洗衣机控制器课程设计

课程设计（论文）题目基于单片机的洗衣机控制器设计姓名高飞学号3090401097专业班级09通信1班指导教师裘君分院信息科学与工程分院完成时间2013年1月11日宁波理工学院Ⅰ摘要模糊控制是以模糊数学为基础发展起来的一种新的非线性的控制方法，解决了一些用传统方法无法解决的问题。近年来，模糊控制在家用电器控制中得到较广泛的应用，采用模糊控制技术的洗衣机具有自动识别衣质、衣量，自动识别肮脏程度，自动决定水量，自动投入恰当的洗涤剂等功能，不仅实现了洗衣机的全面自动化，也大大提高了洗衣的质量，具有很强的实用性和较好的发展前景。基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统,以单片机AT89S51为核心,可以实现洗衣机的智能控制,提高洗衣质量,节约能源。基于51单片机的洗衣控制系统，控制面板由按键、指示灯和LED显示器组成。按键选择洗衣机工作方式，指示灯配合按键工作，LED显示器则显示洗衣机洗涤和脱水时间。洗衣机的整体电路模块包括键盘矩阵、指示灯、电动机控制及电源电路。控制程序设计包括定时中断服务程序、外中断服务程序及主程序。关键词：模糊控制；洗衣机；全自动；洗衣控制系统；51单片机；控制程序ⅡAbstractFuzzycontrolbasedonfuzzymathematicsisdevelopedonthebasisofanewkindofnonlinearcontrolmethodtosolvesomeoftheproblemscannotbesolvedusingtraditionalmethods.Recentyears,fuzzycontrolbeenmorewidelyusedinhouseholdappliancescontrolusingfuzzycontroltechnologywashingmachinetoautomaticallyidentifyqualityclothing,clothingamount,automaticallyidentifyhowdirty,automaticallydeterminestheamountofwater,automaticallyputintotheproperdetergentandotherfunctions,notonlytoachieveafullyautomatedwashingmachine,andalsogreatlyimprovethequalityofthelaundry,hasastrongpracticalandgooddevelopmentprospects.Automaticwashingmachineautomaticcontrolsystembasedonfuzzycontrol,MCUAT89S51asthecore,youcanachievetheintelligentcontrolofthewashingmachinetoimprovethelaundryquality,andenergyconservation.Basedon51MCUlaundrycontrolsystem,thecontrolpanelbuttons,lights,andLEDdisplay.Buttontoselectthewashingmachineworks,theindicatorwiththekeyswork,LEDdisplayshowsthewashingmachinewashinganddehydrationtime.Washingtheoverallcircuitmodulecomprisesakeyboardmatrix,indicator,motorcontrolandpowersupplycircuit.Thedesignofthecontrolprogram,includingthetimerinterruptserviceroutine,outsidetheinterruptserviceroutineandthemainprogram.Keywords:fuzzycontrol;washingmachine;fullyautomatic;laundrycontrolsystem;51MCU;controlprograⅢ目录摘要...........................................................IAbstract.........................................................1第1章概述.....................................................11.1洗衣机的概念.................................................11.2洗衣机的发展现状.............................................11.3洗衣机的发展趋势.............................................11.4现有洗衣机存在的一些列问题...................................21.4.1漂洗不净洗涤剂有残留...................................21.4.2洗衣机配重影响噪音水平..................................21.4.3洗衣机最多能洗多少衣服..................................21.4.4高速甩干有用么.........................................31.5本课题的目的.................................................3第2章硬件系统的设计...........................................42.1洗衣机洗涤原理...............................................42.2全自动洗衣机的控制功能要求...................................42.3硬件线路原理.................................................52.3.1电源部分................................................52.3.2功能设置及控制电路......................................62.3.3洗衣机状态显示..........................................62.3.4输出控制电路............................................62.4系统工作流程.................................................72.4.1主程序设计..............................................72.4.2内部定时中断设计........................................92.4.3外部中断设计............................................9第3章软件系统的设计...........................................93.1模糊控制的基本原理...........................................93.2模糊化在洗衣机中的应用......................................113.3模糊推理....................................................133.4反模糊化....................................................13结束语..........................................................14致谢............................................................15参考文献........................................................151第1章概述1.1洗衣机的概念洗衣机(washingmachine）是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。中国规定洗涤容量在6kg以下的属于家用洗衣机：家用洗衣机主要由箱体、洗涤脱水桶（有的洗涤和脱水桶分开）、传动和控制系统等组成，有的还装有加热装置。洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体，有别于使用特制清洁溶液，及通常由专人负责的干洗。1.2洗衣机的发展现状根据机电商会研究，近年来，中国洗衣机行业一直维持着20%-30%的稳定增长。机电商会调查结果显示，国内受访消费者家中目前主流使用的洗衣机仍是全自动波轮洗衣机，但滚筒洗衣机的购买欲望在明显上升。与此同时，节水降噪仍是洗衣机技术关注重点，国内受访消费者对于洗衣机的耗水量、耗电量，以及洗涤剂使用量非常关注。目前中国的洗衣机市场，虽然仍以波轮洗衣机为主，但滚筒洗衣机凭借在水耗及洗涤效率方面的优势对波轮洗衣机的市场替代趋势已经逐渐开始显现。1.3洗衣机的发展趋势从目前的市场上看，各洗衣机生产商大力推广的概念主要是集中在“节能”、“节水”和“降噪”上，预计此趋势在很长一段时间内都将会是国内洗衣机市场消费者和厂家十分关注的技术点。现代科学技术的发展，特别是嵌入式技术的发展，使微电脑的功能日益强大，微电脑与传感器系统的结合，以及人们对洗衣机使用方便的要求，使得洗衣机的全自动化成为另一个发展方向。因此，从世界范围内来说，洗衣机总的发展趋势是向微电脑，传感系统，智能化、全自动化的方向发展。21.4现有洗衣机存在的一些列问题1.4.1漂洗不净洗涤剂有残留洗涤结束后，很多用户都会发现残存一些泡沫或是洗涤剂在衣物上面。同时在洗涤结束后一段时间，也会有用户发现洗衣机仍然在往外排水。有人认为这是洗衣机产品质量问题，其实不然，造成漂洗不净的情况有很多，一个是下面会说到的甩干转速不够，一个是洗涤剂使用过量。我们有时会使用过量的洗涤剂进行清洗，而洗衣机自设程序无法改变，在原有漂洗次数过后还会残留大量洗涤剂不能正常漂洗，就会造成一定的漂洗不净。另外关于在洗涤结束后仍有水排出的问题，由于我们由于投放了过多的洗涤剂，搅拌后会产生大量泡沫，漂洗不净，就难免会残留大量泡沫在洗衣机内部。当洗涤剂泡沫消失后，残留的水分就会沿着排水口排水，造成继续“排水”的假象。1.4.2洗衣机配重影响噪音水平消费者在购买产品时几乎不会对产品的重量多加关注，认为重量只是洗衣机一个无关注要的参数。其实这犯了一个比较常见的错误。洗衣机重量对我们使用有着不小的影响，尤其是对噪音方面。为了解决噪音问题，厂商一方面对产品性能进行改进，产品设计上也进行改良，洗衣机的重量就是其中一点。为了在高速甩干过程中保持洗衣机的平稳，厂商便在洗衣机重量上做足了文章，增加配重就是其中最常见的方法。增加了配重，在高速甩干中，洗衣机运转就会更加平稳，噪音也就更小了。1.4.3洗衣机最多能洗多少衣服每台洗衣机都会有一个额定的洗涤容量，这个数字是我们挑选洗衣机的一个关键指标。那么我们能够洗涤能效标识上所标示重量的衣物吗？一般来说，洗衣机洗涤额定重量的衣物应该是没问题的。不过我们要注意到、一个事实：很多品牌有意无意地将洗衣机容量当作是洗衣机洗涤容量来标注。而3滚筒洗衣机的洗衣原理是靠衣物的摔打进行洗涤，同时需要足够摩擦来清除污迹，所以在