《毕业设计基于89C52单片机的洗衣机节水控制系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计基于89C52单片机的洗衣机节水控制系统的设计（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、S.KXXXX学院本 科 毕 业 论 文毕业论文题目： 基于单片机的洗衣机节水 控制系统的设计 学生姓名： 学 号： 系 别： 专业班级： 指导教师姓名及职称： 起止时间: 20XX年 2 月 20XX 年 5 月54摘 要自动化和节能化是目前洗衣机发展的主流趋势。本文根据对洗衣机节能指标的要求，通过方案对比，选择89C52单片机作为控制核心，实施以节水为主要目标的节能洗衣机理念的设计与实现。本文详细阐述了系统的各个功能模块及其工作过程。洗衣机由键盘设定洗衣模式，并采用传感器检测洗衣过程中的水量、水的混浊程度等参数，通过单片机的八个子程序的处理，实现对洗衣机自动识别水量，自动识别浊度，自动决定
2、漂洗时间和漂洗次数等功能的控制。关键词: 洗衣机 单片机 浊度检测 节水ABSTRACTThe automation and the energy saving is the target of the new washing machine. According to the target, the paper focus on realizing the idea of water saving for the washing machine by the singlechip 89C52. This paper elaborates on the systems functions an
3、d its working process. The keyboard is used for setting workmode, and the sensors are to get the information in the working process, such as the water level, the turbidity, etc. According to the keyboard and the sensors, the singlechip, focusing on the turbidity of the water and based on the eight s
4、ubprocedures, determines the washing time and the times of washing.Keywords: Washing machine Singlechip Turbidity detection Water saving目 录 BACK PLACE1 绪论11.1 课题背景11.2 课题的意义31.3 设计内容42 系统硬件设计52.1 方案选择52.2 系统总体结构设计62.3 模块电路设计与元件选择73 系统软件设计153.1 系统主程序153.2 计算时间子程序163.3 中断程序173.4 显示时间子程序173.5 浊度数据AD转换及
5、漂洗控制子程序183.6 键盘扫描子程序193.7 键盘服务子程序203.8 工作模式设定程序213.9 系统动作服务程序254 系统调试与分析275 总结31参考文献33致 谢35附录一 系统原理图37附录二 源程序391 绪论1.1 课题背景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，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗涤剂的化学作用和强弱变化水流的机械作用，向更高层次的健康、节能、环保洗涤方式转变。在能源相对匮乏和环保理念流行的现代，“低碳”节能成为人们生活的主题，节能洗衣机的发展成为必然的趋势。BACK不可再生资源的日益减少和人类生活能源消耗
6、量日益增大的之间矛盾，使得二十一世纪将是一个追求节能、绿色环保的社会。而作为家电中的主力军洗衣机，同样朝着多功能、节能、低噪音的方向发展。其中，采用永磁无刷直流电机直接驱动的滚筒洗衣机代表着洗衣机发展的方向。BACK1.1.1 各国洗衣机的发展历程进入电气化时代之后，洗衣机的功能日益增强。电动洗衣机几经完善，在1922年迎来了一种崭新的洗衣方式搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在洗衣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。搅拌式洗衣机结构科学合理，损衣率较低，受到了人们的普遍欢迎，但
7、是存在耗电量大的缺点。在之后不到10年的时间里，德国于1928年研制成功了第一台滚筒洗衣机。滚筒洗衣机的特点就是洗衣内筒卧轴，以内筒凸筋作为原动力，带动衣物正反向转动，举起衣物，依靠重力的作用摔打衣物达到洗涤的目的。由于洗衣筒底不转动，洗净度、损衣率等性能居中。BACK1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础上，日本研制出了独具风格的波轮式洗衣机。波轮洗衣机洗衣筒的筒底装有波轮，电机带动波轮正反向旋转，湿衣物压在波轮上面随之旋转，同时筒内水流使衣物翻转，从而达到了洗涤的目的。由于波轮式洗衣机的相互搓揉力较大，所以洗净度最高，但是存在损衣率较高，洗涤均匀性较差，衣物易缠绕等缺点。至此，洗衣机生产
8、领域初步形成了搅拌式、滚筒式和波轮式洗衣机三分天下的局面。BACK1.1.2 我国洗衣机的发展历程我国的洗衣机是改革开放之后发展起来的新兴工业。我国的洗衣机行业发展大致经历了三个阶段。第一阶段为初期的起步阶段，这个阶段始上世纪八十年代的中期至八十年代的末期。这一阶段的主要特征为集中的技术引进。当时大量引进的是日本的波轮洗衣机生产技术和设备，迅速完成了由无到有的跨越。同时波轮洗衣机也因此奠定了在中国的市场地位。第二阶段是洗衣机的平稳发展阶段，时间从上世纪八十年代末期到九十年代中期，我国洗衣机生产企业的技术水平与质量水平稳步提高，成本不断降低，国内品牌的竞争优势不断得到提升，市场的份额不断增加，逐
9、渐主宰我国市场。第三阶段始于上世纪九十年代的中期，在这段时间内，之前渐渐退出我国市场的外国品牌纷纷重新登陆，其中以生产滚筒洗衣机的欧洲家电企业为主1。外国企业在我国投资兴建合资公司，加剧了洗衣机行业的激烈竞争。目前，我国的家用洗衣机产品的发展已经进入了成熟期，国营、集体、个体、外资、合资企业遍布全国各地，我国已成为全球洗衣机生产和消费的大国2。我国洗衣机年产量约占世界年产量的四分之一，居于世界首位。除了在数量和品种上满足国内市场外，还出口到北美、欧洲、东南亚等地，跻身于国际洗衣机市场的竞争行列。BACK1.1.3 洗衣机发展现状和趋势洗衣机使人们告别了搓衣板，洗衣棒的手工洗衣时代，但是最初的洗
10、衣机的自动化程度并不高，洗衣的几个过程仍需要人工来进行切换。随着技术的发展，作为洗衣机核心的电机驱动技术有了较好的发展，洗衣机也由最初的洗涤、脱水过程的手工切换发展到半自动半手工切换，再发展到了现在的全自动洗衣机。洗衣过程的全自动化并没有完全满足人的要求。目前，绝大多数洗衣机的电机驱动系统引入了微处理器。微处理器的引入使得洗衣机的功能更加强大。洗衣机生产行业通过对微处理进行编程，实现洗涤、脱水模式的多样化，满足用户洗涤不同衣质、不同污脏程度的衣物。而用户在操作过程当中指需要按几个按键即可完成选择工作。同时，人们在原来洗衣方式的基础上，通过优化洗衣机的结构，再与电机驱动相配合，来实现对洗衣机内部
11、水流的控制，从而使洗涤更彻底。小天鹅公司推出的“水魔方”技术就是其中的一个例子。BACK技术总是不停向前发展的，洗衣机也向着几个明显的方向发展。智能化。传统的洗衣机只按进水漂洗出水甩干这几个工作过程进行合理组合工作。而智能洗衣机除了实现上述的功能之外，还能对洗涤衣物的衣质、衣量、衣物的污脏性质以及污浊度进行识别，并根据具体的情况选择合适的洗涤剂、水量和水流状态进行有针对性的洗涤。洗衣机智能化技术有赖于微处理器和传感器的发展3。高效节能。不可再生能源日益减少和人类对能源要求量日益增加的矛盾，决定了节能成为整个社会活动的趋势。对于洗衣机行业来说，要在保证洗净度的基础上实现省电、节水。高效节能已经成
12、为洗衣机行业发展必然的趋势。BACK1.1.4 新型洗衣机控制技术使用直接驱动（DD）滚筒洗衣机用永磁无刷直流电机的相关技术，运用转子位置预估、单片机、DSP等技术设计了DD滚筒洗衣机用永磁无刷直流电机驱动控制系统。首先，针对滚筒洗衣机特殊的结构和负载要求，进行了永磁无刷直流电机驱动控制系统的软、硬件部分设计。提出了设计过程当中参数选用的一些基本原则，介绍了基于转子位置预估的驱动技术。针对滚筒洗衣机在洗涤状态下负载偏心的特点，建立了滚筒洗衣机洗涤状态下衣物的动力学数学模型，并利用Simulink进行了负载特性的仿真。通过仿真，定性认识了滚筒洗衣机洗涤状态下负载偏心对电机转矩的影响，并利用国外样
13、机的实测结果证明了仿真的正确性，分析了DD滚筒洗衣机节拍的特点，制定了相关的控制策略，并通过上位机程序的编写来实现4。BACK随着模糊技术的发展，多种多样的模糊技术产品相继问世，已有洗衣机、电视机、电冰箱、空调器、摄像机、吸尘器、微波炉等40多种。这些模糊家电由于能最大限度地顺应人们日常生活的需要，例如模糊洗衣机模仿人脑的功能，将人的模糊信息和直接思维转化为准确的控制，它具有智能分析、判断，能自动收集需要洗的衣物重量、布质、水温及污垢程度等信息，进行综合判断，决定洗衣粉用量的多少、水位的高低、洗涤方式和洗涤时间的长短，同时在洗涤过程中，不断调整水位、时间及水流的强弱，并能自动显示故障报警，以达
14、到最佳洗涤状态。一台5.5公斤模糊洗衣机的用水量比双缸洗衣机节水一半，省电10%5。1.2 课题的意义本次毕业设计选择“基于单片机的洗衣机节水控制系统的设计”是为了更好地学习和研究51系列单片机电路系统设计的相关知识，并掌握基本应用电路设计的方法和技巧。通常的洗衣机会优先满足洗净比的要求，而对能耗和耗水量的考虑则较少，造成水电的浪费。本设计采用浊度传感器测量洗涤水的污浊程度，确定最佳的洗涤时间和漂洗次数，可以用较少的能耗和水耗获得满足要求的洗净比。BACK1.3 设计内容本文（设计）是“基于单片机的洗衣机节水控制系统的设计”，系统以STC89C52单片机为控制核心，通过TS浊度传感器检测电路送
15、回的数据对洗涤水的浊度进行判断，通过洗衣水的污浊程度来决定是否继续漂洗以及漂洗所需用时，实现对洗衣过程的实时检测与控制，达到用最少的能耗实现最大程度地清洁衣物的目的。BACK2 系统硬件设计2.1 方案选择2.1.1 PLC控制方案采用可编程逻辑系统PLC控制。PLC是一种数字式运算操作的电子系统，集成度高，工作稳定可靠，且外围接口多，编程方便，是专为工业环境下的系统应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程6。但其造价昂贵，大批量生产费用很高，不适用于一般家电使用，故不选用此方案。BACK2.1.2 PIC系列单片机方案PIC单片机系列是美国微芯公司（Microchip）的产品，它的CPU采用RISC结构，分别有33、35、58条指
