全自动洗衣机-课程设计正文(优秀版)

邵阳学院课程设计（论文）摘要本设计根据全自动洗衣机控制系统的要求和特点，设计了一种基于MCS-51单片机的全自动洗衣机控制器。该控制器以AT89C51为控制核心，进行洗衣程序的控制。全自动即进水、洗涤、摔干等一系列过程自动完成，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可提供用户选择。本课题要求设计全自动洗衣机控制器，在稳压电源下，有进水、洗衣、脱水功能，并显示预约时间。通过本文你将会对全自动洗衣机控制器的设计进一步了解，明白全自动洗衣机的工作流程。关键字:AT89C51；全自动洗衣机；洗衣程序。邵阳学院课程设计（论文）目录摘要..................................................................................................................I第1章绪论.....................................................................................................11.1课题背景.............................................................................................11.2国内外现状及水平.............................................................................11.3课题设计任务与要求.........................................................................1第2章系统方案设计.....................................................................................22.1设计方框图.........................................................................................22.2方案论证............................................................................................2第3章电路设计.............................................................................................33.1工作原理.............................................................................................33.2AT89C51介绍....................................................................................33.3单元电路设计.....................................................................................4第4章程序设计.............................................................................................84.1系统主程序设计................................................................................84.2程序源代码设计................................................................................9第5章系统仿真...........................................................................................155.1PROTEUS简介..............................................................................155.2系统仿真...........................................................................................15第6章总结...................................................................................................17参考文献.........................................................................................................18致谢.................................................................................................................18邵阳学院课程设计（论文）1第1章绪论1.1课题背景洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，有很好的发展前景。全自动即进水、洗涤、摔干等一系列过程自动完成，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可提供用户选择，全自动式洗衣机具有对衣物的磨损小、洗涤量大、节水等特点，因使用方便得到广大群众的青睐。随着社会的进步和生活水平的提高，人们对全自动洗衣机的功能多样化、操作简单化也提出了更高的要求。为适应这种变化，全自动化洗衣机的控制器已由机械式、混合式逐步过渡到全电子式控制，因此全自动化洗衣机控制器的设计这一课题对人类生活具有非常重要的意义。1.2国内外现状及水平目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多数洗衣机的厂家都注重各自品牌的洗衣机的特长，突出一两个与众不同的个性化的功能。随着国内外强势品牌加入研究新的技术，开发新的产品，洗衣机行业将爆发新一轮以“绿色环保”、“节水节能”为主题的竞争，而技术制高点则是未来的竞争焦点，全自动洗衣机在未来国内外市场将会有很好的前景。消费者自动选择进水量和洗衣程序，进一步实现省水、省电。针对市场需求的变化，一些生产厂家如海尔、小天鹅、小鸭等，先后向市场推出了一批全自动洗衣机，受到消费者的青睐，成为洗衣机中的购买热点。洗衣机的各项功能是由单片机控制实现的，单片机的体积小，控制灵活，因此，设计基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用价值。1.3课题设计任务与要求设计一个全自动洗衣机控制器设计，要求：(1)设计出硬件电路；(2)设计出软件编程方法，并写出源代码；(3)用PROTEUS进行仿真。邵阳学院课程设计（论文）2第2章系统方案设计2.1设计方框图基于单片机设计的全自动洗衣机，它有启动键、强制停止键、水位选择键、进水阀、排水阀、洗衣电机、脱水电机及各种显示电路。结构图如下：图2-1系统硬件电路方框图其中，P3.2口接启动/停止键，按下为启动，再按一次为停止；P3.5、P3.6、P3.7分别是正转显示、反转显示和脱水。电机显示，用数码管和二极管的亮灭进行显示，P2.3口接报警器，蜂鸣器BUZ1发出提示音。2.2方案论证系统以单片机为核心，用2位一体数码管显示当前状态下的剩余时间。工作状态用发光二极管D1-D4显示，系统启动后将按“进水-洗衣-脱水”流程工作。电动机用L298专用控制芯片，处在“洗衣”状态时，电动机不断进行正反转交替；处于“脱水”状态时，电动机正转。通电后，按下“运行”键，系统开始工作，“进水”状态指示灯D1发光，同时数码管从“15”开始倒计时；当数码管倒计时为“00”时，“洗衣”状态指示灯D2发光，同时数码管从“30”开始倒计时，洗衣机电动机做正反转交替运动；当数码管倒计时为“00”时，“脱水”状态指示灯D3发光，同时数码管从“20”开始倒计时，洗衣机电动机做正转运动。当数码管倒计时为“00”时，BUZ1发出提示音，系统工作结束。微处理器AT89C51启动键停止键水位选择开关运行状态显示手动排水阀手动脱水阀进水阀、排水阀蜂鸣报警邵阳学院课程设计（论文）3第3章电路设计3.1工作原理全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断，从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，顶住膜片将小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通；当电磁通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，使得中心小孔打开，水流从通过小孔流入桶内。输入量输出量（接通电源）（运行或停止）图3-1电路模拟过程图全自动洗衣机控制系统是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。(1)．“正常运行”方式具体控制要求如下：1)将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水；2）进水停止2s后开始洗衣；3）洗衣时，正转20s，停2s，然后反转20s，停2s；4）如此循环共5次，总共220s后开始排水，排空后脱水30s；5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共3次；6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。(2)．“强制停止”方式具体控制要求如下：1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行排水和脱水。3.2AT89C51介绍AT89C51单片机是ATMEL公司AT89系列中经济低价产品，指令兼容MCS-51指令集，它内含2KB可重编程的Flash存储器和128字节的RAM，有15条可编程的I／O引线和5个中断触发源。在需要I／O线不多的控制场合，选用它作为核心控制芯片，可使电路极大地简化，成本也较低。数码管接AT89C51的P0口和P2口，用来显示洗衣预约时间；蜂鸣器接AT89C51的P2.3口，用来洗衣结束的报警；AT89C51的P1.0到P1.3口接标准、经济、脱水、运行等指示灯；从AT89C51的第9脚（RST）引出复位电路，第18脚（XTAL2）、19脚（XTAL1）引出时钟振荡电路；AT89C51的P3.6、P3.7控制电路电动机洗衣机邵阳学院课程设计（论文）4口分别接的正转、反转的输出；AT89C51的P3.2口接启动按钮。图3-2AT89C51引脚分布3.3单元电路设计3.3.1LED显示LED的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮（低电平为点亮），而显示不同的字形由“g,f,e,d,c,b,a”7段发光二极管组成“8”字形显示器件，“dp”为小数点，不会亮，所以采用共阳级连接。其中PC0\PB0-a,PC1\PB1-b,PC2\PB2-c,PC3\PB3-d,PC4\PB4-e,PC5\PB5-f,PC6\PB6-g,PC7\PB7-SP接地邵阳学院课程设计（论文）5图表1驱动代码表显示数值Dopgfedcba驱动代码（16进制）011000000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001082H7111