基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计与制作毕业论文.docx

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基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计与制作毕业论文

摘要

随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。

单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。

它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。

本文以AT89S51单片机为核心设计了全自动洗衣机控制系统，本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、洗衣、脱水和结束报警四个阶段。

控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路三大模块组成。

电源电路为单片机主控系统提供5v的直流电压；单片机主控系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89S51单片机、数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成；外部硬件电路有继电器、三极管、LED灯组成。

本系统的电路并不复杂，给AT89S51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：

AT89S51；用户参数；继电器；控制系统；LED

Abstract

Withitsrapiddevelopment,digitaltechnologyiswidelyusedinthefieldofcontrolsystem.Singlechipmicrocontrollerisfavoredbymanyelectronicsystemdesignersforitssmallness,fullfunction,lowpriceandeasyapplication.Itsprettyfitforreal-timecontrolasacoreinindustrialcontroller,intelligentapparatus,intelligentinterface,intelligentweapondevice,universalmeasurecontrolunit,etc.

Thisarticledesignsafull-automaticwashingmachinecontrolsystemwithAT89S51ascore.Thissystemrealizeswholeworkingcourseoffull-automaticwashingmachine,includingfourparts:

userparameterinput,wash,dehydrateandendingmusicplay.Hardwaresystemismadeupofthreemodules:

powersupplycircuit,digitalcontrolcircuitandmachinecontrolcircuit.PowersupplycircuitprovidessteadyDC5VvoltagefordigitalcontrolcircuitandAC220Vformotor.Digitalcontrolcircuittakeschargeofcontrollingtheworkingcourse.ItconsistsofAT89S51,double-figuredcommon-cathodednumeraldisplay,buttons,buzzer,LED.Machinecontrolcircuitrealizesthefunctionsofwaterleveldetect,motordriven,waterimportandexport,itconsistsofwaterleveldetector,motor,transmissionsystemcomponentsandpenstocks.

AfterdownloadingtheprogramtoAT89S51,thiscircuitcanrealizebasicfunctionsoffull-automaticwashingmachine.Itseemshardforthiscontrolsystemtocomparewithperfectonesintheelectricalappliancemarket,butithascertainpracticability.

Keywords:

AT89S51;Userparameterinput;waterleveldetector;Controlsystem;LED

目录

摘要I

AbstractII

引言1

第1章绪论2

1.1课题开发背景2

1.2设计的目的和意义2

1.3国内外现状及水平2

第2章设计方案5

2.1设计任务5

2.2洗衣机的设计方案5

2.2.1按键5

2.2.2洗衣程序5

2.2.3设计总方框图6

2.3控制系统的功能6

第3章硬件设计8

3.1控制系统的电路组成8

3.2电源电路8

3.3单片机控制电路9

3.3.1AT89S51单片机主控系统9

3.3.2单片机的复位电路12

3.3.3单片机的时钟电路13

3.3.4显示电路14

3.3.5蜂鸣器报警电路15

3.3.6电动机的控制电路16

3.3.7进水/排水电路17

第4章软件设计18

4.1主程序设计18

4.2标准洗衣程序设计19

4.3洗涤程序的设计19

4.4漂洗程序的设计20

4.5脱水程序的设计21

第5章调试22

5.1硬件调试22

5.2软件调试23

结论24

参考文献25

致谢26

附录27

附录A主电路图27

附录B元件清单28

附录C程序29

引言

目前中国洗衣机市场正进入更新换代的时期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也是越来越高。

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，但是在许多方面还是满足不了人们的需求。

这就要求设计者们有更高的专业和技术水平设计出更节能、功能更齐全、更人性化的洗衣机。

让洗衣服这项难于逃避的家务劳动，不再成为一种负担。

随着加入世贸组织，跟多的国内外强势品牌加入，研究新的技术开发新的产品，洗衣机行业将爆发新一轮的以“绿色环保”、“节水节能”为主题的大战，而技术制高点则是未来的竞争焦点。

在国内从洗衣机市场得到的商情显示由于受水资源不断减少自来水费有所提高等因素的影响，市场上那些用水量比较大的洗衣机销售受阻而具有节水功能的洗衣机的销路不断看好。

针对市场需求的变化，一些生产厂家如小天鹅、小鸭、海尔等先后向市场推出了一批节水型全自动的洗衣机。

然而随着洗衣机市场的迅速发展和科技的进步创新，随着滚筒洗衣机制作成本的下降，也让滚筒洗衣机得到了很好的普及，市场占有率大幅提升。

作为未来技术发展方向之一，变频技术将带动整个洗衣机行业的技术提升，有利于洗衣机产业的升级。

目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多数的洗衣机生产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，洗衣机的各项功能都是由单片机控制实现的，因此设计出基于单片机的洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。

并且随着单片机技术日新月异的发展，单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、可靠运行、价格低廉等特点在过程控制、机电一体化、智能化仪表、家用电器等方面得到了广泛应用。

本设计采用AT89S51单片机作为洗衣机控制系统的核心，硬件线路及控制程序的设计室该系统的重要组成部分。

硬件线路设计主要包括电源、功能及控制系统、洗衣机状态显示、输出控制电路的设计。

控制程序设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部中断服务程序的设计。

与此同时还介绍了与洗衣机有关的一些常见的电子元器件的基本功能。

第1章

绪论

1.1课题开发背景

随着人民生活水平的提高，越来越多的人需要使用洗衣机。

现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间。

总之，每一项技术的进步极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。

1.2设计的目的和意义

目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高，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、暂停等几大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。

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，设计出更节能、功能更全面、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洗衣机控制系统就具有很强的实用性。

而本次设计的洗衣机控制器也是为了满足某些用户的不同需求。

同时也将单片机控制技术用到了实际生活中，最重要的是将所学的东西运用化。

1.3国内外现状及水平

1.洗衣机的分类

普通洗衣机。

其洗涤、漂洗、脱水等功能均须手工转换。

半自动洗衣机。

它能在洗涤、漂洗、脱水等功能之间，实现某两个功能的自动转换。

全自动洗衣机。

它能自动实现洗涤、漂洗、脱水等所有功能。

2.全自动洗衣机在国内外的现状及水平

全自动洗衣机根据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机（也叫套桶式全自动洗衣机）、滚筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类。

波轮式、滚筒式、搅拌式全自动洗衣机分别占全球洗衣机市场份额的33％、52％和15％。

搅拌式洗衣机目前还没有进入我国市场，以下仪对波轮式和滚筒式两种洗衣机进行讨论。

（1）滚筒式洗衣机

更好地软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬忪，提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物化学反应速度，提高沈衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍、血渍、降低灰尘、油污的粘附作用，从而可在同样的沈净比下（注：

沈净比是国家对沈衣机的质量考核标准中的一个基本指标），可大幅度降低洗涤过程对机械外力的需求。

（2）高温能有效地杀死些细菌

加温沈涤的波轮式沈衣机无论怎样的水流，要达到一定的沈净比，就必须有足够的机械力，而机械力对衣物是有损伤的，这就注定了波轮式沈衣机的磨损率人人高于滚筒式洗衣机。

各种新水流基本原理是一样的，就是尽量以紊乱的水流减少衣物的缠绕，增大水流的冲刷力用于洗涤，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之问的摩擦方式相比，水流冲刷对衣物的损伤较小。

（3）波轮式洗衣机

因为滚筒式机的价格人人高十波轮式机，所以波轮式机仍受到普遍欢迎。

关于水流：

现存波轮式全自动洗衣机的宣传重点放存新水流上，如LG的拳击棒、松下的双瀑布、荣事达的网络水流等，但正如上面说到过的，各个厂家是用小同的方法实现同一个目标，实际效果也差小多，所以小必太在意。

关于程序控制器：

新推山的波轮式仝自动洗衣机均采用甲．片机程序控制器，原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰