1、訪妥外京曇陀題 目：智能洗衣機的控制技術研究院系名稱：工學院專業班級：電氣工程及其自動化學生姓名：張航學 號：120102180239指導教師：荊海霞2015 年 3 月 16 日摘要本設計是利用89c51單片機微處理器來實現對智能洗衣機的控制, 利用主程序選擇按鈕、啟動按鍵和增減按鍵作為輸入參數，通過kc訂 軟件編程來控制電機旋轉、led數碼管顯示等主要動作。在實現具體的 洗衣程序吋通過洗滌和脫水子程序代碼來完成整個過程的控制。木設 計可以實現洗衣代碼選擇顯示、洗衣倒計時顯示、進水指示、排水指 示、電機旋轉等主要顯示過程。關鍵詞89c51單片機 智能洗衣機第一章緒論隨著國民經濟的發展，人民的

2、生活水平不斷提高，智能洗衣機作 為人們從繁復的家務勞動中解放出來的好助手，越來越受到消費者的 喜愛。通過對于基于單片機控制的智能洗衣機的研究我們可以更清晰, 更實際的掌握單片機的一些基本的控制和應用。單片機在日常家電中 的應用比較廣泛，洗衣機智能控制系統就是一種以單片機為控制核心 的系統，它把以往對洗衣機的繁瑣的操作變得簡單化，不但其機器性 能顯著提高，還增加了難以實現得功能，同時也提高了控制的精確度, 硬件和軟件相互配合實現洗衣機工作的智能化和自動化。因此對于智 能洗衣機的研究一方面可以讓我們對于所學的單片機和電路有關知識 冇個更好的理解和鞏固，一方而也鍛煉了自身的動手能力，特別是能 夠實現

3、軟硬連調所具備的能力。1.1研究目的本文設計并實現了一種基于單片機的智能洗衣機控制系統。該設 計方案電路簡單、可靠性強、價格便宜。系統主要包括單片機控制電 路、穩壓電源電路、led數碼管顯示電路、按鍵電路、蜂鳴電路和電機 控制電路等。(1) 培養學生運用所學的單片機方面的知識的能力，熟練應用 at89c51單片機，更進一步的理解單片機精華；(2) .讓單片機方面的知識能夠在日常生活屮得以更廣泛的實踐和運 用；(3) 讓自己的理論在實踐屮得到體驗，鞏固和加強z前所學的知識，使2前模糊的和不明口的地方得到更深刻的理解。12研究意義以單片機at89c51為核心，數碼管顯示實現電動機的自動控制， 減少

4、手動控制，并且由于該系統的設計在應用屮可以捉高工作強度， 可以讓人們放心使用，提高產品的安全性。由于其功能簡單，設備要 求性能不高，可移植性比較強，此外，洗衣機的各項功能都是曲單片 機控制實現的，單片機體積小，控制功能靈活，因此，設計出基于單 片機的洗衣機智能控制系統具有很強的實用性，可以廣泛使用。13研究價值與應用基于單片機的洗衣機智能控制系統具冇精度高、功能強。經濟性好 的特點。無論在提高產品數量，節約能源還是改善勞動條件等方面都 顯示出無比的優越性。對基于單片機的洗衣機智能洗衣機控制系統設 計進行深入研究是我們掌握智能洗衣機這種重要家電的工作原理和控 制系統，進一步了解單片機在不同領域的

5、應用方法，學會單片機的洗 衣機智能控制系統設計，同時也會為我們將來從事電子行業或在生活 屮得以運用打下一定基礎，此外，將人們的需要變成現實，設計出更 節能、功能更全面、更人性化的智能洗衣機，使人們的生活更方便、 舒適。智能洗衣機從結構上分有波輪式，攪樣式，滾筒式，口前，國內 市場上銷售的大都是波輪式和滾筒式。智能洗衣機是集洗滌，脫水于 一體，并且能自動完成洗衣全過程的洗衣機，真正做到了它工作，您 休息。智能洗衣機有各種洗滌程序，可供用戶門由選擇，工作時間可 任意調節，工作狀態及洗，脫時間在面板上都冇顯示，能自動處理脫 水不平衡（具有各種故障和高低電壓自動保護功能），工作結朿或電源 故障會自動斷

6、電，無需看管，確保安全。波輪式智能洗衣機的特點是洗凈率高，但對衣服的磨損很大，隨 著人們生活水平的不斷提高，絲綢，毛料等大步走進普通家庭，廠商 又適時地推出了滾筒洗衣機，它最大的優點是磨損率小，但洗凈率比 波輪式低。如今，消費者已不滿足于半自動洗衣機的洗滌方式，而改 用智能洗衣機。第二章系統總體設計整個硬件系統主要包括如下幾個部分：主控模塊、按鍵控制模塊、按鍵控制模塊起到開啟，選擇次數和時間，關閉整個系統作用；數碼管顯示模塊起到顯示系統的功能；指示燈模塊起到顯示系統的工作狀態；電機控制和蜂鳴器起到洗衣和報警作用；通過按鍵作為系統的輸入，當按下開關按鈕時，其對應的指示燈 亮，選擇適當的時間和次數

7、，電動機工作，數碼顯示其對應的工作狀 態和時間或次數。第三章硬件電路設計3.1基于at89c51單片機控制的智能洗衣機原理控制板電路使用at89c51芯片,時鐘電路采用6mh晶振。輸入信 號有：設置洗滌次數，洗衣時間和脫水時間。輸出信號包括：一個8 位led數碼管動態顯示（洗衣或脫水剩余時間）和蜂鳴器鳴叫、進排 水、電機旋轉信號。其屮+5v電壓由線性穩壓電源得到。3.2原理圖的說明3.2. 1.主芯片電路主芯片電路如圖3-1所示，控制電路采用at89c51芯片，時鐘電 路采用6hz品振，主芯片左邊部分電路即為品振和復位電路。作為控 制中心的單片機，在進入工作么前應預先清零復位，給單片機初始化,

8、 以清除由于某種原因引起內部程序紊亂的狀態。在系統控制電路中， 復位電路是靠電容充放電完成的。l-lr¥ ttit 一一w *-rjk jlo m iv圖3t主芯片及晶振和復位電路k-xi >t-rrtz_ -xj-jlljkli'll i na 5ihm t-a -ci »l iv".!", fcmt-f如圖3-2所示，輸出口 p1.0-p1.7控制8位led數碼管顯示電路。 它可用來顯示時間（即洗衣時間、脫水時間、洗衣剩余時間和脫水剩 余時間）；顯示主程序控制過程（即洗滌時間設置、洗滌次數設置、脫 水時間設置等）。31ea1234567

9、8p1.0 p1.1p1.2p1.3p1.4p1.5p1.6p1.7at89c51廠厶r/p2.5/p2.6/p2.7/p3.0/fp3.1ap3.2/1p3.3/ip3.-p3jp3.6/p3.7圖3-2led數碼管顯示電路3.2.3.按鍵電路部分按鍵主控開關，如圖3-3所示，為主程序控制選擇鍵，當洗衣機 接通電源后，處于待機狀態（set二0）,數碼管顯示a,按下按鍵主控 開關（set二1） , led數碼管顯示為b,按下加時間或次數或減時間或次 數設置洗滌次數；再按下主控開關（set二2） , led數碼管顯示為c,設置洗滌吋間；再次按下主控開關（set二3） , led數碼管顯示為d,設

10、置脫水吋間；最后按下主控開關（set二4） , led數碼管顯示為f, 表示等待洗滌。此時按下按鍵s1,洗衣機開始工作。若只進行脫水工 作，再按下主控開關（set=5）,進入脫水流程。洗衣機工作結束后， 再按下啟動開關，進入待機狀態。3. 2. 4蜂鳴電路和電機控制電路蜂鳴器在洗衣機中起提示和報警作用。p2.7 口輸出電機控制信號，rfl繼電器觸發電路完成電機的驅動。另外電機電源接220v交流電。如圖3-4所示：圖3-4蜂鳴電路和電機控制電路指示燈電路在洗衣全過程屮起提示洗衣機進行到某個流程的作用。9t女臺洗竽旨示led-red待菽l狀:態指示led-red洗衣次數指示led-red洗衣時晅指

11、示led-red月兌水時i、冃指示led-red進水指示led-red 鑒扌旨示圖35指示燈電路第四章系統調試4.1硬件調試單片機應用系統的碩件和軟件調試是交叉進行的，但通常是先排 除樣機中明顯的換件故障，尤其是電源故障，然后才能安全地和仿真 機相連，進行綜合調試。在沒有燒寫程序的情況下，對電路中每個結點連接是否完好以及 元器件的連接進行檢測。如果完好，則進行各單元電路的檢測。系統 整體硬件電路如下圖5-1所示：uajxtan«tj'c1ps p1.1p12 pi 3p14pi 5p15 &i?dd6_p3« 2kt0 召3書tl p340i -t vp23

12、*1lp2312 陀5*13pi6*u 陀祁15力7t -r»d7led red06uored圖5-1雙擊at89c51單片機，打開如圖5-2所示的對話框:exclude from simulation exclude from pcb layout edit all properties as textattach hierarchy module hide common pinsedit componentcomponent reference:|u1hidden:okcomponent value:(at89c51hidden:helppcb package:|dil40二(乜

13、hide all二dataprogram file:|codebin_1.hex回 | hide all 勺hidden pinscancelclock frequency:|12mhz|hide all 三advaneed properties:| enable irace logging no |hide all二other properties:圖5-2程序加載對話框單擊program file后面的文件夾瀏覽按鈕，彈出select file name對 話框，選擇目標文件.hex,點擊打開按鈕即可加載成功。4. 3系統調試結果（1）如圖5-3所示，為洗衣機的洗滌過程，led數碼顯示為洗

14、滌 剩余時間。圖5-3洗衣機的洗滌過程仿真(2) 如圖5-4所示，led數碼顯示為洗衣機的脫水過程，d7燈亮表示洗衣機排水過程。d11hlkii豈誥2 x?1!ul"7mkimoextw?hmi hjmjrst旳知wwyrtfvim4 紛啲 沁l6 刃如ctpmij刃他 咖1$九iw.i(t»njitfijwjliyiwp”恥fis刃幺ti昭劌mfwjinrbuz1-mf圖5-4洗衣機的脫水過程仿真(3) 如圖5-5所示，為洗衣機洗滌結束，蜂鳴器發聲結束后的仿 真過程。vcctitcqnre汾打蛋sbk譏-潯來：rtei 1emsxtswsrjmjrsti耐mx”r=nrp

15、zjarsgcrp>耳ii.if-j.iit-dpl jpj jwnr»0pjj0tttw>it6pjxtipjywr 刃"xt*ttxt«圖5-5洗衣機洗滌過程結朿顯示結論在本次設計屮利用at89c51單片機作為主控芯片，p1 口為輸入端 口，p2, p0 口為輸出端口，通過調用洗滌、脫水代碼子程序來完成全 部的正?？刂七^程。智能洗衣機實現了從進水到脫水的全部洗衣過程, 極大地增強了洗衣機的功能。如若在木系統中加入模糊控制，可以判 斷衣物的質量，衣物是否被洗干凈等等情況，將能更大程度的提高洗 衣機的智能化。取得以下幾點成果：1. 對proteus仿真軟件有一定的了解，能熟練掌握仿真軟件的使用。2. 對單片機有了深入的了解，對今后的學習有更多的幫助。3. 在實際項目屮，如何選擇用例、確定對象等做了一次嘗試和分析。4. 完成了智能洗衣機的控制系統，符合用戶的需求。參考文獻1 閆玉德 俞虹，mcs-51單片機原理與應用，機械工業出版社2 周鳴爭錢峰，微機原理與接口技術，電了科技大學出版社，3 譚浩強c程序設計（第三版），清華大學出版社4 郭天祥編新概念51單片機c語言教程-入門、提高、開發、 拓展全攻略，