單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1、單片機(jī)在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用實(shí)例類別：電子綜合閱讀： 2826全自動(dòng)洗衣機(jī)由洗衣系統(tǒng)和控制電路組成。其控制電路分為機(jī)械和電腦 型，電腦型控制電路是以單片機(jī)作為控制電路的核心。圖 1 給出單片機(jī) Z86C09 組成的全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制電路。I .自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣程序洗衣機(jī)面板上有 4個(gè)按鈕K1、K2、K5和K& K1 用于水流選擇，分兩檔：普通水流和柔和水流；K2用于洗衣周期選擇，可以選擇洗滌、漂洗和脫水三個(gè)過程；K5是暫停開關(guān)；K6是洗衣程序選擇鍵。洗衣程 序分為標(biāo)準(zhǔn)程序和經(jīng)濟(jì)程序。洗衣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序是：洗滌 脫水脫水 漂洗脫水漂洗脫水。經(jīng)濟(jì)洗衣程序少一次漂洗和脫水過程。 1滌過程通電后，洗

2、衣機(jī)進(jìn)入暫停狀態(tài)，以便放好衣物。若不選擇洗衣周期，則洗衣機(jī)從洗滌過程開始。當(dāng)按暫停開關(guān)鍵K5時(shí)，進(jìn)入洗滌過程。首先進(jìn)水閥FV通電，打開進(jìn)水開關(guān)，向洗衣楊供水；當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定 水位時(shí)，水位開關(guān)K4接通，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止進(jìn)水；電機(jī) M0接通電源， 帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。電機(jī) M0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。2.脫水過程洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電機(jī) M0停止轉(zhuǎn) 動(dòng)，排水閥 MG 通電，開始排水。排水閥動(dòng)作時(shí)，帶動(dòng)離合器動(dòng)作，使電機(jī)可 以帶動(dòng)內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)水位低到一定值時(shí)，水位開關(guān)K4斷開，再經(jīng)過一段時(shí)間后，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)內(nèi)桶高速旋轉(zhuǎn)，甩干衣物。 3.漂洗過程與洗滌過程

3、操 作相同，只是時(shí)間短一些。全部洗衣工作完成后，由蜂鳴器發(fā)出音響，表示衣 物已洗干凈。II .洗衣機(jī)控制器的硬件組成原理洗衣機(jī)控制器由單片機(jī) Z86C09作 為控制器的核心所構(gòu)成，該控制器具有以下特點(diǎn)：（ 1）具有較強(qiáng)的抗干擾能 力，當(dāng)受到外部強(qiáng)干擾，程序出錯(cuò)時(shí)，可以自動(dòng)使系統(tǒng)復(fù)位重新執(zhí)行程序。 （2）采用無噪聲、無電磁干擾的雙向晶閘管作為控制元件，控制電磁閥和電 機(jī)。（ 3）具有欠壓和過壓保護(hù)，欠壓時(shí)，控制器不工作；超壓時(shí)，保護(hù)電路起 作用。（ 4）具有瞬間掉電保護(hù)功能，電源短時(shí)間停電后，電壓恢復(fù)時(shí)，能夠維 持原運(yùn)行程序的工作狀態(tài)并繼續(xù)完成洗衣程序。（ 5）各種操作和洗衣機(jī)的運(yùn)行 狀態(tài)均用L

4、ED顯示。下面分別介紹各部分的特點(diǎn)及組成原理。1.單片機(jī)Z86C09 Z86C09是 Z8系列單片機(jī)中最簡單的一種，成本較低。采用COMS結(jié)構(gòu)，具有耗電少、抗干擾力強(qiáng)和工作電壓寬等特點(diǎn)，可在2.55.5V 的電壓范圍內(nèi)工作。Z86C09有14條I/O線，P2.0P2.7是雙向I/O 口，可以按位設(shè)置輸入或 輸出。P3 口中P3.13.3規(guī)定為輸入口，可作為輸入端或中斷請(qǐng)求端。P3.4P3.6規(guī)定為輸出口。Z86C09內(nèi)部含有2個(gè)多功能定時(shí)/計(jì)數(shù)器，2K字 節(jié)的 ROM 和 144 字節(jié)的寄存器陣列。 2電源電路部分控制器的電源由變壓器 B、整流二極管D14D19濾波電容C1和穩(wěn)壓集成電路780

5、6組成。7806輸出 的電壓分三路分別用于晶閘管觸發(fā)，提供鍵盤輸入和LED顯示，以及提供單片機(jī)的電源。后兩路各經(jīng)過一個(gè)二極管和一個(gè)電容，當(dāng) 7806的輸出電壓下降時(shí)， 還可以依靠電容保持的能量，維持電路再工作一段時(shí)間。晶體管T11、T10和穩(wěn)壓管DW組成欠壓保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓不足，T11的基極電壓小于3.9V時(shí)，T11截止，T10也截止。Z86C09的P3.1端沒有電壓，常為低電平。T12截止， 造成T5T9的發(fā)射極均懸空，因此 T5T9截止，不受Z86C09控制。這時(shí)，雖然 Z86C09能夠正常工作，但外圍控制元件全部關(guān)斷，洗衣機(jī)不工作。單片機(jī)的 P3.1 端輸入判別欠壓保護(hù)電路工作狀態(tài)的

6、信號(hào)，只有當(dāng)電壓正常后，單片機(jī)才 開始執(zhí)行洗衣程序。當(dāng)電源電壓超過使用電壓時(shí)，壓敏電阻MR的阻值會(huì)突然變小，使電壓不能超過保護(hù)電壓值，當(dāng)過壓時(shí)間較長時(shí)，則會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲RD。3 .過零檢測電路過零檢測電路由晶體管 T14,變壓器B和二極管D17D19組 成。D17起隔離作用，在電壓為零時(shí)，脈動(dòng)電壓為零，T14截止。由于T14的集電極電阻接到T10的集電極，只有在T10導(dǎo)通，即電源電壓正常，T14才能在電 源電壓過零時(shí)輸出高電平。Z86C09的P3.1端檢測過零信號(hào)。4.鍵盤和顯示電 路鍵盤由K1K6組成，其中K3、K4是檢測開關(guān)，按鍵狀態(tài)的檢測采用掃描方 法，由單片機(jī)的P3.4P3.6a出掃描信

7、號(hào)，使晶體管T1T3輪流導(dǎo)通，T1T3輸 出的高電平通過二極管D1D6后掃描每個(gè)鍵。6個(gè)鍵分為兩組，按鍵信號(hào)由 P3.2和P3.3輸入。P3.2和P3.3常態(tài)為低電平，當(dāng)按下某一鍵，并且高電平掃描 到這個(gè)鍵時(shí)，P3.2或P3.3輸入才變?yōu)楦唠娖?。Z86C09檢測到這個(gè)高電平，再根 據(jù)當(dāng)前掃描到哪一位，即可判別出哪個(gè)鍵按下，D1D6的作用是防止多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)，對(duì)三條掃描線產(chǎn)生的短路。顯示電路由LED1LED組成。顯示方式采用動(dòng)態(tài)掃描方式，列掃帚信號(hào)線與行掃帚線共用，行顯示信號(hào)直接由 Z86C09 的P2.4P2.65驅(qū)動(dòng)。由于LED要求的亮度不，所以驅(qū)動(dòng)電流不大，約 9mA。每個(gè) LED顯示的

8、時(shí)間是總的顯示時(shí)間的1/3，平均電流約為3mA。5.雙向晶閘管觸 發(fā)電路雙向晶閘管采用直流觸發(fā)，晶閘管的門極由晶體管T5T8控制，晶體管 導(dǎo)通時(shí)，觸發(fā)雙向晶閘管導(dǎo)通，第II 皿象限觸發(fā)，T5T8的集電極電阻用于限 流。由于1A和3A的雙向晶閘管所需要的觸發(fā)電流較小，容易受外界的干擾。 為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在1A和3A的雙向晶閘管觸發(fā)回路中各并聯(lián)一個(gè) O.OluF的電容，抑制瞬時(shí)的干擾信號(hào)。兩個(gè) 8A的雙向晶閘管用于控制電機(jī) MO 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)晶閘管在任何時(shí)候最多只允許一個(gè)導(dǎo)通，如果兩個(gè)同時(shí)導(dǎo) 通，則會(huì)損壞晶閘管。兩個(gè)8A雙向晶閘管的兩個(gè)主電極上并聯(lián)一個(gè) 100 Q的電 阻和O.Ol

9、uF的電容組成阻容回路，用來吸收雙向晶閘管兩主電極之間的瞬時(shí)電 壓脈沖，保護(hù)雙向晶閘管。附：文中的單片機(jī)也可采用 AT89S51等來構(gòu)成。單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域由于單片機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無孔不入的地 步。單片機(jī)應(yīng)用的主要領(lǐng)域有：1）智能化家用電器：各種家用電器普遍采用單片機(jī)智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 電子線路控制，升級(jí)換代，提高檔次。如洗衣機(jī)、空調(diào)、電視機(jī)、錄像機(jī)、微 波爐、電冰箱、電飯煲以及各種視聽設(shè)備等。2）辦公自動(dòng)化設(shè)備：現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單 片機(jī)。如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī)、考勤機(jī)、電話以及通用計(jì)算機(jī)中 的鍵盤譯碼、磁盤驅(qū)動(dòng)等。3）商業(yè)營

10、銷設(shè)備：在商業(yè)營銷系統(tǒng)中已廣泛使用的電子稱、收款機(jī)、條形 碼閱讀器、IC卡刷卡機(jī)、出租車計(jì)價(jià)器以及倉儲(chǔ)安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系 統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保險(xiǎn)系統(tǒng)等都采用了單片機(jī)控制。4）工業(yè)自動(dòng)化控制：工業(yè)自動(dòng)化控制是最早采用單片機(jī)控制的領(lǐng)域之一。如各種測控系統(tǒng)、過程控制、機(jī)電一體化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)領(lǐng)域都要用到單片機(jī)控制。5）智能化儀表：采用單片機(jī)的智能化儀表大大提升了儀表的檔次，強(qiáng)化了 功能。如數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)、故障診斷、聯(lián)網(wǎng)集控等。6）智能化通信產(chǎn)品：最突出的是手機(jī)，當(dāng)然手機(jī)內(nèi)的芯片屬專用型單片 機(jī)。 7）汽車電子產(chǎn)品：現(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕 駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和運(yùn)行監(jiān)視器（黑匣子）等都離不開單片機(jī)。8）航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域：單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而 喻。單片機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的 意義在于，單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改