洗衣機(jī)控制系統(tǒng)報(bào)告

1、 欽 州學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告洗衣機(jī)控制系統(tǒng) 院 系 物理與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 學(xué) 生 班 級(jí) 2011級(jí)1班 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師單位 欽州學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 2013年11月洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能家電又有了更高的需求，洗衣機(jī)的全自動(dòng)化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向，也是未來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)。本文介紹了基于89C51單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)是以單片機(jī)及其外部設(shè)備組成，主要通過(guò)單片機(jī)IO口控制2位數(shù)碼管顯示時(shí)間，并通過(guò)按鈕控制洗衣機(jī)的進(jìn)水，洗滌，漂洗、排水、脫水功能。關(guān)鍵詞：2位數(shù)碼管；PWM調(diào)制；L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)； 目

2、 錄第1章 緒 論.11.1 課題開(kāi)發(fā)背景.11.2 設(shè)計(jì)的目的和意義.1第2章 設(shè)計(jì)方案.22.1設(shè)計(jì)任務(wù).22.2洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案.2 2.2.1 按鍵.2 2.2.2 洗衣程序.3第3章 硬件設(shè)計(jì).33.1 控制電路的系統(tǒng)組成.33.2 硬件設(shè)計(jì).4 3.2.1 仿真圖.4 3.2.2 實(shí)物圖.4 3.2.3 L298驅(qū)動(dòng)電路及原理.5 3.2.4 狀態(tài)信號(hào)燈指示電路.6第4章 軟件設(shè)計(jì).64.1 主程序設(shè)計(jì).6第5章 展望與總結(jié).7附 錄.9附錄A 程序.9 第1章 概述1.1 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)?，F(xiàn)在洗衣機(jī)越來(lái)越高度自動(dòng)化，只要衣服放入洗衣

3、機(jī)，簡(jiǎn)單的按兩個(gè)鍵，就會(huì)自動(dòng)注水，一些先進(jìn)的電腦控制洗衣機(jī)，還能自動(dòng)的感覺(jué)衣物的重量，自動(dòng)的添加適合的水量和洗滌劑，自動(dòng)的設(shè)置洗滌的時(shí)間和洗滌的力度，洗滌完以后自動(dòng)的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機(jī)還會(huì)將衣物烘干，整個(gè)洗衣的過(guò)程完成指示燈亮，用戶可以在洗衣的過(guò)程做其它的事，節(jié)省了不少的時(shí)間。總之，每一項(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。1.2 設(shè)計(jì)的目的和意義目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求也越來(lái)越高，目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等幾大功能，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專業(yè)和技術(shù)水平，

4、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)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣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)功能是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)的體積小，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)就具有很強(qiáng)的實(shí)用性。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。同時(shí)也將單片機(jī)控制技術(shù)用到了實(shí)際生活中，最重要的是將所學(xué)的東西運(yùn)用化。第2章 設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)用單片機(jī)控制的洗衣機(jī)控制器。以單片機(jī)為主的控制器，擴(kuò)展必要的外部電路

5、，設(shè)計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)控制器。2.主要功能:1）標(biāo)準(zhǔn)洗滌：進(jìn)水5秒；洗滌20秒；漂洗13秒、排水5秒；脫水10秒。2）有啟動(dòng)按鈕控制：第一次啟動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)洗滌；進(jìn)水5秒，洗滌正轉(zhuǎn)5秒，停3秒，反轉(zhuǎn)5秒，停3秒，總共20秒，排水5秒；進(jìn)水5秒，然后漂洗13秒，排水5秒，脫水反轉(zhuǎn)10秒。4）進(jìn)水時(shí)進(jìn)水指示燈亮；洗滌漂洗時(shí)洗滌指示燈亮；排水時(shí)排水指示燈亮；脫水時(shí)脫水指示燈亮；洗滌結(jié)束時(shí)指示燈亮；定時(shí)指示燈亮。2.2 洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制，包括用戶啟動(dòng)輸入、洗衣、漂洗、排水和脫水等階段?？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。電源采用+5V電源，單片機(jī)控制

6、系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由AT89S51單片機(jī)、2位共陰數(shù)碼管、按鍵、LED指示燈組成；外部硬件電路有L298驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)組成。2.2.1 按鍵洗衣機(jī)面板上有2個(gè)按鈕K1，K2。K1為啟動(dòng)鍵，K2為定時(shí)鍵。2.2.2 洗衣程序 （1）進(jìn)水過(guò)程通電后，按下按鍵K1，則洗衣機(jī)工作開(kāi)始。進(jìn)入進(jìn)水過(guò)程，進(jìn)水過(guò)程為5秒鐘，5秒后，停止進(jìn)水；電機(jī)M接通，開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入洗滌過(guò)程。 （2）洗滌過(guò)程洗滌過(guò)程也為20秒鐘，洗滌過(guò)程中，電機(jī)不斷正反轉(zhuǎn)。 （3）漂洗過(guò)程 漂洗過(guò)程為13秒，漂洗過(guò)程中，電機(jī)不斷的正反轉(zhuǎn) （3）排水過(guò)程排水過(guò)程為5秒鐘，5秒過(guò)后電機(jī)工作。 （4）脫水過(guò)程洗滌過(guò)程結(jié)束排水后，

7、電機(jī)M開(kāi)始反向轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始脫水。第3章 電路與硬件設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)的電路組成該電路主要組成部件是由AT89C51單片機(jī)、指示燈、電動(dòng)機(jī)、數(shù)碼管、2只按鍵組成。其組成如圖3.1所示。單片機(jī)控制系統(tǒng)L298驅(qū)動(dòng)電路 狀態(tài)指示燈電路數(shù)碼管時(shí)間定時(shí) 圖3.1控制系統(tǒng)的電路組成圖3.2 硬件設(shè)計(jì)3.2.1仿真圖仿真硬件電路原理圖如圖3.2所示。主要為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。 圖3.2 電路原理圖3.2.2實(shí)物圖 實(shí)物正面 實(shí)物反面3.2.3 L298驅(qū)動(dòng)電路及原理驅(qū)動(dòng)電路如圖3.3所示，IN1、IN2、IN3、IN4分別與單片機(jī)IO口相連，為邏輯輸入端,VDD、GND連接電池或是外部供電，ENA、ENB為控制便能

8、端，OUT4、OUT3、OUT2、OUT1控制電機(jī)輸出端，只要置相應(yīng)單片機(jī)IO口IN1=0、IN2=1對(duì)應(yīng)電機(jī)即可轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)PWM調(diào)制，即調(diào)節(jié)ENA的占空比即可調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率。 圖3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖 3.2.4 狀態(tài)信號(hào)燈指示電路狀態(tài)信號(hào)燈連接電路如圖3.4所示，不同狀態(tài)的信號(hào)指示燈亮表示洗衣機(jī)工作處于相應(yīng)的狀態(tài)，六個(gè)狀態(tài)分別為進(jìn)水、洗滌或漂洗、排水、脫水，洗滌結(jié)束、定時(shí)。進(jìn)水亮5秒，洗滌亮20秒，漂洗亮13秒，排水亮5秒，洗滌結(jié)束亮3秒，定時(shí)亮10秒。 圖3.4狀態(tài)信號(hào)燈指示電路第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序設(shè)計(jì)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求控制主程序流程圖如圖所示。洗衣機(jī)通電之后單片機(jī)上電首先進(jìn)行

9、程序的初始化包括定時(shí)器0、外部中斷0、外部中斷1的初始化以及各參數(shù)初值的設(shè)定。掃描按鍵的狀態(tài)確定洗衣過(guò)程。當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鍵按下洗衣機(jī)從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。完成進(jìn)水、洗滌或漂洗、脫水的循環(huán)過(guò)程。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)指示燈亮。開(kāi)始 初始化 鍵盤掃描N啟動(dòng)？Y進(jìn)水程序洗滌漂洗程序排水程序脫水程序結(jié)束第5章 展望與總結(jié) 經(jīng)過(guò)一周的努力完成了基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)是基于單片機(jī)及其接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過(guò)程的控制包括用戶啟動(dòng)控制、進(jìn)水、洗衣、排水、脫水和結(jié)束演奏6個(gè)階段?？刂葡到y(tǒng)主要由L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊構(gòu)成?？刂齐娐坟?fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由

10、AT89S51單片機(jī)、2位共陰數(shù)碼管、按鍵、狀態(tài)指示燈、電動(dòng)機(jī)組成。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中查閱了大量相關(guān)的中文資料以及各芯片的廠家技術(shù)資料手冊(cè)。通過(guò)本次大作業(yè)設(shè)計(jì)，我自己學(xué)到了很多，不僅僅局限在專業(yè)課的知識(shí)，也加強(qiáng)了我對(duì)WORD的熟練運(yùn)用，更讓我了解到查閱資料的其他途徑。希望接下來(lái)能夠?qū)W到更多，以更好的姿態(tài)面進(jìn)入企業(yè)從事專業(yè)的相關(guān)工作。 參考文獻(xiàn)1 李林功單片機(jī)原理與應(yīng)用M北京：科學(xué)出版社，20112 徐敏，劉建春，關(guān)健生北京M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，201287附 錄附錄A 源程序 #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define u

11、int unsigned int sbit led_in=P00; /進(jìn)水 sbit led_xidi=P01; /洗滌 sbit led_out=P02; /出水 sbit led_tuoshui=P03; /脫水 sbit seapkers=P04; /報(bào)警 sbit led_dinshi=P05; /定時(shí) sbit mo_r = P30; /電機(jī)右控制線 sbit mo_l = P31;/電機(jī)左控制線 sbit kaishi = P35; / 開(kāi)始按鍵 sbit dinswf = P13; /定時(shí)選擇 sbit A=P10; /位選擇數(shù)碼管1 sbit N=P11; sbit C=P12

12、; uint bai,shi,ge,aa,bb,cc,dd,ee,gg,ff,kk,pp,ww,qq,hh; uchar temp,num,mm; void chushihua(); signed int dinshi; void delay(); void deplay(uint bai,uint shi,uint ge); void swf(); uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00; /* 主函數(shù) */ void main() chushihua(); while(ww) swf()

13、; bai=temp/100; shi=temp%100/10; ge=temp%10; deplay(bai,shi,ge); /* 延時(shí)函數(shù) */ void delay(uint z) uint i,j; for(i=z;i<0;i-) for(j=110;j<0;j-); /* 初始化函數(shù) */ void chushihua() mm=0; dinshi=-1; hh=8; qq=0; ww=1; kk=0; aa=0; pp=6; /脫水完成3秒后發(fā)出聲音 bb=8; /進(jìn)水 cc=23; /洗滌 dd=8; /出水 gg=13; /脫水 num=4; /電機(jī)計(jì)數(shù) TMOD

14、=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; EX0=1; IT0=1; /* 顯示函數(shù) */ void deplay(uint bai,uint shi,uint ge) P2=tablebai; A=0; delay(10);A=1; P2=tableshi; N=0;delay(10); N=1; P2=tablege; C=0; delay(10); C=1; /* 掃描按鍵 */ void swf() if(dinswf=0) delay(50); if(dinswf=0) qq+; if(qq=1

15、) while(!dinswf); led_dinshi=0; dinshi=10; if(qq=2) while(!dinswf); qq=0;dinshi=-1; led_dinshi=1; /* 定時(shí)中斷函數(shù) */void TO_time() interrupt 1 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; aa+; if(aa=20) aa=0; temp=dinshi; dinshi-; if(dinshi<=-2) led_dinshi=1; dinshi=-1; if(bb>1) temp=bb-3; bb-; /進(jìn)水

16、led_in=0; if(bb=1) led_in=1;/進(jìn)水結(jié)束 temp=cc-3; cc-; led_xidi=0;/洗滌 num+; switch(num) case 5:mo_r=1;mo_l=0;break;case 10:mo_r=0;mo_l=0;break;case 12:mo_r=0;mo_l=1;break;case 17:mo_r=0;mo_l=0;break;default:; if(num=19) num=4; if(cc=1) mo_r=0;mo_l=0; bb=0; led_xidi=1; /洗滌結(jié)束 temp=dd-3; dd-;led_out=0; /出水 if(dd=1) cc=0; led_out=1; /出水結(jié)束 temp=gg-3; gg-; mm+; if(mm=1) pp=6; /脫水完成3秒后發(fā)出聲音 bb=8; /進(jìn)水 cc=16; /洗滌 dd=8; /出水 gg=13; /脫水 hh=8; temp=0; if(mm=2) led_tuoshui=0; /脫水 mo_r=1;mo_l=0; if(gg=1) dd=0; led_tuoshui=1; /脫水結(jié)束mo_r=0;mo_l=0;temp=p