自身結構與工作方式分的；如果按電機與負載的連接方式分，則可分為間接驅動和直接驅動。單相交流異步電機，是目前洗衣機普遍采用的電機，原因很筒單，因為它的原理、構造大家已經(jīng)非常了解，制作工藝已很成熟，而且，應用在洗衣機上已有幾十年歷史了。但由于這種電機是恒速運轉，工作時通過皮帶傳動及減速離合器完成速度、力矩的轉換，再分別完成洗衣機的洗滌、脫水動作。2.2 系統(tǒng)框圖圖2.2總體方案框圖圖2.2中，啟動按鈕發(fā)出啟動信號，使單片機發(fā)出信號給繼電器控制電路，啟動進水泵開始工作，當進水泵工作一段時間之后，單片機發(fā)出另一控制信號使進水泵停止工作，按照同樣方法依次啟動洗滌電機、排水泵，工作一段時間后，再停止工作。在這一過程中LED顯示器始終在工作中，實時顯示全自動洗衣機的工作狀態(tài)以及該工作狀態(tài)的工作時間。2.3 總體方案設計 全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體方案設計是基于滿足設計要求的前提并且根據(jù)理論上的可實現(xiàn)性和硬件上的經(jīng)濟實用性，而進行設計的重要環(huán)節(jié)。本章從人們對系統(tǒng)功能需求出發(fā)，在綜合考慮各種因素的情況下，設計出自動控制系統(tǒng)的總體構架，并且在基本功能需求的基礎上盡可能考慮系統(tǒng)的可擴展性。按照全自動洗衣機對控制系統(tǒng)的技術要求，控制系統(tǒng)的硬件應包括以下幾部分：單片機。作為控制系統(tǒng)的核心，在洗滌衣物時，由啟動按鈕給單片機一相應脈沖使單片機按照設定好的程序控制進水泵、洗滌電機、排水泵的啟停，依次完成進水、洗滌、排水和實時顯示的功能。啟動按鈕。給單片機一相應脈沖，使全自動洗衣機開始工作。進水泵?？刂破鬏敵龅目刂菩盘枂舆M水泵，向洗衣機中進水。洗滌電機?？刂破鬏敵龅目刂菩盘枂酉礈祀姍C，從而帶動波盤旋轉，進行洗滌。排水泵?？刂破鬏敵龅目刂菩盘枂优潘?，排除洗衣機中的水。顯示器。從單片機中輸出相應的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示單元，從而顯示出當前的工作狀態(tài)及其工作時間?？紤]價格及系統(tǒng)構成等因素，顯示器采用LED數(shù)碼顯示器。全自動洗衣機的工作過程 第一步：打開洗衣機桶蓋，放入衣物，用專用軟管連接水龍頭和進水閥，打開水龍頭。因桶蓋打開，桶蓋安全保護開關處于斷開狀態(tài)，同時因為按動ON/OFF電源開關，洗衣程序沒有啟動，即使通電整機也無法工作。第二步：插上電源，按動ON/OFF電源開關，選擇洗衣方式及水位位置選擇開關，并按動啟動/暫停開關，合上桶蓋。插上電源后，CPU開始工作，按動ON/OFF開關后，面板上的相應指示燈點亮，按動面板上的開關選擇合適的洗衣程序，并選擇合適的水位，按動啟動/暫停開關后，CPU內置的程序啟動，進水電磁閥線圈得電，開始進水。第三步：進水電磁閥工作，開始進水。此時CPU相應的引腳輸出控制電壓，觸發(fā)晶閘管V1，進水閥HV線圈得電，電磁閥打開。第四步：進水水位達到預定水位，停止進水，開始洗滌衣物。水位到達預定水位高度，水位開關斷開，CPU進水閥控制腳停止輸出控制電壓，晶閘管V1截止，進水閥線圈斷電，電磁閥關斷，停止進水。同時相應電動機控制引腳輸出控制電壓，使晶閘管V3導通，V3、V4均截止，V4導通，V3、V4均截止，從而洗滌電動機M1反復正轉，停止，反轉。同時時間顯示屏上的時間開始倒計時。第五步：洗滌時間到，開始排水。預定洗滌時間到，CPU電動機控制引腳停止輸出控制電壓，晶閘管V3、V4截止，電動機停止轉動。同時CPU排水控制引腳輸出排水指令，晶閘管V2的柵極得電，V2導通，牽引器電動機得電旋轉，拉動排水閥，開始排水。第六步：排水結束，開始脫水。當水桶內的水排完后，水位開關閉合，CPU的電動機控制引腳輸出持續(xù)信號，晶閘管V3持續(xù)導通，洗滌電動機M1開始正向持續(xù)旋轉，通過離合器的作用，脫水內桶高速旋轉開始脫水，同時牽引器M2繼續(xù)通電，排水閥持續(xù)排水。3 硬件電路設計3.1 電源電路設計單片機正常工作電壓為5V，因此設計的電源電路主要是提供單片機工作電壓。圖3.1是為單片機提供電壓的電源電路。在這個電路中采用了三端集成穩(wěn)壓器LM7805，可以輸出5V的直流電壓以供給單片機。 圖3.1 單片機電源電路圖3.2 單片機及其外圍電路微控制器采用AT89C51。AT89C51是美國ATMEL公司生產的與MCS-51系列單片機完全兼容的高性能CMOS 8位單片機，MCS-51系列單片機以其推出時間早、配套資源豐富、開發(fā)手段完善、性價比高等特點而得到了廣泛的應用，是單片機的主流品種。AT89C51的內部資源主要包括：高性能8位CPU；4K字節(jié)可重復編程的Flash存儲器；128字節(jié)的SRAM；4個8位的并行口，共32條I/O口線；2個16位的定時器/計數(shù)器；5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級的中斷系統(tǒng)；一個全雙工的串行口；內部振蕩器。 圖3.2 89C51外形圖AT89C51的外圍電路主要包括控制電路、顯示驅動電路、執(zhí)行電路等。整個電路只有一個啟動鍵，當按下啟動鍵即啟動P1.0口程序自動執(zhí)行進水洗滌排水的三個過程（即全自動過程）。3.3 顯示電路執(zhí)行時間顯示電路為了更加人性化的設計全自動洗衣機, 在本次設計中,加入了洗衣時間的顯示,本設計模塊是用單片機來控制數(shù)碼管顯示時間的,在洗衣機開始工作起,單片機就開始通電,數(shù)碼管開始顯示數(shù)字,并正序計時，時間是通過匯編程序語言程序來控制的。每一個階段顯示的時間都是該階段進行了多長時間。顯示電路圖如圖3.3。顯示電路是有芯片74ls373驅動，數(shù)碼管顯示時間分與秒。74ls373是一個8D鎖存器，它的輸出端Q0Q7 可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端為低電平時，Q0Q7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。當為高電平時，Q0Q7 呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端 LE 為高電平時,Q隨數(shù)據(jù)D 而變。當LE 為低電平時，Q被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當 LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV。引出端符號：D0D7 數(shù)據(jù)輸入端 三態(tài)允許控制端（低電平有效） LE 鎖存允許端 Q0Q7 輸出端真值表如表3.1所示，表3.1 74LS373的真值表 圖3.3 數(shù)碼管顯示電路顯示電路模塊共使用兩塊74ls373芯片，一片驅動數(shù)碼管段碼，另一片作為片選芯片使用同時與74ls245反相驅動器相連。執(zhí)行步驟顯示電路執(zhí)行不知顯示電路是顯示洗衣機在執(zhí)行那一過程，此步驟人性化設計，讓用戶能夠明白洗衣機的工作到那一階段，同時間顯示一樣此行是電路也有74ls374芯片驅動動態(tài)顯示3.4 執(zhí)行電路執(zhí)行電路是有P1.1、P1.2與P1.3三個輸出口執(zhí)行，執(zhí)行器件為三個繼電器分別控制著進水泵、電動機、出水泵等三個環(huán)節(jié)。程序開始時CPU會給一信號，使繼電器1啟動，開始進水；進水5分鐘后，進水停止，同時繼電器2開始工作，電動機開始旋轉，衣服洗滌開始；洗滌進行20分鐘后，CPU會停止電動機工作同時輸出一信號給P1.3口，使繼電器3開始工作排水開始。電路圖如圖3.3。圖3.4 執(zhí)行電路4 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件分為主程序、中斷服務程序和子程序三部分。4.1 主程序設計主程序是系統(tǒng)上電后首先要執(zhí)行的程序，主程序主要完成系統(tǒng)的初始化、掃描顯示、掃描按鍵等工作。 圖4.1 主程序流程圖按照上述分析，主程序流程圖如圖4.1所示。系統(tǒng)上電后，首先設置堆棧，然后設置T0位定時方式，工作于方式1，設置允許定時器T0中斷，設置T0定時100ms的初始值。判斷啟動鍵有沒有按下，如果沒有按下，等待啟動鍵按下；如果按下，啟動進水泵，啟動定時器T0。判斷洗衣機工作是否完成，如果沒有完成，掃描顯示，循環(huán)判斷洗衣機是否完成工作；如果完成工作，關閉定時器，跳轉到判斷啟動鍵是否按下那一步。4.2 中斷服務程序設計從主程序的設計可以知道：定時器T0定義為方式1定時方式，用于100ms時間定時。CPU只允許定時器T0溢出中斷。當定時器T0定時100ms時，定時T0溢出中斷，執(zhí)行中斷服務程序。顯示緩沖區(qū)中所存內容的含義，如表4.2所示。 表4.2 顯示緩沖區(qū)中所存內容的含義顯示緩沖區(qū)54H53H52H51H50H所存內容的含義工作狀態(tài)分鐘的十位分鐘的個位秒的十位秒的個位如圖4.2所示，執(zhí)行中斷服務程序是，首先要保護現(xiàn)場，之后重置定時100ms的初始常數(shù)。判斷進水泵是否工作了五分鐘，如果沒有，恢復現(xiàn)場，中斷返回；如果已經(jīng)工作了五分鐘，則關閉進水泵，同時啟動洗滌電機。之后判讀洗滌電機是否工作二十分鐘，如果沒工作了二十分鐘，恢復現(xiàn)場，中斷返回；如果工作了二十分鐘，則關閉洗滌電機，同時啟動排水泵。再次判斷排水泵的工作時間，如果沒有工作五分鐘，恢復現(xiàn)場，中斷返回；如果工作了五分鐘，則關閉排水泵，恢復現(xiàn)場，中斷返回。圖4.2 中斷服務程序流程圖4.3 子程序的設計系統(tǒng)主要子程序包括顯示子程序、鍵掃描子程序。顯示子程序的設計圖4.3顯示子程序流程圖圖3.2中，顯示器共有5個LED數(shù)碼管，從左到右分別編號位LED1、LED2、LED3、LED4、LED5。其段選口的地址是0BFFFH，位選口的地址是7FFFH。分配AT89C51內部RAM 50H54H共5個單元作顯示緩沖區(qū)，顯示緩沖區(qū)與LED的對應關系列于表4.1。表4.1 顯示緩沖區(qū)與LED的對應關系數(shù)碼管LED1LED2LED3LED4LED5顯示緩沖區(qū)54H53H52H51H50H系統(tǒng)采用共陰極LED，利用程序譯碼。顯示子程序流程圖如圖4.3所示。圖4.3中，R1用于LED顯示緩沖區(qū)的指針，初始化為指向第1組LED顯示緩沖區(qū)的首地址50H。R2用于存放位選碼，設計為從最低位開始掃描，因此R2賦初值0FEH。R5用于掃描位數(shù)計數(shù)單元，因每組LED有5個，故初始化為05H。在循環(huán)體內，首先將將存于R2中的位選碼從位選輸出口（口地址為7FFFH）輸出。之后顯示緩沖區(qū)指針R1指向單元的待顯示內容的代碼讀出，通過查表方式將代碼譯碼為顯示段碼，從與第LED段選端相連接的輸出口（口地址為0BFFFH）輸出。然后修改指針指向下一位LED對應顯示緩沖區(qū)單元，修改位選碼以便選通下一位LED。5位顯示全部掃描完成后返回。延時1ms是為了適應視覺暫留效應，既保證動態(tài)掃描顯示在視覺上不閃爍，又可以提高顯示的亮度。鍵盤掃描程序： 啟動按鍵一端與P1.0相連，另一端接地。如果P1.0位高電平，循環(huán)等待；當P1.0位跳變位低電平時，延時20ms去除抖動。再次判斷P1.0是否位低電平，如果不是低電平返回到鍵盤掃描程序的開始位置，如果是低電平，子程序返回。圖4.4按鍵掃描子程序5 系統(tǒng)調試與總結該系以及控制系統(tǒng)設計完成后，在實驗室進行了系統(tǒng)功能測試和技術指標測試。5.1 系統(tǒng)功能測試系統(tǒng)上電后，顯示正常，進行了以下測試。啟動鍵功能測試。進水階段測試。洗滌階段測試。排水階段測試。動態(tài)顯示功能測試。復位鍵功能測試。上述測試結果與預期相符。5.2 技術指標測試硬件電路測試硬件電路采用WAVE單片機實驗箱上實驗電路模塊，使用的模塊有單片機模塊、單脈沖低電平觸發(fā)模塊、繼電器、數(shù)碼管顯示模塊。需要連接的線路就是繼電器（有LED燈代替）的控制與單脈沖啟動電路。硬件接好后，在電腦上輸入程序，下載到實驗模塊的單片機里面，點擊全速運行后，在設定的時間內LED亮燈，說明運行正常。5.3 總結經(jīng)過兩周的努力，課程設計也接近了尾聲。在沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這幾年來所學知識的單純總結，但是通過這次做課程設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。參考文獻1 張迎新,等. 單片微型計算機原理、應用及接口技術（第2版）M國防工業(yè)出版社.2 夏路易,石宗義. 電路原理圖與電路板設計教程Protel99SEM北京希望電子出版社.3 邱關源. 電路（第五版）M高等教育出版社.4 閻石. 數(shù)字電子技術基礎（第五版）M高等教育出版社.5 康華光. 電子技術基礎模擬部分（第五版）M高等教育出版社.附錄A 系統(tǒng)原理圖附錄B 部分源程序ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP SUBT0 ORG 0030H MAIN:MOV SP,#5FH ;設置堆棧 MOV TMOD,#01H ;設置定時器T0工作方式 MOV IE,#82H ;允許定時器發(fā)生中斷 MOV 50H,#0 ;顯示緩沖區(qū)清零 MOV 51H,#0 MOV 52H,#0 MOV 53H,#0 MOV 54H,#0 MOV TL0,#0B0H ;設置初始常數(shù) MOV TH0,#3CH MOV R5,#10 MOV R0,#54H CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 NEXT:ACALL KEY ;調用鍵盤掃描子程序 MOV R4,#1 SETB P1.1 INC R0 ;洗衣機工作在第一道工序，即進水泵開始工作 SETB TR0 ;啟動定時器T0 TT:CJNE R4,#4,TT4 CLR TR0 AJMP NEXT TT4:LCALL DISPLAY AJMP TT SUBT0:PUSH PSW ;保護現(xiàn)場 PUSH ACC MOV TL0,#0B0H ;重置初始常數(shù) MOV TH0,#3CH DJNZ R5,TT0 ;判斷定時1秒是否到 MOV R5,#