毕业论文-基于89C2051单片机的洗衣机的控制系统设计.doc
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前言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、暂停等七大功能,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全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。本设计采用STC89C2051为控制核心,为保证洗衣机及人身安全,设计了蜂鸣报警电路.因本设计输入按键较少,所以采用直接输入方式,使电路简单化。为方便理解与熟悉本,本文还介绍了与全自动洗衣机有关的一些常见的电子元器件的基本功能。本设计只设计了全自动洗衣机的基本功能,其他的一些功能可在原有的基础上扩展升级,使全自动洗衣机能更加智能化,更加完善。1洗衣机的功能及设计1.1洗衣机功能要求洗衣机的主要工作程序是:洗涤——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。上述工作程序中,包含三个过程,洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。(1)洗涤过程:放好待洗物,启动开关,进水阀通电,向洗衣机供水,当供水达到预定水位时,水位开关接通,进水阀断电关闭,停止供水。洗涤电动机接通电源,带动波轮(或桶)旋转,产生各种形式的水流搅动衣物进行洗涤。通过电动不停的正转、停、反转、反复循环,形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用。同时,衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力,以次达到洗涤衣物的目的。(2)漂洗过程:漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液,因此,漂洗过程与洗涤过程的电器动作是完全相同的。(3)脱水过程:洗涤或漂洗后,需要对衣物进行脱水以便晾干,节省水资源,所以脱水是洗衣过程中必不可少的环节。洗涤或漂洗过程结束后,电动机停止转动,排水阀通电,打开排水阀门排水。当水位低到一定程度时,满足安全条件,脱水电动机接通,电机带动脱水桶高速旋转,利用离心力把衣服上的水从桶壁的小眼里甩出。全部洗衣工作完成后,由蜂鸣器发出音响,表示衣物已洗干净。1.2洗衣机硬件电路设计1.2.1洗衣机总体设计框图椭圆型表示指示灯:从上到下依次为强洗、弱洗、洗涤次数、洗衣定时、脱水定时、洗衣剩余时间、脱水剩余时间。电动机正转为强洗,正反交替转动设定为弱洗,初始设定的状态为强洗,若要选择弱洗模式需按下增加按键,再次按下选择按键,则表示洗涤次数的指示灯被点亮,选择增加或减少按键对时间进行加减。然后对脱水时间设定,最后按下启动键,洗衣机开始工作。数码管2(显示时间)数码管1(显示时间)出水进水开始/暂停反转正转51单片机38译码器电动机蜂鸣器选择增加减少启动图一总体设计框图1.2.2元器件介绍(1)STC51单片机STC89C51系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机,是MCS-51系列单片机的派生产品;它们在指令系统中、硬件系统和片内资源与标准的8052单片机完全兼容,DIP-40封装系列与8051为pin-to-pin兼容,指令代码是与8051完全兼容的单片机。STC89C51单片机具有增强型12时钟/机器周期、6时钟机器/周期任意选择,工作电压为5.5V-3.4V(5V单片机)/3.8V-2.0V(5V单片机);工作频率范围:0-40MHZ,相当于普通8051的0-80MHZ。实际频率可达48MHZ。用户应用程序空间为4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字节;片上集成1280字节/512字节RAM;有32/36个通用I/O口,P1/P2/P3/P4是准双向口;集成ISP(在系统可编程)/IPA(在应用可编程),无需专用的编程器/仿真器,可通过串行口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,8K程序3秒就可以完成一片,具备EEPROM功能,工作温度范围在0-750,共有3个16位定时器/计数器,其中定时器T0还可以当成2个8位定时器使用;封装形式有DIP-40,PLCC-44,PQFP-44等。本文选取的是DIP-40引脚的。(2)74LS3874LS138为3线-8线译码器,共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式,其中74LS138工作原理:当一个选通端为高电平,另两个选通端和为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。表一74LS138真值表输入输出S1S2S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4