基于单片机的洗衣机控制电路设计毕业设计论文解读.docx
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基于单片机的洗衣机控制电路设计毕业设计论文解读
密级：
NANCHANGUNIVERSITYGONGQINGCOLLEGE
学士学位论文（设计）
THESISOFBACHELOR
（2010—2014年）
中文题目:
基于单片机的洗衣机控制电路设计
英文题目：
Microcontroller-basedwashingmachine
controlcircuitdesign
学院：
南昌大学共青学院
系别：
信息工程系
专业班级：
2010级电子信息工程
学生姓名：
学号：
指导教师：
二〇一四年五月
学士学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名：
日期：
摘要
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。
从产品质量、性能及应用方面看洗衣机的差距，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。
根据洗衣机的控制要求，从功能要求、硬件设计、软件设计三个方面描述了一个以AT89C51单片机为核心的洗衣机控制电路系统。
基于AT89C51单片机的洗衣控制系统,控制面板由按键、指示灯组成.按键选择洗衣机工作方式,指示灯配合按键工作。
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：
洗衣机；单片机；控制面板
ABSTRACT
Thisarticleintroducedindetailthedomesticwashingmachinecontrolsystem'sdevelopmentandpresentsituation,inthedevelopmentfacesquestion.Simultaneouslyalsoinexhaustiveintroductionthisdesignmostimportantbuildingblockmonolithicintegratedcircuit'sconcept,principleofworkandequipmentgrossstructure.Accondingtothewashingmachinecontrolrequirements,acontrolsystemwiththeAT89C51microcontrollerasthecoreaboutwashingmachinesweredescribedinthefolloeingthreeaspectsoffunctionalrequirements,hardwaredesign,softwaredesign.BasedontheAT89C51microcontrollerlaundrycontrolsystem,controlpanelfromthebutton.Indicatorcomponents.buttontochoosewashingmachineswork,withakeyindicator.washingmachines,theoverallcircuitmoduleincludingkeyboardmatrix,lamp,motorcontrolandpowersupplycircuit.controlproceduresdesignedtimerinterruptserviceprocedures,externalinterruptserviceproceduresandthemainprogram.
keyword:
washingmachine;Singlechipmicrocontroller;controlpanel
目录
摘要I
ABSTRACTII
第一章引言1
1.1课题的背景、目的和意义1
1.2国内外研究现状和研究成果2
第二章系统方案设计4
2.1设计要求4
2.2总体方案设计4
第三章元件和洗衣机功能介绍5
3.1AT89C51简介5
3.1.1主要特性5
3.1.2特性概述6
3.1.3引脚说明6
3.2L298电机驱动芯片7
3.2.1L298引脚功能8
3.3洗衣机控制电路系统的功能介绍9
第四章洗衣机控制系统的硬件设计11
4.1单片机辅助电路设计12
4.1.1复位电路的设计12
4.1.2振荡电路的设计12
4.2洗衣机功能电路设计13
4.2.1按键和开关13
4.2.2进、排水阀电路14
4.2.3显示电路15
4.2.4电机控制16
第五章洗衣机控制系统的软件设计22
5.1主程序流程设计22
5.2程序的执行23
5.3子程序流程设计23
第六章系统仿真26
6.1软件调试26
6.2系统仿真27
结束语30
参考文献31
致谢32
附录A源程序33
附录B仿真图44
第一章引言
1.1课题的背景、目的和意义
1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨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。
但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。
次年在德国出现了一种用捣衣杵作为搅拌器的洗衣机，当捣衣杵上下运动时，装有弹簧的木钉便连续作用于衣服。
19世纪末期的洗衣机已发展到一只用手柄转动的八角形洗衣缸，洗衣时缸内放入热肥皂水，衣服洗净后，由轧液装置把衣服挤干。
1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。
布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。
这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。
1880年，美国又出现了蒸气洗衣机，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。
现代蒸汽洗衣机的功能包括蒸汽洗涤和蒸汽烘干，采用了智能水循环系统，可将高浓度洗涤液与高温蒸气同时对衣物进行双重喷淋，贯穿全部洗涤过程，实现了全球独创性的“蒸汽洗”全新洗涤方式。
蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。
水力洗衣机包括洗衣筒、动力源和与船相连接的连接件，洗衣机上设有进、出水孔，洗衣机外壳上设有动力源，洗衣筒上设有衣物进口孔其进口上设有密封盖，洗衣机通过连接件与船相连。
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，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。
1932年，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。
这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步。
60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。
70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。
70年代后期，以微处理器控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。
80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚。
据《2013-2017年中国洗衣机行业产销需求与投资预测分析报告》［1］分析从全国范围来看，目前我国洗衣机市场普及程度已经超过了76%，其中城镇市场已经超过了96%，农村市场也已经超过了53%;随着国家开展家电下乡、扩大内需的政策，洗衣机企业将目光均投向了拥有较大消费潜力的农村市场。
未来几年我国洗衣机市场需求增长空间将主要来自于：
以城镇化和农村市场为主的首次需求，以及以城镇市场消费升级为主的更新需求;整个洗衣机市场需求在未来几年将继续保持温和增长态势。
中国洗衣机业在发展的同时，一些问题也日益显露出来。
特别是洗衣机行业规范标准不健全，科研开发能力弱，市场培育能力差，安全问题和健康问题严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。
因此，中国洗衣机企业必须抓住新的发展形势，加大科技创新，注重节水节能，提高技术含量，加强售后服务水平打造有效推广策略，对洗衣机行业的国家标准进行统一规划，只有这样才能在新形势下立于不败之地。
如今，钢材、铜、铝、树脂原材料价格上涨和产品售价下滑的双重压力正使国内洗衣机市场面临挑战，技术竞争逐渐成为推动市场发展的重要力量。
高端滚筒洗衣机价格的大幅度下降是推动洗衣机市场增长的主要动力。
节水、节能等环保意识的提高，是消费者进行洗衣机更新换代的重要因素，成为重要的增长点。
1.2国内外研究现状和研究成果
随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。
首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。
在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。
至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。
由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。
此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。
之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家耳濡目染的产品。
我国相关专家认为节水将成未来洗衣机重点发展方向，洗衣机产业目标主要涵盖节电节水、产品功能、绿色设计三大方向。
在中国家用电器协会编制的冰箱空调、洗衣机的技术路线图中，就节电节水方面，制定了到2015年，波轮式双桶洗衣机达到国家能效2级，波轮式全自动洗衣机达到国家能效1级，能效1级的滚筒式全自动洗衣机要达到欧盟A+等级耗电、耗水要求，滚筒式洗干一体机要达到GB/T23118国标A级耗电、耗水要求。
到2020年，滚筒洗衣机达到欧盟A+++等级耗电、耗水要求，波轮式全自动洗衣机达到国标A+等级耗电、耗水要求，滚筒式洗干一体机达到国标A+等级耗电、耗水要求。
在产品功能方面洗衣机的发展方向是大容量，低噪声、低振动。
伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方
第二章系统方案设计
2.1设计要求
基于单片机的洗衣机控制电路的设计要求是要能使洗衣机分别在不同的工作模式下完成一次洗衣的过程。
不同的工作模式工作过程也不一样，整个一次完整的洗衣过程大致可分为五个阶段分别是进水、排水、洗涤、漂洗、脱水。
每个阶段的工作时间都可以通过相应的程序来设置，本设计要求洗衣机处于进水工作状态时，工作时间持续4分钟，当进水达到一定的水位后，进水阀关闭，停止进水；接着洗衣机进入洗涤工作状态并要求洗涤时间也要达到6分钟，洗涤工作完成时，洗衣机就要进行排水1分钟钟后水位降到一定的高度，要求排水阀关闭，进水阀打开，然后进行漂洗。
这里设置了长漂洗时间为4分钟，短漂洗时间为2分钟，漂洗工作完成后要求洗衣机进入脱水状态，脱水工作持续2分钟，
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