基于单片机的自动洗衣机模拟控制系统_前期报告

1河北工业大学2016届本科毕业设计（论文）前期报告毕业设计（论文）题目：基于单片机的自动洗衣机模拟控制系统专业：电子信息工程技术学生信息：指导教师信息：下达任务日期：2016-04-01（一）毕业设计前期工作综述科技的发展带动计算机在社会领域逐步拥有相当重要的地位，单片机的运用也逐步深入，传统控制检测也受到前所未有的冲击，单片机因其体积小、价格低、控制灵活也越来越受到设计者的亲睐。随着生活节奏的加快，传统的洗衣机已不能满足人们的需求，设计者应时设计出自动洗衣机，并且逐步改善，以便到达消费者的要求。自动洗衣机的各项功能都是由单片机控制的，在进行实物操作之前，先在proteus软件中进行硬件的设计，分析及仿真；再用keil进行程序的编写与调试。然后将proteus中画好得硬件原理图与keil中运行无误的程序相连接；通过观察原理图中仿真情况进行修改，至达到想要结果，然后根据原理图设计模拟洗衣机系统的实物。本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、洗涤、漂洗、排水和脱水等阶段。洗衣机工作过程如下：⑴洗涤过程：通电后，若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。进入洗涤过程，首先进水阀接通，开始向洗衣机供水，当到达要求水位时，进水阀断电关闭，停止进水；电机接通，正反向交替转动。⑵漂洗过程：与洗涤过程操作相同，只是时间相对短一些。⑶脱水过程：洗涤或漂洗过程结束后，电机停止转动，排水阀接通，开始排水。排水阀动作的同时，电机接通，当水位低到一定值，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。在洗衣机工作的同时，洗涤、漂洗及脱水时间都通过倒计时的方式显示在个LED上，发现异常现象时错误信息指示灯亮起，洗衣机停止工作。在洗衣机运行过程中，可根据实际情况暂停洗衣机的工作，根据衣物材质选择自己所需要的洗涤程度，根据污渍的顽固程度设置洗涤时间，等等。根据实际情况让洗衣机尽可能的完善，尽可能达到人们所期许的程度。（二）本课题研究的问题既解决办法1、用protelDX设计仿真电路，用keil编写各部分程序及总程序，将keil软件与protel连接，验证程序的可行性；2、设计自动洗衣机模型，将程序导入，实现自动洗衣机的自由、方便控制。相对于protel和keil的使用及连接，单片机程序的设计，这些理论知识中所遇到的问题通过向同学以及老师请教，查阅有关文献和资料，可以在解决问题的同时，巩固自身知识。实物设计过程中选件是一个值得花时间的问题，要多查阅有关资料，确定最合适的器件。（三）文献综述从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人2而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。传统工业随着洗衣机质量和人们生活水平的不断提高，1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机；1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机；1880年，美国又出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力；1910年，美国的费希尔在芝加哥试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端；1932年，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成，这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。第二次世界大战结束后，洗衣机得到了迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。近几十年，在工业发达国家，全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展，其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。洗衣机行业在不断改革，随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家耳濡目染的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐，引发了洗衣机消费健康潮。另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按钮一切搞定！同时，用户可以按照自己的洗衣习惯，自主选择时间和方式，自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适，如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗；斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰；蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便，DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出，等等。另外，大容量成为不变的消费趋势。前几年，洗衣机容量多为4-5公斤，6公斤的大容量尚很少见。现在，7公斤的容量已经很普遍，8公斤也正常。现代人居空间不断扩大，对宽敞、舒适、方便要求更多，大能容小，大容量洗衣机一台可顶一套。业内人士表示，尖端洗涤技术的革新，所表现出的洗衣方式更加注重健康和个性化，已在市场发展中倍受欢迎。随着单片机技术日新月异的发展，单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等特点在过程控制、机电一体化、智能化仪表、家用电器等方面得到了广泛应用。以单片机为核心设计的洗衣机控制电路组成相对简单而且实用性很强。设计运用AT89C51单片机，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-FlashProgrammableandEranableOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。