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1、Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计专 业： 电子信息工程 二一 年 六 月毕业设计基于51单片机的洗衣机控制器设计Based on 51serial single chip computer Controller design for dishwasher machine系 别：电子工程学院2010 年 6 月摘 要洗碗机又称洗碟机或餐具清洗机，是一种代替人工洗涤碗、碟、杯、盘和勺等餐具的家用电器。家用洗碗机在我国具有巨大的市场潜力，随着洗碗机性能的不断改善及消费者认识的不断提高，家用洗碗机必将成为我国“21世纪厨房新亮点
2、。基于模糊控制的全自动洗碗机自动控制系统,以单片机AT89S52为核心,可以实现洗碗机的智能控制,提高洗碗质量,节约能源。硬件结构框图及软件流程图是该系统的重要组成部分,在整个控制过程中,模糊控制软件起了决定性的作用基于51单片机的洗碗控制系统，控制面板由按键、指示灯和LCD 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，LCD 显示器则显示洗碗机洗涤和排水时间。洗碗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ABSTRACTDishwashe
3、r is also known as dining utensils cleaning machine，is an artificial substitute for washing bowls，plates，cups，plates，spoons or other utensils of household appliancesWith the improving of household dishwasher and the rising of consumer awareness，household dishwasher has a huge market in china，househo
4、ld dishwasher is boundto become a”new hi9111ight ofthe 21st century kitchen”Based on fuzzy control, completely automatic washing machine control system has AT89C51single chip computer as a core, can realize intelligent control to save energy and enhance quality. The hardware diagram and software flo
5、w chart are important part of the system. The fuzzy control software play a decisive role in the whole control process. Based on 51 serial single chip computer, control system of washing machine consists of a control panel which includes the pressing keys, displaying lamps and LED device. The pressi
6、ng keys select washing operation mode, the displaying lamps cooperate with the pressing keys. LED device displays time span for washing and dehydration. The circuit module includes key matrix, lamp, motor control and power supply. The software includes interruption program and main program. Key Word
7、s：Fuzzy control; washing machine; completely automation; control system for washing; 51serial single chip computer; control program目 录1引言11.1问题的提出11.2课题研究的意义12设计任务22.1设计的主要内容22.2主要技术指标23方案论证33.1选用单片机AT89S5233.2选用电机驱动模块L298N44硬件电路设计54.1系统整体框图54.2人机交互硬件54.2.1 液晶显示屏54.2.2 键盘124.2.3 LED及蜂鸣器134.3 电机驱动模块L
8、298N134.3.1功能特性134.3.2引脚定义144.4单片机AT89S52154.4.1 AT89S52功能特性154.4.2 芯片结构154.4.3 引脚功能165软件设计195.1 主程序流程图195.2 液晶显示子程序流程图205.3 键盘驱动程序215.3.1 初始化子程序215.3.2 按下判断子程序215.3.3 等待抬起子程序215.3.4 键盘扫描子程序225.4 键盘子程序流程图236测试结果及分析246.1 硬件电路测试246.2 系统测试246.2.1 测试方法246.2.2 功能测试及分析24结论25致谢语26参考文献27附录1 原理图28附录2 程序29附录3
9、 英文原文51附录4 中文译文59天津工程师范学院2009届本科生毕业设计1引言1.1 问题的提出电子技术和微型计算机的迅速发展，促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用。可以说微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门。现有的机械式双缸洗衣机定时器存在着停摆，轮子打滑，进水等可靠性低的问题，为提高产品的质量，本文提出了一种采用AT89S52设计洗衣机控制器的设想，由于AT89S52芯片具有价格低、体积小、可靠性高等特点，它可以有效地提高产品的性能价格比，并可使产品更新换代。因此设计了基于51单片机的洗衣机控制器。1.2 课题研究的意义世界上第一台洗衣机是在1874年由美国的比尔
10、布莱克斯通研制成功的。我国洗衣机于1957年在沈阳试制成功。到了八十年代，我国洗衣机的生产量突飞猛进。1984年，年产量已达到578万台，跃居世界第一位。1988年年产量为1046.17万台，1989年年产量为826万台，1991年年产量为682.98万台。 洗衣机洗涤衣服，省时省力，给人们带来了方便，受到广大群众的欢迎。随着经济的发展，人民生活水平的提高，洗衣机越来越普及，高档洗衣机也不断进入家庭。 将来，人们不仅仅是要求洗衣机的全自动化，更要求以后的洗衣机更智能、更环保、更经济。而研究者为了满足人们的需求，会使单片机和其他芯片的集成度更高、应用电路更简单、材料更环保。本控制器的设计从功能、
11、硬件、软件、工作过程等方面描述一个以AT89S52作为控制核心的洗衣机控制系统。该系统硬件简单，成本低廉，但由于多处使用复用技术，其功能和普通洗衣机一样齐全。具有浸泡功能是本系统的一大特色。1天津工程师范学院2009届本科生毕业设计2设计任务2.1设计的主要内容1. 洗涤功能洗涤时正、反转驱动时间各为3秒，间歇时间为2秒。2. 三种洗衣工作程序标准程序、经济程序和单独程序。标准程序是进水洗涤/ 漂洗排水脱水，经济程序是进水洗涤 结束(留水不排不脱) ，单独程序是排水脱水结束。3. 浸泡功能开启浸泡功能后，在上述前三种工作程序的第一次进水之后，会进入浸泡环节，先洗涤1分钟以搅匀衣物和洗涤剂，再停
12、机浸泡10分钟，然后退出浸泡环节进入洗涤环节。4. 暂停功能当按下暂停键/ 启动键时，洗衣机须停止工作，再按该键，洗衣机又能按原来所选择的工作方式继续工作。5. 声光显示功能洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声、光提示或显示。2.2主要技术指标(1)工作电压：+5V和+12V； (2)待机电流：50mA；(3)工作电流：500mA； (4)声光显示；天津工程师范学院2009届本科生毕业设计3方案论证3.1选用单片机AT89S52方案一：采用型号为AT89S52的51单片机芯片。51内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指
13、令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。AT89S52有如下特点:8K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即(RWW)，512 字节EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG 接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/ 计数器(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。 工作于空闲模式时
14、CPU停止工作，而USART、两线接口、SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态；Standby模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。本芯片是以Atmel高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash允许程序存储器通过ISP串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于AVR 内核之中的引导
15、程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续运行，实现了RWW操作。 通过将8位RISC CPU与系统内可编程的Flash集成在一个芯片内，ATmega16 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。方案二：选用其他单片机。无论从单片机的资源，还是执行速度进行比较，51单片机都要比其他单片机性价比高。而且51单片机的价格比其他单片机便宜。根据以上的两种方案的比较，所以在本电路设计时采用的是AT89S52芯片。3.2选用电机驱动模块L298N方案一：采用L298N作为直流电机的驱动器L29
