解析基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計

1、一、本人專業(yè)從事電子設(shè)計，電子產(chǎn)品復(fù)制，電子產(chǎn)品功能破解，設(shè)計，畢業(yè)論文設(shè)計，程序編寫，扣扣：一六三四一八九二三八電子產(chǎn)品功能猜測，加密解密更多相關(guān)資料請加扣扣：一六三四一八九二三八基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計1摘 要基于MCS-51單片機的洗衣控制系統(tǒng),控制面板由按鍵、指示燈組成.按鍵選擇洗衣機工作方式,指示燈配合按鍵工作,LED顯示器則顯示洗衣機洗滌和脫水時間.洗衣機的整體電路模塊包括鍵盤矩陣、指示燈、電動機控制及電源電路.控制程序設(shè)計包括定時中斷服務(wù)程序、外中斷服務(wù)程序及主程序.關(guān)鍵詞：全自動,智能,89C20512AbstractBased on the MCS-51 m

2、icrocontroller laundry control system, control panel from the button. Indicator components. button to choose washing machines work, with a key indicator, LED displays show machine washing and dehydration time. washing machines, the overall circuit module including keyboard matrix, lamp, motor contro

3、l and power supply circuit. control procedures designed timer interrupt service procedures, external interrupt service procedures and the main program. Key Words: automatic, intelligent 89C20513目錄摘 要0Abstract1目錄1第一章 緒言11.1 課題背景11.2 本課題的任務(wù)和要求41.3系統(tǒng)解決的問題和擬采用的研究手段81.4本文的工作9第二章系統(tǒng)的總體設(shè)計102.1核心單元電路102.2工作控

4、制程序設(shè)計222.3模擬軟件調(diào)試24第三章系統(tǒng)的實現(xiàn)和關(guān)鍵技術(shù)343.1硬件的選擇與說明343.1.1 AT89C2051343.1.2 固態(tài)繼電器的選用363.1.3 74LS05反相器六非門373.1.4 雙2-4譯碼器 74LS139383.1.5 TC4013BP393.1.6 電機443.2匯編程序與模擬軟件453.2.1 主程序453.2.2 KEIL的使用方法61第五章 總結(jié)71致謝72參考文獻73 4第一章 緒言4.11.1 課題背景洗衣機是一種在家庭中不可缺少的家用電器,發(fā)展非?？?全自動式洗衣機因使用方便得到大家的青睞,全自動即進水、洗滌、漂洗、摔干等一系列過程自動完成,控

5、制器通常設(shè)有幾種洗滌程序,對不同的衣物可供用戶選擇。展, 洗衣機的性能將會不斷完善。全自動洗衣機由于具有對衣物的磨損小、洗滌量大、節(jié)水等特點,越來越得到廣大家庭的青睞。隨著社會的進步和生活水平的提高,人們對全自動洗衣機的功能多樣化、操作簡單化也提出了更高的要求。為適應(yīng)這種變化,全自動洗衣機的控制器已由機械式、混合式逐步過渡到全電子控制。單片機又稱微控制器,或稱嵌入式控制器。而現(xiàn)在的智能家電無一例外是采用微控制器來實現(xiàn)的,所以家用電器是單片機應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。它是家用電器實現(xiàn)智能化的心臟和大腦。由于家用電器體積小,故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。而家用電器品種多,功能差異也大,所以

6、又要求其控制器有靈活的控制功能。單片機以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)生多種控制功能,完全可以滿足家用電器的需求。單片機是一個單芯片形態(tài),面向控制對象的嵌入式應(yīng)用計算機系統(tǒng)。它的出現(xiàn)及發(fā)展使計算機技術(shù)從通用型數(shù)值計算領(lǐng)域進入到智能化的控制領(lǐng)域.從此,計算機技術(shù)在兩個重要領(lǐng)域通用計算機領(lǐng)域和嵌入式計算機領(lǐng)域都得到了極其重要的發(fā)展,并正在深深地改變著我們的社會。單片機的結(jié)構(gòu)特征是將組成計算機的基本部件集成在一塊晶體芯片上,構(gòu)成一臺功能獨特的,完整的單片微型計算機。6單片機獨特的結(jié)構(gòu)決定了它具有如下特點。（1）高集成度,高可靠性單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上,集成度很高,體積自然也是最小的。芯

7、片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的,內(nèi)部布線很短,其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機程序指令,常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞,許多信號通道均在一個芯片內(nèi),故可靠性高。（2）控制功能強 為了滿足對對象的控制要求,單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力,I/O口的邏輯操作及位處理能力,非常適用于專門的控制功能。（3）低電壓,低功耗 為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng),許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為1.8V3.6V,而工作電流僅為數(shù)百微安。（4）優(yōu)異的性能價格比單片機的性能極高。為了提高速度和運行效率,單片機已開始使用RISC流水線和DSP等技術(shù)。單片機的尋址能力也已突破64KB的限制,有

8、的已可達到1MB和16MB,片內(nèi)的ROM容量可達62MB,RAM容量則可達2MB.由于單片機的廣泛使用,因而銷量極大,各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉,其性能價格比極高。由于單片機功能的飛速發(fā)展,它的應(yīng)用范圍日益廣泛,已遠遠超出了計算機科學(xué)的領(lǐng)域.小到玩具,信用卡,大到航天器,機器人,從實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,過程控制,模糊控制等智能系統(tǒng)到人類的日常生活,到處都離不開單片機.其主要的應(yīng)用領(lǐng)域如下。（1）在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用單片機可以用于構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng),自適應(yīng)控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。例如,工業(yè)上的鍋爐控制,電機控制,車輛檢測系統(tǒng),水閘自動控制,數(shù)控機床及軍事上的雷達,導(dǎo)彈系統(tǒng)等。（2）在智能化儀

9、器儀表中的應(yīng)用單片機應(yīng)用于儀器儀表設(shè)備中促使儀器儀表向數(shù)字化,智能化,多功能化和綜合化等方向發(fā)展。單片機的軟件編程技術(shù)使長期以來測量儀表中的誤差修正,線性化的處理等難題迎刃而解。（3）在機電一體化中的應(yīng)用單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品結(jié)合使傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化,控制走向智能化,構(gòu)成新一代的機電一體化產(chǎn)品。這是機械工業(yè)發(fā)展的方向。（4）在智能接口中的應(yīng)用計算機系統(tǒng),特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)中采用單片機進行接口的控制管理,單片機與主機并行工作,可大大提高系統(tǒng)的運行速度。例如,在大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,用單片機對模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口進行控制不僅可提高采集速度,還可以對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。如數(shù)字濾波,誤差修正,線性化處

10、理等。（5）在人類生活中的應(yīng)用單片機由于其價格低廉,體積小巧,被廣泛應(yīng)用在人類生活的諸多場合,如洗衣機,電冰箱,空調(diào)器,電飯煲,視聽音響設(shè)備,大屏幕顯示系統(tǒng),電子玩具,信用卡,樓宇防盜系統(tǒng)等.單片機將使人類的生活更加方便舒適,豐富多彩。4.21.2 本課題的任務(wù)和要求單片機又稱微控制器,或稱嵌入式控制器。而現(xiàn)在的智能家電無一例外是采用微控制器來實現(xiàn)的,所以家用電器是單片機應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。它是家用電器實現(xiàn)智能化的心臟和大腦。 由于家用電器體積小,故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。而家用電器品種多,功能差異也大,所以又要求其控制器有靈活的控制功能。單片機以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)

11、生多種控制功能,完全可以滿足家用電器的需求。 單片機主要用于計算機外設(shè)、實時控制、儀器儀表、通信和家用電器等各個領(lǐng)域,是計算機技術(shù)和電子技術(shù)的綜合性應(yīng)用,在不同應(yīng)用場合其技術(shù)要求各不相同,因此設(shè)計方法和研制的步驟不完全一樣。單片機應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指MCU、存儲器、I/O接口和外設(shè)等物理器件的有機組合。軟件是指系統(tǒng)監(jiān)控程序的總稱。在開發(fā)的過程中,它們的設(shè)計不能完全分開,二者需要互相配合、不斷調(diào)整才能組成高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)包括系統(tǒng)總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等幾個階段,它們有時交叉進行。1.2.1設(shè)計任務(wù)（1）系統(tǒng)總體設(shè)計任務(wù) 在進行系統(tǒng)設(shè)計之前,首先

12、應(yīng)根據(jù)對系統(tǒng)的功能要求及其應(yīng)用環(huán)境等確定合理的、具體的功能和技術(shù)指標(biāo),對應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、通用性、先進性、可維護性、以及成本等進行綜合考慮,以盡量合理并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。然后根據(jù)市場上各種單片機的貨源情況和單片機的性能及開發(fā)工具等因素選擇合適的機型。接下來要根據(jù)系統(tǒng)中可能遇到的傳感器、模擬電路、I/O接口、存儲器和顯示器等器件和設(shè)備進行器件選擇,使之符合系統(tǒng)在精度、速度和可靠性等方面的要求。最后確定硬件和軟件的功能劃分。由于在系統(tǒng)設(shè)計中某些功能用硬件和軟件都能實現(xiàn),在設(shè)計中應(yīng)綜合考慮研制周期和成本等因素具體劃分軟硬件功能。（2）系統(tǒng)硬件設(shè)計任務(wù)硬件設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)總體要求,在所選的MCU和各個元

13、器件型號的基礎(chǔ)上設(shè)計出系統(tǒng)的電路原理圖,做一些必要的不見實驗,以及工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計加工,印刷電路板的設(shè)計制作和樣機的組裝等。在硬件設(shè)計中,需要考慮系統(tǒng)總線的負(fù)載能力、系統(tǒng)擴展時的片選方式、模擬電路的速度和精度等,如需擴展存儲器則盡量用一片完成,這樣既降低了成本,又減小了線路板的面積,同時提高了系統(tǒng)的可靠性。（3）系統(tǒng)軟件設(shè)計任務(wù)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計中最基本而且工作量較大的任務(wù)。與系統(tǒng)機上操作系統(tǒng)支持下的純軟件不同,單片機的軟件設(shè)計是在裸機的條件下進行的,而且隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。在軟件中一般需考慮以下幾個方面：1）根據(jù)要求確定軟件的具體任務(wù)細節(jié),然后確定合理的軟件結(jié)構(gòu)。一般系統(tǒng)軟

14、件的主程序和若干個子程序及中斷服務(wù)程序組成,詳細劃分主程序、子程序和中斷服務(wù)程序的具體任務(wù),確定各個中斷的優(yōu)先級。主程序是一個順序執(zhí)行的無限循環(huán)的程序,不停地順序查詢各種軟件標(biāo)志,以完成對事務(wù)的處理。在子程序和中斷服務(wù)程序中,要考慮現(xiàn)場的保護和恢復(fù),以及它們和主程序之間的信息交換方法。2）程序的結(jié)構(gòu)用模塊化結(jié)構(gòu),即把監(jiān)控程序分解為若干個功能相對獨立的較小的程序模塊分別設(shè)計,以便于調(diào)試。具體設(shè)計時可采用自底向上或自頂向下的方法。3）在進行程序設(shè)計時,先根據(jù)問題的定義描述出各個輸入變量和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,即建立數(shù)學(xué)模型,然后繪制流程圖,再根據(jù)流程圖用匯編語言進行具體程序的編寫。4）在程序設(shè)計

15、完成后,利用相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件進行程序的匯編,生成程序的機器碼。（4）系統(tǒng)的調(diào)試任務(wù) 在系統(tǒng)樣機的組裝和軟件設(shè)計完成以后,就進入系統(tǒng)的調(diào)試階段。應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法是相同的,但具體細節(jié)與采用的開發(fā)系統(tǒng)（即仿真器）及選用的單片機型號有關(guān)。調(diào)試的過程就是軟硬件的查錯過程,分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。1）硬件調(diào)試單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試是分不開的,通常是先排除明顯的硬件故障后再和軟件結(jié)合起來進行調(diào)試。常見的硬件故障有邏輯錯誤、元器件失效、可靠性差和電源故障等。在進行硬件調(diào)試時先進行靜態(tài)調(diào)試,用萬用表等工具在樣機加電前根據(jù)原理圖和裝配圖仔細檢查線路,核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否正確。然后加電檢

16、查各點電位是否正常。接下來再借助仿真器進行聯(lián)機調(diào)試,分別測試擴展的RAM、I/O口、I/O設(shè)備、程序存儲器以及晶振和復(fù)位電路,改正其中的錯誤。2）軟件調(diào)試軟件調(diào)試就是檢查系統(tǒng)軟件中的錯誤。常見的軟件錯誤有程序失控、中斷錯誤（不響應(yīng)中斷或循環(huán)響應(yīng)中斷）、輸入/輸出錯誤和處理結(jié)果錯誤等類型。要把各個程序模塊分別進行調(diào)試,調(diào)試通過后再組合到一起進行綜合調(diào)試,達到預(yù)定的功能技術(shù)指標(biāo)后即可將軟件固化。系統(tǒng)的調(diào)試過程要結(jié)合具體的仿真器進行。1.2.2系統(tǒng)設(shè)計要求 AT89C2051單片機是ATMEL公司8位單片機系列產(chǎn)品之一,是一種20引腳雙列直插式芯片。它內(nèi)含2KB可反復(fù)燒錄的FLASH存儲器,RAM字

17、節(jié)也有128個,15個I/O口,5個中斷,2個定時,已經(jīng)可以滿足程序的需要,指令也和51系列兼容,基于上述特點,選擇它來設(shè)計一臺智能洗衣機,完全可以達到以下的功能： 1、洗衣工作狀態(tài)功能：強、弱洗滌； 2、洗衣程序功能：含4種獨立程序,即標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序、經(jīng)濟洗衣、單次洗衣、脫水功能； 3、特殊功能：故障診斷、安全保護、防振、暫停、間歇工作、聲光顯示功能。洗衣機要完成洗衣工作,除了對一般洗衣過程的人工工作及效能進行模擬之外,還要根據(jù)洗衣機的機械電子性質(zhì)進行有關(guān)控制和檢測。 對于一臺全自動洗衣機而言,首先要求能完成洗衣功能；同時還要根據(jù)用戶的不同要求設(shè)置幾種不同的洗衣程序；還要考慮水流的情況決定洗滌

18、的弱強情況；另外,還要對洗衣過程出現(xiàn)的故障進行診斷；保證高速運轉(zhuǎn)是脫水的安全性等。所以對全自動洗衣機,一般要求具有如下基本功能： （1）弱強洗滌功能。要求強洗時正反轉(zhuǎn)驅(qū)動時間各為4S,間歇時間為1S；弱洗時正 反轉(zhuǎn)驅(qū)動時間各為3S,間歇時間為2S。 （2）4種洗衣工作程序,即標(biāo)準(zhǔn)程序 經(jīng)濟程序單獨程序和排水程序。標(biāo)準(zhǔn)程序是進水洗滌漂洗洗滌；脫水,如此循環(huán)3次,每循環(huán)一次洗滌或漂洗環(huán)節(jié)時間比上一循環(huán)同一環(huán)節(jié)時間減少2min,具體是第一循環(huán)為洗滌,時間為6min,第二第三次循環(huán)為漂洗,時間分別為4min和2min.排水時間采用動態(tài)時間法確定,脫水時間為2 min.經(jīng)濟程序與標(biāo)準(zhǔn)程序一樣,只是循環(huán)次

19、數(shù)為二次。單獨程序是進水洗滌（6 min)結(jié)束（留水不排不脫）。排水程序是排水脫水結(jié)束,時間確定與上述程序相應(yīng)環(huán)節(jié)相同。（3）進排水系統(tǒng)故障自動診斷功能。洗衣機在進水或排水過程中,若在一定的時間范圍內(nèi)進水或排水未能達到預(yù)定的水位,就說明進排水系統(tǒng)有故障,此故障由控制系統(tǒng)測知并通過警告程序發(fā)出警告信號,提醒操作者進行人工排除。（4）脫水期間安全保護和防振動功能。洗衣機脫水期間,若打開機蓋時,洗衣機就會自動停止脫水操作。脫水期間,如果出現(xiàn)衣物纏繞引起脫水桶重心偏移而不平衡,洗衣機也會自動停止脫水,以免振動過大,待人工處理后恢復(fù)工作。 （5）間歇驅(qū)動方式。脫水期間采取間歇驅(qū)動方式,以便節(jié)能。本系統(tǒng)要

20、求驅(qū)動5s,間歇2s,間歇期間靠慣性力使脫水桶保持高速旋轉(zhuǎn)。 （6）暫停功能。不管洗衣機工作在什么狀態(tài),當(dāng)按下暫停鍵時,洗衣機需暫停工作,待啟動鍵按下后洗衣機又能按原來所選擇的工作方式繼續(xù)工作。 （7）聲光顯示功能。洗衣機各種工作方式的選擇和各種工作狀態(tài)均有聲光提示和顯示。4.31.3系統(tǒng)解決的問題和擬采用的研究手段本課題主要是研究基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計。首先要熟悉設(shè)計內(nèi)容,學(xué)習(xí)掌握單片機的使用方法；精確分析并設(shè)計出該控制系統(tǒng)的全部工作流程圖,確定輸入、輸出的名稱功能；設(shè)計系統(tǒng)軟件并在PC機上仿真模擬調(diào)試；設(shè)計并制作硬件模擬電路盤,接電模擬調(diào)試；軟硬件聯(lián)合調(diào)試,實現(xiàn)全部功能

21、,完成設(shè)計并撰寫畢業(yè)論文。針對課題采取以下研究方法及步驟：1、各種元器件以及芯片的選擇 2、硬件電路的設(shè)計3、用匯編語言完成軟件方面的設(shè)計4、結(jié)合電路對程序進行調(diào)試5、找出程序中的錯誤,改正這些錯誤4.41.4本文的工作本文的工作就是介紹如何做一個全自動洗衣機,第2部分給出相關(guān)方案的研究為后面程序設(shè)計打下基礎(chǔ),第3部分給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計,對程序的模塊分析、設(shè)計思想第4部分給出詳細的實現(xiàn)過程和重要的技術(shù)實現(xiàn)。最后給出了我對這個設(shè)計一個看法,這個系統(tǒng)有些什么特色,還有展望之類的。5第二章系統(tǒng)的總體設(shè)計5.12.1核心單元電路洗衣機是一種在家庭中不可缺少的家用電器,發(fā)展非?？?全自動式洗衣機因使用

22、方便得到大家的青睞,全自動即進水、洗滌、漂洗、摔干等一系列過程自動完成,控制器通常設(shè)有幾種洗滌程序,對不同的衣物可供用戶選擇。那么我們先來說說它的硬件設(shè)計。硬件電路框圖如圖1所示,在該硬件系統(tǒng)中主要由核心單元電路、進水閥控制電路、排水閥控制電路、電機轉(zhuǎn)動控制電路、狀態(tài)顯示電路、特殊功能電路等單元組成。 圖11核心單元電路單芯片微處理器是屬于Embedded System(嵌入系統(tǒng)),此系統(tǒng)的是把CPU 加上一些少量的記憶體和輸出入組件(I/O),都嵌入在一顆芯片內(nèi),再使用 特定的組譯和編譯軟體編輯程序,利用燒錄器把程序儲存到單芯片,如此加上一些簡單的周邊電路,即可變成一個控制系統(tǒng),所以單芯片又

23、稱為微程控器(microcontroller)。8051是由INTEL公司發(fā)展出來的8bit MCU(微處理器),目前在工業(yè)界的應(yīng)用相當(dāng)?shù)钠占盎?目前已有相當(dāng)多家的公司也制造與8051兼容的單晶 片,除的基本的構(gòu)造相同外,更增加其周邊的控制功能 ,例如DALLAS 公司生產(chǎn)的DS87C550,已經(jīng)內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換和PWM,如此可減少周邊組件和布線的成本,而國內(nèi)的華邦電子公司也推出了40MHZ W78C51/52/54/58 ATMEL半導(dǎo)體公司的AT89C51系列的產(chǎn)品,不需紫外線的清除,而是用電子式抹除,比一般的51系列更為方便,目前在一般的學(xué)校實習(xí),大都采用此系列產(chǎn)品。PHILIPS半導(dǎo)體公

24、司出產(chǎn)的P87C552家族,除了51本身的UART 外,更增加的I2C(Inter-integrated Circuit)的功能,這是利用SDA和SCL兩條 傳輸線,和周邊的IC互相溝通、傳送資料,而且這些IC都必須有I2C的編號,這使得選購IC時,受到一些限制,所一在目前的工業(yè)應(yīng)用上,還不是相當(dāng)?shù)钠占盎?。由?1家族繁多,所以在設(shè)計之前,必須針對51家族功能有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識如此才能選購符合自己所需,而且價格便宜的MCU。INTEL 8051家族介紹： INTEL公司是第一家出產(chǎn)8051,其它公司也依照INTEL所發(fā)展出來的8051 為最基本的架構(gòu),再加上自己一些額外的功能以顯示出自己的特色,讓使

25、用者能依照電路所需,選擇最適合的8051去做控制,而且最重要的是,為了方變設(shè)計者能隨時更換不同廠牌的8051,其接腳大都是40Pin,而且每Pin的定亦都相同,但也有24Pin(87C748、87C751)和68Pin PLCC 包裝(DS87C550),不過這些都是特殊規(guī)格的MCS-51。 MCS-51單芯片一般分為三個版本： 1.單芯片內(nèi)部不包含程序記憶體,稱為ROMless。 2.單芯片內(nèi)部已內(nèi)建ROM。 3.單芯片內(nèi)部已內(nèi)建EPROM。 其中(2)和(3)的區(qū)別在于(2)的單芯片只可燒錄一下,較適合于程序已完成,用于大量生產(chǎn),因為其價格較便宜,可節(jié)省產(chǎn)品的成本,(3)的單芯片適合用于程

26、序發(fā)展階段,因為需要重復(fù)的更改程序,而內(nèi)含有EPROM的MCS-51,只需要使用紫外線清除器,就可把MCS-51的程序記憶體清為空白,達到重復(fù)燒錄的特性。INTEL公司出產(chǎn)的各版本MCS-51編號如下：組件編號內(nèi)部程序內(nèi)存大小定時器中斷個數(shù)ROM容量RAM容量8031AHNone128*8RAM2*16Bit58051AH4K*8ROM128*8RAM2*16Bit58051AHP4K*8ROM128*8RAM2*16Bit58751H4K*8EPROM128*8RAM2*16Bit58751H-84K*8EPROM128*8RAM2*16Bit58751BH4K*8EPROM128*8RAM

27、2*16Bit58032AHNone256*8RAM3*16Bit68052AH8K*8ROM256*8RAM3*16Bit68752BH8K*8EPROM256*8RAM3*16Bit6其特性如下： 1.是一個8位的MCU。 2.具有布爾代數(shù)的運算能力。 3.4個8位Port,共有32條雙向且可獨立被控制的I/O Port。 4.有128*8 RAM,可以儲存資料記憶體(8052為256*8)。 5.有4K*8 ROM的程序記憶體(8052為8K*8)。 6.有2組16 Bit計時器(8052有3個)。 7.具有全雙工傳輸信號UART。 8.5個中斷源(8052有6個),具有兩層優(yōu)先權(quán)中斷架

28、構(gòu)。 9.內(nèi)部有時脈(CLOCK)振蕩器電路(12MHZ)。 10.程序記憶體(ROM)可擴充至64K Byte。 11.資料記憶體(RAM)可擴充至64K Byte。 ATMEL家族介紹：ATMEL公司所出產(chǎn)的ATC89C51可以說是目前一般在實驗階段最時常被用到MCS-51,因為ATMEL所出產(chǎn)的MCS-51系列其程序記憶體是做成 Flash memory,可以省略使用EPROM照紫外線的時間,而且重復(fù)燒錄的次數(shù)多,價格又比價一般的便宜,其燒錄的次數(shù)可高達1000次,8051之所以能如此盛行,ATMEL公司其功不可沒,因為它使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式變的簡單價格上也EPROM型的8051系列便宜的

29、多,雖然目前DALLAS公司所推行的高速8051(HSM)已漸漸威脅到ATMEL的地位,不過它目前所推出的51系列含有更高的速度和增加了更多功能,未來和DALLAS公司所推出的8051 都值得消費者注意。為了方便讓讀者選購ATMEL公司出產(chǎn)的MCS-51,以下 介紹其IC編號所代表的意義： ATMEL公司生產(chǎn)的各版本MCS-51編號如下：組件編號程序內(nèi)存(Program Memory)數(shù)據(jù)存儲器容量(Data Memory Bytes)16bit定時器(16bit timer)AT89C10511K Flash64 RAM1AT89C20512K Flash128 RAM2AT89C514K

30、Flash128 RAM2AT89C328K Flash256 RAM3AT89C5520K Flash256 RAM3AT89S82528K Flash256 RAM2K EEPROM3AT89S5312K Flash256 RAM3由于AT89C51/52/55是一般較為通用的MCU,我們就把它與8051/8052做功能上的比較,其所增加功能如下：1.具有4K/8K Bytes可重復(fù)規(guī)劃的快閃記憶體(Reprogrammable Flash Memory),可寫入/抹除1000次以上,程序可保存10年以上。 2.操作頻率:0MHz24MHz(AT89C55為高速可達33MHz)。 3.操作

31、電壓：5V 。 4.AT89C51 具有兩層優(yōu)先權(quán)的5個中斷向量結(jié)構(gòu),AT89C52/55具兩層優(yōu)先權(quán)的6個中斷向量結(jié)構(gòu)。 5.三個可規(guī)劃的記憶體上鎖位。 6.ALE腳可規(guī)劃為,只在執(zhí)行MOVC和MOVX時才動作。(可減少EMI,因為方波的電磁干擾很大) 7.AT89C52/55的計數(shù)器2共有四種操作模式: 1）捕獲(capture)。 2）自動重載(auto-reload)(往上或往下計數(shù)) 。 3）鮑率產(chǎn)生器(baud rate generator) 。 4）時鐘輸出(clock-out)。 其中第(2)種操作模式增加了可往上或往下計數(shù)的功能(一般為上數(shù)功能), 第(4)種操作模式為新增加

32、的功能,利用P1.0可以規(guī)劃出50%責(zé)任周期的 時鐘輸出。 而AT89S53增加了一個相當(dāng)令人注意的功能：ISP,這個功能使得程序可經(jīng) 由ISP(In-System Reprogrammable)接口下載,其具有12K可可重復(fù)規(guī)劃的快閃記憶體,可寫入/抹除1000次以上,使得使用者更加方便使用。Dallas家族介紹： Dallas公司所出產(chǎn)的8051家族,一般都是用在對高速有嚴(yán)格要求之下才會考慮使用,一般統(tǒng)稱為高速微控器(HSM),目前較為常用得有DS80C310和DS80C320,如果考慮高速動作這兩顆是一般常用的微控器,而且價格和其它高速微控器來比是較為便宜的,但唯一的缺點是其內(nèi)部沒有RO

33、M,一般都是外接EPROM,但不能超過64K 位組,由于在高速動作,所以周邊的IC存取速度就需要相當(dāng)?shù)淖⒁?以74HC373來說,就要換成74F373,在EPROM的存取速度也要配合微控器的振蕩器頻率,一般模擬所用的ICE是無法做高速模擬的所以必須使用Dallas公司自己出產(chǎn)的ICE；以往Dallas公司所標(biāo)榜的是高速微控器,但目前華邦公司也出廠了高速微控器(40MHZ),其速度不輸于Dallas的產(chǎn)品,如果設(shè)計上對速度有嚴(yán)格的要求,倒也可以考慮一下華邦的W78E51/52 /54/58,但假設(shè)你要整合性強又要高速的話DS87C550或許可以滿足你的要求。以下介紹其IC編號所代表的意義：Dal

34、las公司出產(chǎn)的各版本MCS-51編號如下：組件編號程序內(nèi)存(Program Memory)定時器/計數(shù)器串聯(lián)I/O(Serial I/O)DS80C310NO3 1DS80C323NO3+WDT2DS87C52016KB EPROM3+WDT2DS83C53016KB EPROM3+WDT2DS87C53016KB EPROM3+WDT2DS87C5508KB EPROM3+WDT2WDT：看門狗計時器 Serial I/O：UART 一般常用的為DS80C310和DS80C320,我們就把它與80C32做功能上的比較,其所增加功能如下 ： DS80C310：1.有兩組DPTR,一般只有一組

35、。 2.振蕩器頻率范圍：033MHZ,一個機械周期需4個振蕩周期,一般為12個振蕩周期。 3.可變機械周期的MOVX指令,用來配合ROM或周邊組件的讀取速度。 4.有6個外部中斷,一般只有/INT0和/INT1。 5.有兩層優(yōu)先權(quán)的10個中斷,因為外部中斷多了4個。 DS80C320除了具有DS80C310外,還增加了一些功能： 1.有13個中斷源,其中包含了6個外部中斷。 2.有看門狗計時器(Watchdog timer)的功能。 3.提早警告電源失效中斷。 4.電源下降自動重置(Rest)功能。 目前Dallas公司所出產(chǎn)的微控器除了以上介紹的功能外,更添加了其它的功能,而且是百分之百和8

36、051兼容,這使得使用者在設(shè)計時更加的方便,現(xiàn)就以DS87C520為例： 1.有OTP(只能燒錄一次)和EPROM(可多次燒錄)版本,增加使用的彈性。 2.可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器(SFR),控制ALE腳對EMI干擾。 3.可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器(SFR),控制指令周期速度為64或是1024,一般內(nèi)定4(8051為12)。 4.可用MOVX指令讀取內(nèi)部1K Bytes 的SRAM(一般只有256 Bytes的資料記憶體)。 5.內(nèi)部的16K Bytes 的ROM,可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器(SFR),成為從0到16Kbytes的ROM使用。 由于Dallas的微控器增加了許多的功能,如果

37、使用者有需要使用的話,就必須事先在程序中定義特殊功能暫存器(SFR),否則在組譯時會產(chǎn)生錯誤的訊息,但如果你沒有使用到這些特殊功能,就不需去定義,這是在使用Dallas微控器時必須注意的事情。 目前在8位微控器的市場,有Microchip公司出產(chǎn)的PIC16CXX,其特色為省電、低功率,而且對于周邊的電路整合性比8051強,因為其內(nèi)部有些已內(nèi)建A/D、PWM、I2C、LCD控制功能,這讓使用者有更多選擇的空間,如果讀者有興趣也可上網(wǎng)( 綜合考慮系統(tǒng)擴展方便性、系統(tǒng)工作可靠性、性價比等因素,系統(tǒng)主機芯片采用ATMEL公司所出產(chǎn)的ATC89C51。全自動洗衣機的控制邏輯電路如圖2所示。它由單片機A

38、T89C2051為核心加上有關(guān)集成電路及元器件組成。從圖中看出,這個全自動洗衣機控制邏輯電路相當(dāng)簡單。 全自動洗衣機的工作部件有3個,這就是電機.進水閥和排水閥。電機是洗衣機的動力源,它的轉(zhuǎn)動帶動洗衣桶和波輪的轉(zhuǎn)動,從而時現(xiàn)對衣物的洗滌。進水閥用于控制洗衣機的進水量。排水閥用于控制排水。電機在脫水時還高速旋轉(zhuǎn)帶動衣物脫水。 電機的狀態(tài)有3種,即正轉(zhuǎn).反轉(zhuǎn)及停止?fàn)顟B(tài)。電機一般工作在這三種狀態(tài)的不斷轉(zhuǎn)換之中,從而實現(xiàn)洗滌。但在脫水時,只工作在正轉(zhuǎn)高速狀態(tài)。進水閥和派排水閥則只有開.關(guān)這兩種狀態(tài)。 從圖2的控制電路中可以看出：AT89C2051的P1端口中的P1.0P1.3共四條I/O線通過4塊SP111O新型固態(tài)繼電器分別直接驅(qū)動洗衣機的這些工作部件。SP1110是一種固態(tài)繼電器,內(nèi)有發(fā)光二極管及光觸發(fā)雙向可控硅,1050mA輸入電流即可使雙向可控硅完全導(dǎo)通,輸出端通態(tài)電流為3A（平均值）,浪通電流15A（不重復(fù)）。之所以選用這個