《基于单片机的全自动洗衣机系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的全自动洗衣机系统的设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文（设计）论文题目：基于单片机的全自动洗衣机系统的设计学生姓名：ID:久大哥学 号：所在院系：电气信息工程学院专业名称：通信工程届 次：指导教师：目 录前言20.1 课题背景20.2 全自动洗衣机发展前景20.3 洗衣机的分类31 方案设计41.1 洗衣程序设计51.2 按键设计51.3 LED指示灯的设计51.4 单片机各I/O口的分配设计61.5 电机控制电路设计81.6 电源模块81.7 本章小结82 系统硬件设计92.1 系统硬件设计任务92.2 洗衣机的工作过程92.3 全自动洗衣机控制系统硬件的选择102.4 系统结构框图133 系统软件设计144 结论26参考文献：26淮南
2、师范学院2013届本科毕业论文基于单片机的全自动洗衣机系统的设计学生：常久(指导教师：王千春)(淮南师范学院 电气信息工程学院)摘要：单片机是计算机家庭的一个重要分支，它具有体积小、价格低、面向控制的特点，适用于各种工业控制、仪器仪表装置，在人类生产和生活的各个领域都有极为广泛应用。本文详细介绍了国内洗衣机控制系统的发展现状，发展中所面临的问题。同时也详尽的介绍了此次设计中最重要的组成部件单片机的概念、工作原理及设备总体结构，其中采用了AT89C51作为控制核心，以MCS-51为核心结合接口芯片及外围电路以实现洗衣机的智能控制。本设计取材容易，结构简洁，易于制作，具有一定的实用价值。关键词：单
3、片机；全自动洗衣机；AT89C51Design of Automatic Washing Machine System Based on Single Chip Microcomputer Student:CHANG Jiu(Faculty Adviser:WANG Qianchun) (Electrical and Information Engineering Departmet, Huainan Normal University)Abstract: SCM is an important branch of the family computer, it has a small and
4、 low price, control-oriented features for a variety of industrial control, instrumentation devices, has a very wide range of applications in various fields of human production and life. This paper describes the development status of the domestic washing machine control system, the problems faced in
5、the development. Also detailed presentation of the most important of the design of the components microcontroller, how it works and equipment overall structure, which uses AT89C51 as the control, MCS-51 core binding interface chip and peripheral circuits in order to achieve the washing machine intel
6、ligent control. The design drawing easy, simple structure, easy to produce, has some practical value.Keywords: Microcontroller; fully automatic washing machine; AT89C51前言0.1 课题背景从古代至现在，洗衣服都是一项难以逃避的家务，而在洗衣机出现以前，对于很多人而言，它并不是像田园诗描绘的那样充满趣味，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：辛酸苦累。1858年，一个叫汉密尔顿史密斯的美国人在匹茨
7、堡制成了世界上第一台洗衣机。该洗衣机的主件是一只圆桶，桶内装有一根带有桨状叶子的直轴。轴是通过摇动和它相连的曲柄转动的。同年史密斯取得了这台洗衣机的专利权。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世界上第一台人工搅动洗衣机。1880年，美国又出现了蒸汽洗衣机，蒸气动力开始取代人力。经历了上百年的发展改进，现代蒸汽洗衣机较早期有了无与伦与的提高，但原理是相同的。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。1922年，美国玛塔依格公司改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来
8、，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。1932年后，美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机，洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成，使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。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
9、高得水平。0.2 全自动洗衣机发展前景目前中国洗衣机市场正进入更新换代时期，市场潜力很大，人们对于洗衣机的要求也逐渐变高，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，在许多方面还达不到人们的需求。这就要求设计者们有更高的专业和技术水平，能够提出更多好的建议和新的课题，将人们的需要变成现实，设计出功能更全面、更节能、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多洗衣的厂家都注重各自品牌的洗衣机的特长，突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能，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，控制功能灵活，因此，设计出基于单片机的全自动洗衣机控
10、制电路系统具有很强的实用性。全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。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。另一变化就是高度人性化、智能化、从半自动、自动化。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
11、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弯深腰；蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便等。0.3 洗衣机的分类一、按结构形式分：单桶、双桶、多桶型二、按洗涤方式结构原理分1滚筒式洗衣机：衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的间歇的正反转动，滚筒内凸筋把衣物带至高处再跌下，起揉搓作用，进行洗涤。类型：（1）前装式滚筒洗衣机（2）顶装式滚筒洗衣机2波轮式（涡卷式）洗衣机：也称日本式洗衣机。优点：结构简单，体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高。缺点：漂洗衣物不均匀，损衣率高。3搅拌式或摆动（叶）
12、式洗衣机：洗衣机有一根主柱，由电动机带动摆动叶绕定轴作周期往复运动，每次转动角度小于360度。4其他：喷流式、喷射式、振动式等，市场上比较少见。三、按自动化程度分1普通型洗衣机：搅拌动作为电动机带动正转、反转及停定时器控制，而进水、排水、脱水等完全手动。2半自动型洗衣机：（1）半自动单筒型：洗涤、漂洗、进出水均自动按设定程序与时间进行，没有脱水机。（2）半自动双筒型：由洗涤、脱水两部分组成。先自动完成洗涤、漂洗。再由人工把洗净的衣物放入甩干桶中脱水。3全自动型洗衣机：可按选定的工作程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、甩干、进水、排水等动作，无看管。类型：（1）机械全自动型：由电动程控器控制。（2）电
13、脑全自动型：由电脑程控器控制。1 方案设计本设计主要由单片机控制电路、电机控制电路以及电源模块三大模块构成。单片机控制电路负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89C51单片机、按键、水位传感器、蜂鸣器、LED指示灯、进水电磁阀、排水电磁阀以及光电隔离开关组成；电机控制电路实现电机驱动功能，主要由电动机、整流电路和逆变电路组成。电源模块与整流电路相似。1.1 洗衣程序设计洗衣机共有4种洗衣方案，分别为弱洗、标准洗、强洗和甩干。每种洗涤方案，都包括进水、洗涤、排水、甩干、进水、漂洗、甩干、排水、报警几个过程。强、弱洗涤过程的不同在于电机正、反的转动时间以及整个的洗涤时间。例如，若选择强洗方案，则在
14、洗涤的过程当中，依次进行强洗、标准洗和弱洗。依此类推，若是标准洗，则先标准洗，然后再弱洗。1.1.1 洗涤过程当进水完毕，则先开始洗涤过程，主要由弱洗、标准洗、强洗三种。每种洗涤的不同在于电机的正、反转动的时间。例如，强洗每一次电机正转的时间和反转的时间都比标准洗与弱洗的时间多一些。如果选择的是强洗过程，则依次进行强洗、标准洗、弱洗的洗涤。若选择标准洗，则进行标准洗和弱洗的洗涤。选择弱洗，则直接进行弱洗过程。1.1.2 漂洗过程所谓漂洗，则是将洗涤剂放出后，进行的洗衣过程，与正常的洗涤类似，只不过洗涤时间短一些。1.1.3 甩干过程当洗涤过程或者漂洗过程后的排水结束，都要进行甩干过程。甩干过程
15、中，电机高速旋转一段时间。1.1.4 进水、排水过程当洗衣机需要进水或者排水时，洗衣机自动打开进水或排水电磁阀，由两个水位传感器检测水位，并通过单片机控制相应电磁阀的关断。1.2 按键设计本设计中，洗衣机面板上共有4个按键，分别为弱洗方案、标准洗方案、强洗方案和甩干。每个按键都对应一个LED指示灯。当洗衣机启动，按下某个按键，对应指示灯亮，洗衣机开始相应的工作。1.3 LED指示灯的设计本设计中，共用5个LED指示灯。L1为弱洗指示灯，L2为标准洗指示灯。L3为强洗指示灯，L4为漂洗指示灯，L5为甩干指示灯。1.4 单片机各I/O口的分配设计P0口：作为信号输入端口。P0.0到P0.3分别为弱洗按键K1，标准洗按键K2，强洗按键K3，甩干按键K4与之相连，P0.4与P0.5分别作为进水水位传感器和排水水位传感器的输入端子。如图1所示。图1 P0口示意图P2口：作为信号输出端子。P2.0到P2.4依次是LED指示灯L1、L2、L3、L4、L5与之相连。P2.5与P2.6分别作为进水电磁阀与排水电磁阀的输出端子。P2.7作为蜂鸣器的输出端子。示意图如图
