全自动洗衣机控制系统学位论文.docx

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全自动洗衣机控制系统学位论文

毕业设计（论文）材料之二

（1）

安徽工程大学本科

毕业设计（论文）

专业：

电子信息工程

题目：

全自动洗衣机控制

系统设计

作者姓名：

张斌

导师及职称：

李炳荣（讲师）

导师所在单位：

电气工程学院

2012年6月13日

安徽工程大学

本科毕业设计（论文）任务书

2012届电气工程学院

电子信息工程专业

学生姓名：

张斌

毕业设计（论文）题目

中文：

全自动洗衣机控制系统设计

英文：

DesignOfAutomaticWashingMachineControlSystem

原始资料

[1]王守中，聂元铭.51单片机开发入门与典型实例[M].北京：

人民邮电出版社，2009.

[2]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：

高等教育出版社，2003.

[3]史春雷.洗衣机自动控制系统的设计[J].科技创新导报，2010，3（4）：

1-8

[4]李卫东.采用模糊控制的全自动洗衣机[J].山西电子技术，2008，1

（2）：

1-20

[5]宋雪臣.传感器与检测技术[M].北京：

人民邮电出版社，2009

[6]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：

高等教育出版社，2006

[7]孙克军.常用传感器应用技术问答[M].北京：

机械工业出版社，2009

毕业设计（论文）任务内容

1、课题研究的意义

全自动洗衣机是一种在家庭中应用较普遍及且不可缺少的家用电器，其发展日新月异，对多功能的要求越来越高。

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，洗衣机向微电脑智能化是其发展方向。

传统的机械式、简单的电子式控制都难以满足现代洗衣机的发展要求。

本设计课题是要设计用单片机来控制洗衣机工作的控制系统，由于采用了单片机作为控制中心，克服了用传统的机械控制、普通的电子式控制等的缺点，使用方便、灵活，具有标准洗衣机程序和用户自定义洗衣程序的功能特点，使用了本控制设计的洗衣机为一款真正的微处理器智能化的全自动洗衣机。

2、本课题研究的主要内容：

（1）分析单片机在全自动洗衣机控制系统中应用的基础知识；

（2）介绍模糊控制理论；

（3）编写相关程序；

3、提交的成果：

（1）毕业论文正文；

（2）一篇引用的外文文献及其译文；

（3）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。

指导教师（签字）

教研室主任（签字）

批准日期2012年01月05日

接受任务书日期2012年01月10日

完成日期2012年06月13日

接受任务书学生（签字）

全自动洗衣机控制系统设计

摘要

全自动洗衣机是一种在家庭中应用较普遍及且不可缺少的家用电器，其发展日新月异，对多功能的要求越来越高。

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，洗衣机向微电脑智能化是其发展方向。

传统的机械式、简单的电子式控制都难以满足现代洗衣机的发展要求。

本设计以MCS-51系列单片机为核心，实现对全自动洗衣机的控制系统的总体控制，并阐述控制方案。

本控制系统由电源、数字控制电路和机械控制电路三大模块组成，通过设计结构图、程序指令、梯形图实现洗衣机的整个洗衣过程控制。

本设计洗衣的过程控制主要包括洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。

按照全自动洗衣机的控制系统的要求和特点，来进行确定单片机的输入输出分配关系，根据洗衣过程的需求，控制程序的设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部定时中断程序、进水、排水、漂洗、脱水的设计，设计完毕并进行系统调试。

本系统的电路设计比较全面，并采用了模糊控制理论，给MCS-51单片机载入软件程序后，能够实现全自动洗衣机的基本功能。

虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美，但也具有一定的实用性。

关键词：

洗衣机；单片机；LED显示；控制系统

DesignOfAutomaticWashingMachineControlSystem

Abstract

Fullautomaticwashingmachineisakindofinthefamilyiscommonlyusedandalsotheessentialhouseholdappliances,thedevelopmentchangerapidly,themultifunctionoftheincreasinglyhighdemand.Withthedevelopmentofeconomyandimprovementofpeople'slivingstandards,washingmachinetothemicrocomputerintelligentisitsdevelopmentdirection.Thetraditionalmechanicaltype,simpleelectroniccontrolaredifficulttomeettherequirementsofthedevelopmentofmodernwashingmachine..ThispaperintroducestheMCS-51seriesmicrocontrollerasthecore,fullyautomaticwashingmachinetoachievetheoverallcontrolofthecontrolsystemanddescribesthecontrolscheme.Thecontrolsystemconsistsofpowersupply,digitalcontrolcircuitryandmechanicalcontrolcircuitofthreemodules,throughthedesignofstructure,procedureinstructionsladdertoachievethewholelaundrywashingprocesscontrol.

Thedesignofprocesscontrolincludinglaundrywashingprocess,rinsingprocessanddehydrationprocess.Automaticwashingmachinecontrolsysteminaccordancewiththerequirementsandcharacteristics,tobesurethemicrocontrollerinput-outputrelationsofdistribution,accordingtotheneedsofthelaundryprocess,thecontrolprogramdesignincludesthemainprogram,theinternaltimerinterruptserviceroutine,theexternaltimerinterruptroutine,washer,drain,rinse,dehydrationofthedesigncompletedandsystemdebugging.

Thecircuitdesignofsystemmorecomprehensive,andusingthefuzzycontroltheroy,totheMCS-51single-chipsoftwareloadingprocess,toachievethebasicfunctionsoffull-automaticwashingmachine.Althoughitcannotbewiththeelectricalappliancemarket,comparabletothewashingmachinecontrolsystem,butalsoacertainpractically.

Keywords:

WashingMachine;SingleChipMicrocomputer;LEDdisplay;Controlsystem

目录

引言1

第1章绪论2

1.1课题的来源2

1.1.1全自动洗衣机的发展背景2

1.1.2全自动洗衣机的发展前景2

1.1.3全自动洗衣机的设计目的3

1.1.4模糊控制理论简介3

1.2全自动洗衣机的设计方案3

1.2.1按键3

1.2.2洗衣机自检3

1.2.3洗衣程序4

1.2.4显示4

1.2.5参数处理4

第2章硬件电路器件的选择5

2.1CPU选型5

2.2A/D转换器的选择6

2.3传感器的选择7

2.4显示器8

第3章硬件电路的设计10

3.1总体设计方案10

3.2系统组成框图10

3.3主控电路的设计11

3.4各部分电路的设计12

3.4.1电机正反转控制电路13

3.4.2水位的检测电路13

3.4.3衣物量检测电路14

3.4.4键盘输入及其显示电路的设计14

3.4.5指示灯电路15

3.4.5报警电路的设计16

3.5电磁进排水阀控制电路16

3.6全自动洗衣机的电源电路17

第4章控制系统的整体硬件设计18

第5章软件设计21

5.1全自动洗衣机中的模糊控制21

5.1.1模糊控制器21

5.1.2模糊控制实现方法21

5.2软件流程图及程序22

5.2.1各模块流程图及其程序22

结论与展望46

致谢47

参考文献48

附录A全自动洗衣机控制系统原理图49

附录B外文文献50

附录C主要参考文献的题录及摘要或参考文献原文58

附录D全自动洗衣机控制系统的总程序60

插图清单

图2-189C51引脚图6

图2-2MAX187引脚图6

图2-3MAX187引脚定义说明7

图2-4污浊度传感器原理图7

图2-5水位传感器原理图8

图3-1系统组成框图10

图3-2振荡电路图12

图3-3复位电路图12

图3-4单片机最小系统12

图3-5电机正反转控制电路13

图3-6水位检测电路13

图3-7布质布量检测电路14

图3-8LED显示电路15

图3-9指示灯电路16

图3-10报警电路16

图3-11进排水控制电路17

图3-12系统电源部分电路图17

图4-18051单片机与8255芯片连接图18

图4-2单片机与74LS138连接图19

图4-3键盘、指示灯和水位控制电路与8255A的连接图19

图4-4电机正反转控制电路与单片机连接图20

图5-1模糊控制洗衣机控制结构21

图5-2主程序流程图22

图5-3显示子程序流程图23

图5-4键盘扫描子程序26

图5-5程序设置子程序流程图27

图5-6水量设置子程序流程图27

图5-7时间设置子程序流程图28

图5-8洗涤量、水量检测子程序流程图