全自动洗衣机的设计
一、设计要求
洗衣机的洗涤原理是由模拟人工洗涤衣物发展而来的，即通过翻滚、摩擦、水的冲刷等机械作用以及洗涤剂的表面活化作用，将附着在衣物上的污垢除掉，以达到洗净衣物的目的。全自动洗衣机是常见的家用电器。它能够按照预设模式自动地完成衣物的洗涤、漂洗和脱水，也可以单独地进行洗涤、漂洗和脱水操作，这些过程一般按时间进行控制。通常在给定的模式下，根据衣物多少允许用户设置不同的水位，当洗衣机启动后，上水电磁阀打开注水，当水到达设定的限位时，上水电磁阀断电，注水过程停止，启动电机，即可开始洗衣操作，为了提高洗衣效率，电机一般先正转若干秒，然后再反转若干秒。另外，每个洗衣机都有容量限制，当洗衣量大于它的额定容量容量时，控制系统报警并且不启动。
本设计要实现的功能有：
（1）用户参数的输入：用户根据衣物的数量和质地确定洗涤时间、漂洗次数、脱水时间，然后通过按键输入具体的参数。
（2）参数和时间的显示：灵活地运用数码显示管会带来许多方便，它可以用来显示用户实时所处的洗衣功能状态以及所剩时间。
（3）实时控制的实现：单片机在获取了用户输入的参数后，对其进行分析处理，然后按照计算结果对洗衣过程进行实时控制。
（4）水位检测的实现：水位的高低影响着整个洗衣过程的进行，因此需要水位检测器将水位的变化发送给单片机，单片机根据水位的情况确定下一步应该做什么。
（5）洗衣过程的实现：一般的洗衣过程包括注水、洗涤、漂洗、排水和脱水这些步骤。在洗衣过程中，系统主要控制进水电磁阀、排水电磁阀的打开和关闭，电机的正转、反转和停止。
（6）洗衣完毕的通知：当洗衣过程结束后，蜂鸣器就报警通知用户洗衣完毕。
二、设计分析
本设计在设计洗衣机的控制系统时，洗衣机通过控制系统设定洗衣程序，在内桶（洗涤脱水桶）自动完成注水、洗涤、漂洗、浸泡、排水和脱水全过程。洗衣时，控制系统打开进水电磁阀，开始注水；当洗涤脱水桶内的水位达到系统设定值时，水位检测器向单片机发送一个低电平，通知控制系统关闭进水电磁阀，同时启动电机洗衣。电机在系统的控制下进行正转、停、反转，通过传动机构带动波轮执行洗涤程序；当洗涤时间终了，控制系统切断电机电路，打开排水电磁阀，开始排水；然后再次注水，洗衣机进入漂洗状态，完成漂洗程序（通常为2次漂洗），再注水进行浸泡；浸泡完，开始排水，同时，排水电磁铁的动作带动减速离合器制动臂，使离合器棘轮与棘爪分离，制动带松开，为脱水程序作好准备；排水结束后，系统控制电机单方向高速运转，完成脱水程序；当脱水程序终了，系统控制排水电磁铁和电机断电，排水阀和减速离合器的制动臂复位，同时蜂鸣器奏响音乐，通知用户整个洗衣程序结束。
具有如下基本功能。
（1）不同模式时的弱强洗涤功能。要求强洗时正反转驱动时间各为4S，间歇时间为2S；弱洗时正反转驱动时间各为3S，间歇时间为2S。
（2）6种洗衣工作程序，即标准程序，轻柔洗衣，快洗，单次洗衣，单漂和脱水程序。标准程序是进水—洗涤—排水--脱水，如此循环3次，具体是第一循
环为洗涤，时间为15min,中间洗涤为5min.排水时间采用动态检测，脱水时间第一二次为2 min的短脱水，下来是调漂洗程序。最后为5min的长脱水.轻柔程序与标准程序一样，只是采用弱洗洗涤，循环同样为三次。快洗同标准差不多，只不过洗涤6min，循环2次；单洗程序是进水—洗涤（15 min)—结束（留水不排不脱）。单漂为进水—洗涤（10s)—排水如此循环3次；单脱程序是脱水（5min）—结束，时间确定与上述程序相应环节相同。
（3）进水系统故障自动诊断功能。洗衣机在进水过程中，若超过预定的水位，就说明进水有故障，系统自动调整到预定水位。
（4）脱水期间安全保护和防振动功能。洗衣机脱水期间，若打开机盖时，洗衣机就会自动停止脱水操作。脱水期间，如果出现衣物缠绕引起脱水桶重心偏移而不平衡，洗衣机也会自动停止脱水，以免振动过大，发出警报待人工处理后恢复工作。
（5）间歇驱动方式。洗涤期间采取间歇驱动方式，以便节能。本系统要求正反转之间停2s，间歇期间靠惯性力使洗衣桶桶保持旋转。
（6）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和显示。
（8）过容保护功能：洗衣机在启动前若过容则报警提醒用户解决，待解决后才
能启动洗衣。
三、硬件设计
1、总体方案
本设计以MCS-51单片机为核心，设计由电源、数字控制电路和机械控制电路三大模块构成的控制系统，实现对洗衣机整个洗衣过程的控制。洗衣过程主要包括洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。根据洗衣过程的要求，控制程序设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部服务中断程序的设计。
根据设计要求，其基本系统组成框图如3.1所示。
2、器件及原理简介
采用51系列单片机作为控制核心，主要包括电源部分、功能设置及控制电路、洗衣机状态显示及输出控制电路。主要组成部件有：单片机、74LS138译码器、指示灯、LED显示器、电动机、蜂鸣器、电磁阀以及按键等。
根据洗衣机的基本功能，硬件电路设计需要考虑洗衣机的进水、洗涤、漂洗、排水、脱水等问题，及时间设定长短、工作时间或剩余时间的显示、工作过程中的暂停、启动、复位、洗完后的报警等问题。
通过单片机的P0口连接数码管发送段码，P2.4~P7口通过三极管扩大电流去控制数码管的位，显示时采用动态扫描方式，轮流循环扫描。通过P1.6口连接蜂鸣器实现报警电路。通过P1.0~P1.5口作为按键输入，并通过二极管连接到单片机的中断入口引脚，当有键按下，就会产生中断，执行相关按键的功能。
图3.1 系统组成框图
四、软件设计
单片机应用系统的软件设计是系统设计中最基本而且工作量较大的任务。与系统机上操作系统支持下的纯软件不同，单片机的软件设计是在裸机的条件下进行的，而且随应用系统的不同而不同。在软件中一般需考虑以下几个方面：1）根据要求确定软件的具体任务细节，然后确定合理的软件结构。一般系统软件的主程序和若干个子程序及中断服务程序组成，详细划分主程序、子程序和中断服务程序的具体任务，确定各个中断的优先级。主程序是一个顺序执行的无限循环的程序,不停地顺序查询各种软件标志，以完成对事务的处理。在子程序和中断服务程序中,要考虑现场的保护和恢复，以及它们和主程序之间的信息交换方法。
2）程序的结构用模块化结构，即把监控程序分解为若干个功能相对独立的较小的程序模块分别设计，以便于调试。具体设计时可采用自底向上或自顶向下的方法。
3）在进行程序设计时,先根据问题的定义描述出各个输入变量和输出变量之间的数学关系，即建立数学模型,然后绘制流程图，再根据流程图用汇编语言进行具体程序的编写。
4）在程序设计完成后，利用相应的开发工具和软件进行程序的汇编，生成程序的机器码。
本设计中系统软件是采用C51编写的.在研制单片机应用系统时，汇编语言是一种常用的软件工具，具有简单的语法结构和强大的处理功能，具有运行速度快、
编译效率高，移植性好和可读性强等多种优点，可以实现对系统便件的直接操作。用C语言来编写目标系统软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而开发出大规模、高性能的应用系统。
1 、主程序设计
系统的主程序设计主要完成系统初始化、中断优先级设定，以及调用其它各模块程序，即主要实现各模块程序的链接。
系统上电复位初始化后，首先进行系统初始化，包括中断的选择及设置，定时器的选择，定时时间，及其相关设置，初始化后，单片机进入主程序，在这“主程序”中不停的循环运行，除非有其它中断。主程序流程图如图3.1所示。
图3.1 软件主流程图
2、水位检测程序设计
水位检测程序的原理是在洗衣机水箱中的适当高度放置两个水位检测器，当水位达到某一高度时，相应的水位探测器的开关接通，把电信号送入单片机的I/O 口，经过单片机的处理，可以得到已经加好水或水放完，可以开始以下操作。
本设计用单片机P2.2~P2.3接口接两个水位传感器，在自动模式下，当水位到
达某个传感器时，相应的传感器输出一个低电平到单片机的引脚，单片机通过引脚的电平高低来判断水位的高低。基本流程是当最低点和最高点的两个检测点都显示低电平时说明洗衣机已经放满水；当检测到最高点从低电平变为高电平，经过一段时间后最低点也由低电平变为高电平时说明此时洗衣机放水完毕。
3、洗涤程序设计
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。通过电动机不停的正转、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。
程序流程图如图4.2所示。
图4.2 洗涤过程程序流程图
4、脱水、漂洗程序设计
脱水前先打开排水阀排水，然后启动电动机脱水，并保持排水阀开启，然后停止脱水。接着判断漂洗次数的值，若次数变为0则洗衣结束，开蜂鸣器提醒洗衣结束，系统返回初始待命状态，若次数不为0，则再次执行进水操作，进入下一循环。
程序流程图如图4.3所示：
5、显示程序设计
在本系统的设计中作为人机对话的一个重要部分就是显示器，本设计要显示定时时间，洗涤时间，还有其它指示灯的状态显示，为了节省单片机的I/O口，把8个状态指示灯按照数码管的方式连接，即8个状态指示灯相当于一个数码管，这样硬件电路中相当于使用四位共阳LED作为系统的显示器。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
图4.3脱水、漂洗程序流程图
静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码为十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多。
动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划“a，b，c，d，e，f，g，dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。
系统定期的扫描每个数码管，借助于人的视觉残留效应，使的数字得以正确显示，显示电路采用数码管动态扫描电路，占用单片机I/O口资源少，显示电路成本比较低，与静态扫描电路相比较，电路简单，成本低。硬件电路相对简单，在编写程序时，需要考虑循环扫描的时间。
要显示的数据采用的查表法。查表法只需把转换结果按序编成表，连续存放在ROM中，用查表指令即可实现转换，查表法编程方便且程序量小，执行速度快，修正起来方便。
本设计显示系统包括时间显示和次数显示。常用的显示器件有：液晶点阵（LCD）显示，数码管（LED）显示。根据本课题的设计要求，显示部分采用动
态显示方法，用3位数码管，和8个LED指示灯显示。基本方法是：把8个指示灯当作一个数码管，这样一共是4位数码管。单片机的I/O口发送数码管的段码，接口P2.4~P2.7通过三极管扩大电流去控制数码管的位，显示时采用动态扫描方式，轮流循环扫描。8个LED指示灯依次代表着自动/手动，运行/停止，强洗，标准洗，弱洗，洗涤状态，漂洗状态，脱水状态。另外三位数码管指示时间和次数，前两位指示时间，后一位指示次数。
显示子程序流程图如图3.4所示：
图4.4 显示子程序流程图
6、按键程序设计
按键电路的作用是设置一些功能，一般按键电路有按键查询式，CPU不断的检测是否有按键按下，这样将会耗费大量的CPU时间，且反应速度实时性不强；还有一种是中断式按键，只有当有按键按下时，单片机产生中断，开始处理按键的输入功能，没有键按下时单片机处理其他，不需要不停地查询按键是否按下。这样采用中断使按键反应速度快，同时减少单片机处理时间，本设计采用中断扩展式电路。
工作原理如下：没有按键时，相关的I/O口为高电平，单片机的INT0也为高电平，当有键按下时，5V电压经过所按键上的电阻流向GND，这时由于按键闭合，按键上的低电平送入单片机的I/O口，同时与按键相连的二极管导通，由于二极管导通时，电压大约为0.7V，相当于低电平，这个低电平送入单片机的INT0产生中断，在中断里检查哪个I/O口为低电平，就可以判断是哪个按键按下，执行相关的那个按键的功能。
本设计中单片机P1.0~P1.5作为按键输入，并通过二极管连接到单片机的中断
入口引脚，当有键按下，就会产生中断，执行相关按键的功能。
按键程序流程图如图4.5所示：
图4.5 按键程序流程图
本设计中一共用到六个按键，通过连接单片机的P1.0~P1.5口来实现按键的功能，按键1的作用是调节自动或者手动，按键2的作用是调节洗衣的强度，按键3的作用是调节洗衣功能，按键4的作用是设置时间，按键5的作用是设置次数，按键6的作用是控制洗衣机的运行与停止。
具体电路如下图：
7、定时程序设计
MCS-51单片机内部有两个可编程的16位定时器T0和T1。通过编程，可以设定为定时器和外部计数方式。T1还可以作MCS-51串行口的波特率发生器。定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0构成，定时器T1由特殊功能寄存器TL1和TH1构成。特殊功能寄存器TMOD控制定时器的工作方式，TCON控制其运行，TCON还包含了定时器T0和T1的溢出标志。定时器的中断由中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP中的相应位进行控制。定时器T0的中断入口地址为000BH，T1的中断入口地址为001BH。
定时器的编程包括；
（l）置工作方式。
（2）置计数初值。
（3）中断设置。
（4）启动定时器。
由于MCS-51的定时器采用加1计数，因此，计数初值应根据计数器长度及计数值来决定。对于同样的计数值，在采用13位计数器、16位计数器及8位计数器时，其计数初值各不相同。此外，方式0、1、3均不能自动恢复初值，如果要求重复计数必须在每次计数溢出后重新装入计数初值。
除了编写以上程序外，还要设置中断的开关，用定时器时还要计算定时时间，内部计数器用作定时器时,是对机器周期计数。每个机器周期的长度是12个振荡器周期。因为实验系统的晶振是12MHz,所以定时常数的设置可按以下方法计算：机器周期=12÷12MHz＝1μS
(65536-定时常数)*1μS=50mS
定时常数TH0=0X3C；TL0=0XB0；
本设计中在洗衣时需要设置洗衣时间，这部分程序设计采用单片机内部的定时器，用来倒计时。洗衣机定时系统采用单片机的定时器0，工作方式1，当设定洗涤、漂洗和脱水时，单片机的定时器开始倒计时，前两位数码管显示设定好的时间每秒减，当剩余时间为0时第三位数码管显示的次数就减一，直至洗衣次数完全执行完。
定时程序流程图如图4.6所示：
图4.6 定时程序流程图
程序：
COUNT1 EQU 90 ;单洗时间特征字，15min
COUNT2 EQU 30 ;单脱时间特征字,5min
COUNT3 EQU 30 ;标准过程中间单次洗涤特征字,5min COUNT4 EQU 12 ;短脱水时间特征字,2min
COUNT5 EQU 90 ;轻柔第一次洗涤时间特征字,12min COUNT6 EQU 30 ;轻柔中间单次洗涤时间特征字,4min COUNT7 EQU 36 ;快洗单次洗涤时间特征字,6min COUNT8 EQU 3 ;漂洗次数,
COUNT9 EQU 2 ;标准中间洗涤次数
COUNT10 EQU 2 ;轻柔中间洗涤次数
COUNT11 EQU 2 ;快洗洗涤次数
TIMESI EQU 31H ;T0内定时次数存储位
;
ORG 0000H
LJMP START ;开始
ORG 0003H
LJMP WINT0 ;超容中断
ORG 00013H
LJMP TINT1 ;脱水安全防抖中断
;
START: MOV SP,#60H ;堆栈指针移到60H单元MOV P0,#00H ;p0口清零
MOV R0,#00H ;清零
MOV R1,#00H
MOV R2,#00H
MOV R3,#00H
MOV R4,#00H
MOV R5,#00H
MOV R6,#00H
MOV R7,#00H
MOV 30H,#00H
MOV 31H,#00H
MOV 60H,#00
SETB EA ;开中断总开关
CLR ET0 ;关t0中断
SETB IT1 ;INT1下跳沿触发
SETB IT0 ;INT0下跳沿触发
M: SETB EX0 ;开INT0中断
LCALL SCAN ;调键盘扫描子程序
CLR EX0 ;关INT0中断
NOP
LCALL XYGCH ;调洗衣子选择程序
NOP
NOP
NEXT0:CLR P0.4 ;结束蜂鸣提醒
MOV TIMESI,#20 ;响一秒停一秒，如此循环
LCALL T0
SETB P0.4
MOV TIMESI,#20
LCALL T0
JNB P1.0,OK ;确认完成否
LCALL DELAY
AJMP NEXT0 ;否
OK: CLR P0.4 ;确认
NOP
NOP
NOP
AJMP OK
RET
;
; 键盘扫描子程序
SCAN:MOV A,#0FFH
MOV P1,A ;p1口设为输入端
CLR P3.6 ;初始水位显示
CLR P3.7 ;
L1: JB P1.0,L1
LCALL DELAY
MOV A,R4 ;初始模式显示
MOV P2,A
L2:JNB P1.0,L2
LCALL DELAY
L0:JNB P1.1,MODE ;k1按下否
JNB P1.3,WPS ;k4按下否
JNB P1.0,KEYSCANOUT ;k1按下否
LJMP L0
MODE: LCALL DELAY
JNB P1.1,MODE ;确认键k1放开否？
LCALL DELAY ;消抖
INC R4 ;放开，加1
CJNE R4,#06h,NEXT1_1 ;R4到6则清零
MOV R4,#00H
NEXT1_1:MOV A,R4 ;显示
MOV P2,A
NOP
NOP
NOP
LJMP L0 ;重新扫描
WPS: JNB P1.3, WPS ;确认键k4放开否
LCALL DELAY ;消抖
INC R5 ;
CJNE R5,#05H,NEXT2_1 ;r5到5时清零
MOV R5,#01H
NEXT2_1:CJNE R5,#01H,NEXT2_2 ;显示
MOV A,#3FH ;显示低水位
MOV P3,A
JMP OK1
NEXT2_2:CJNE R5,#02H,NEXT2_3
MOV A,#7FH ;显示中1
MOV P3,A
JMP OK1
NEXT2_3:CJNE R5,#03,NEXT2_4
MOV A,#0BFH ;显示中2
MOV P3,A
JMP OK1
NEXT2_4:CJNE R5,#04H,OK1 ;显示高水位MOV A,#0FFH
MOV P3,A
JMP OK1
OK1: NOP
LJMP L0 ;重新扫描KEYSCANOUT:NOP ;扫描完成RET
;进水判断子程序
JSH: JB P1.4,L5 ;检测k5状态，k5没按下则进水
LCALL DELAY
JNB P1.5,L6 ;k5按下，检测k6,按下则排水
JMP D2 ;k6没按下，完成
L5:SETB P0.2 ;进水
L7:JB P1.4,L7 ; 检测k5状态,按下则停止进水CLR P0.2 ;停止进水
AJMP D2
L6:LCALL DELAY
SETB P0.3 ;排水
NOP
L8:JNB P1.4,L8 ;检测k5状态,没按下则停止排水LCALL DELAY
CLR P0.3 ;停止排水
NOP
D2:NOP
RET
;
;洗衣选择子程序
XYGCH:CJNE R4,#00H,N3_1
LCALL BZH ;调标准洗衣程序
JMP D3
N3_1:CJNE R4,#01H,N3_2
LCALL QR ;调轻柔洗衣程序
JMP D3
N3_2:CJNE R4,#02H,N3_3
LCALL KX ;调快洗程序
JMP D3
N3_3:CJNE R4,#03H,N3_4
LCALL DX ;调单洗程序
JMP D3
N3_4:CJNE R4,#04H,N3_5
LCALL DP ;调单漂程序
JMP D3
N3_5:CJNE R4,#05H,D3
lcall DT ;调单脱程序
D3: NOP
RET
;
; to定时子程序
T0: MOV TMOD,#01H ;t0,mode1 MOV R3,TIMESI ;内循环次数AGAIN2:MOV TH0,#3CH ;50ms MOV TL0,#0B0H
SETB TR0 ;开定时?计数器
W2:JBC TF0,TIMEOUT
JMP W2
TIMEOUT:CLR TR0 ;关定时?计数器
DJNZ R3,AGAIN2
NOP
RET
;
;正反转子程序:正反4s，停1s
ZFM:MOV TIMESI,#80
SETB P0.0
LCALL T0
CLR P0.0
MOV TIMESI,#40
CALL T0
SETB P0.1
MOV TIMESI,#80
LCALL T0
CLR P0.1
MOV TIMESI,#40
LCALL T0
NOP
RET
;
;单洗程序
DX: LCALL JSH ;调进水子程序
MOV R0,#COUNT1 ;洗衣15分钟
L10:LCALL ZFM ;调正反转子程序
DJNZ R0,L10
NOP
NOP
RET
;
;单漂程序
DP: MOV R1,#COUNT8 ;
L13: NOP
LCALL JSH ;调进水子程序
L12:LCALL ZFM ;调正反转子程序,10s LCALL PSH ; 调排水子程序
DJNZ R1,L13
NOP
NOP
RET
;
;单脱程序
DT: SETB P0.3;开脱水电磁阀
SETB P0.0 ;启动电机正传
SETB EX1 ;开INT1中断
MOV R6,#COUNT2 ;5min
L15:MOV TIMESI,#200 ;10s
LCALL T0 ; 调t0定时子程序DJNZ R6,L15
CLR P0.3 ;关脱水电磁阀
CLR P0.0
CLR EX1 ;关INT1中断
NOP
RET
;
; 标准洗衣程序
BZH: MOV R6,#COUNT9
LCALL DX ;调单洗程序
NOP
W3: LCALL PSH ; 调排水子程序
NOP
MOV R0,#COUNT4 ;短脱水2min
SETB P0.3 ;开脱水电磁阀
SETB P0.0 ;启动电机
SETB EX1 ;开INT1中断
MOV TIMESI,#200
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
DJNZ R0,W3
CLR EX1 ;关INT1中断
CLR P0.3 ;关脱水电磁阀
CLR P0.0
LCALL JSH
MOV R0,#COUNT3 ;5min
L18:LCALL ZFM ;调正反转子程序DJNZ R0,L18
NOP
DJNZ R6,W3
NOP
LCALL DP ;调单漂子程序
NOP
LCALL DT ;调单脱程序
NOP
RET
;
;快洗程序
KX: MOV R6,#COUNT11
L24:LCALL JSH ;调进水子程序MOV R0,#COUNT7 ;6min
L23:NOP
LCALL ZFM ;调正反转子程序
DJNZ R0,L23
NOP
LCALL PSH ; 调排水子程序
NOP
MOV R0,#COUNT4 ;短脱水2min
SETB P0.3 ;开脱水电磁阀
SETB P0.0 ;启动电机
SETB EX1 ;开INT1中断W4:MOV TIMESI,#200
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
DJNZ R0,W4
CLR EX1 ;关INT1中断
CLR P0.3 ;关脱水电磁阀
CLR P0.0
DJNZ R6,L24
LCALL DP ;调单漂子程序
NOP
LCALL DT ;调单脱程序
NOP
RET
;
;轻柔程序
QR: MOV R6,#COUNT10
L22:LCALL JSH ;调进水子程序
MOV R0,#COUNT5 ;12min
L20:MOV TIMESI,#60 ;正3s
SETB P0.0
NOP
LCALL T0
CLR P0.0
MOV TIMESI,#40 ;停2s
LCALL T0
NOP
SETB P0.1
MOV TIMESI,#60 ;反3s
CALL T0
CLR P0.1
DJNZ R0,L20
NOP
LCALL PSH ; 调排水子程序
SETB P0.3 ;开脱水电磁阀
SETB P0.0 ;启动电机
SETB EX1 ;开INT1中断
MOV R0,#COUNT4 ;短脱水2min
W7: MOV TIMESI,#200 ;10s
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
DJNZ R0,W7
CLR P0.3 ;关脱水电磁阀
CLR P0.0 ;停电机
CLR EX1 ;关INT1中断
LCALL JSH ;调进水子程序
MOV R0,#COUNT6 ;4min
L21:MOV TIMESI,#60 ;正3s
SETB P0.0
NOP
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
CLR P0.0
MOV TIMESI,#40 ;停2s
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
NOP
SETB P0.1
MOV TIMESI,#60 ;反3s
LCALL T0 ; 调t0定时子程序
CLR P0.1
DJNZ R0,L21
NOP
LCALL PSH ; 调排水子程序
DJNZ R6,L22
NOP
LCALL DP ;调单漂子程序
LCALL DT ;调单脱程序
NOP
RET
;
;排水子程序
PSH: NOP
SETB P0.3 ;开排水阀
L26: JNB P1.6,L26 ;排完否
NOP
NOP
CLR P0.3 ;关排水阀NOP
RET
;
; 超容中断
WINT0:PUSH PSW ;保护现场
PUSH ACC
L27:SETB P0.4 ;报警
JNB P3.2,L27 ;解除否
NOP
CLR P0.4 ;解除报警
POP ACC ;释放现场
POP PSW
RETI
;
; 脱水安全防抖中断
TINT1:PUSH PSW ;保护现场
PUSH ACC
CLR P0.3
CLR P0.0 ;停止脱水
SETB P0.4 ;报警W5:JNB P3.3,W5
L28: JB P1.2,L28 ;校正否
NOP
CLR P0.4 ;解除报警
SETB P0.3
SETB P0.0 ;继续脱水
POP ACC ;释放现场
POP PSW
RETI
;
;16ms延迟
DELAY:MOV R7,#40
D1:MOV R6,#200
DJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
RET
五、总结
本设计以MCS-51单片机为核心，设计由电源电路、数字控制电路和机械控制电路三大模块构成的控制系统，实现对洗衣机整个洗衣过程的控制。洗衣过程主要包括洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。根据洗衣过程的要求，控制程序设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部服务中断程序的设计。本设计侧重于软件的设计，采用C语言编程，通过程序实现洗衣机的自动完成注水、洗涤、漂洗、和脱水全过程，洗衣过程通过控制电机的正转、停、反转来实现强洗、标准、弱洗，用数码管来显示洗衣各功能的剩余时间以及实时所处的洗衣状态，最终通过蜂鸣器的报警来通知用户整个洗衣程序的结束。
经过本次设计使我对所学单片机知识的得到了深化，能够把知识综合的应用起来而不使像以前一样各个知识点是孤立的不能融会贯通。加强了对实际问题的分析解决能力。
目录 1. 智能洗衣机的设计方案 0 2. 单元模块设计 0 2.1 主控制器简介 0 2.1.1 STC89C52单片机特点 (1) 2.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (2) 2.2洗衣机电机驱动电路设计 (4) 2.3 显示电路设计 (4) 2.3.1 数码管简介 (4) 2.3.2 数码管显示电路设计 (6) 2.4 水位检测模块设计 (7) 2.5 按键控制模块设计 (8) 2.6蜂鸣器模块设计 (10) 3.系统软件设计 (10) 3.1 系统软件结构 (10) 3.2 主程序流程图 (10) 3.3 控制程序流程图 (12) 4.系统调试 (13)
4.1 测试环境及工具 (13) 4.2 硬件调试 (13) 4.3 软件调试 (13) 5.设计总结 (15) 6.参考文献 (15) 附录1：作品实物图 (17) 附录2：作品原理图 (19) 附录3：作品PCB图 (20) 附录4：作品仿真图 (19) 附录5：作品程序 (22)
1. 智能洗衣机的设计方案 智能洗衣机系统主要由水位采集模块、驱动模块、显示模块、控制模块四部分组成。控制模块由按键控制组成，用于实时时间的设置，洗衣机根据控制模块的输入值选择不同的工作状态。 显示模块用于人机信息交换，显示当前工作时间和工作状态。水位采集模块用于采集当前洗衣机水的深度。智能洗衣机系统的设计方案图如图1所示。 图1 智能洗衣机系统的设计方案图 2. 单元模块设计 2.1 主控制器简介 本设计主控制器采用软件编程自由度大，外围模块丰富，硬件电路简单的可编程控制芯片STC89C52。STC89C52一类具有8位总线的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐。 2.1.1 STC89C52单片机特点 STC89C52芯片具有如下特点：
基于单片机的洗衣机控制面板设计毕业设计 目录 1 绪论 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 1.1课题开发的背景 ................................................................. 错误！未定义书签。1.2目的意义. (3) 1.3国内外发展状况 .......................................................... 错误！未定义书签。 1.4洗衣机控制面板设计任务及技术要求 ............................. 错误！未定义书签。 2 系统概述 (4) 2.1系统设计要求 (4) 2.2系统构成部件 (4) 3 方案设计与比较...................................................................... 错误！未定义书签。 3.1显示模块的选择................................................................. 错误！未定义书签。3.2单片机的选择 . (6) 4系统硬件电路的设计 (8) 4.1单片机控制部分——单片机AT89S52 (8) 4.2单片机时钟信号 (11) 4.3显示模块 (12) 4.4键盘部分 (17) 5系统程序的设计 (21) 5.1 主程序 (21) 5.2延时子程序 (22) 5.3查键子程序 (22) 6 系统调试与性能分析 6.1 硬件调试 (23) 6.2 软件调试 (23) 6.3 性能分析 (23) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1：源程序 ............................................................................. 错误！未定义书签。
单片机原理及系统课程设计 专业：自动控制 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年 1 月12日
基于AT89C51单片机的全自动洗衣机设计 1 设计目的及要求 1.1设计目的 洗衣机已成为人们日常生活中必不可少的一部分，但是传统的基于继电器的控制，已不能满足人们对洗衣机的要求。因此设计了基于单片机的洗衣机控制电路系统，由单片机控制实现洗衣机的各项功能。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。由于个人能力有限，所设计的洗衣机比前沿科技产品要差很远。所以这次课程设计的主要目的在于通过亲手操作，查找资料，培养自己的分析设计能力，把这学期课程中零散的知识进行整合，将理论的知识联系到实际的生活中，在实例中深入理解一些理论知识，并从中有所收获。 1.2设计要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束）。显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。洗衣时交替正、反转。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 利用AT89C51单片机的P0，P1，P2，P3串行口的输入输出功能，控制数码管、电动机、发光二极管的工作状态，进而模拟洗衣机的基本工作过程。 洗衣机的主要工作过程是：进水—洗涤—漂洗—换水—漂洗—换水—漂洗—换水—脱水—结束。上述工作过程中，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，供水结束后，洗涤电动机接通电源，通过电机不停的正转、反转，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，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机动作是完全相同的。 (3) 脱水过程：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。当排水到一定程度，满足安全条件时，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。
《电气控制与可编程控制器》课程设计说明书 题目：自动洗衣机控制系统
目录 1.1 系统的工艺及要求 (2) 1.1.1 系统的运行工艺 (2) 1.1.2 系统的功能要求 (2) 1.2 PLC控制系统的硬件设计 (3) 1.2.1 PLC的选型 (3) 1.2.2 I/O扩展模块的选择 (4) 1.2.3 硬件选取 (5) 1.2.4 PLC控制系统的I/O资源分配表 (6) 1.2.5 PLC控制系统的电气接线图与说明 (7) 1.3 PLC控制系统的软件设计 (8) 1.3.1 控制系统的编程程序框图 (8) 1.3.2 控制系统的PLC软件程序 (8) 1.4 课程设计小结 (13) 1.5 参考文献 (14)
1.1系统的工艺及要求 1.1.1系统的运行工艺 1.1.2系统的功能要求 起动时，首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s，暂停3s 后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后，开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成依次从进水到脱水的大循环过程。 经过3次大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10s后结束全过程，自动停机。
在洗涤过程中，按下停止按钮。洗衣机停止工作。 在洗衣机停止工作时，按下排水按钮，洗衣机排水电磁阀得电排水，当水位下降到低水位开关时，排水电磁阀失电停止排水。 1.2PLC控制系统的硬件设计 1.2.1PLC的选型 I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。 PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。 全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。
山西职业技术学院电气工程与自动化系 毕业设计（论文）任务书 题目名称：基于PLC的全自动洗衣机 学生学号：1012100317 指导教师：****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化 山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年12月 1日
基于PLC的全自动洗衣机控制 摘要 随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 传统洗衣机基于电器的控制，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展，使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式，并正在向智能化洗衣机方向发展。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。 本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，控制方式灵活多样。 最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。 关键词：全自动洗衣机, PLC, 控制
基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计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、运行可靠、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。本文采用MCS一51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是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、外部中断中断服务程序的设计。 一、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。通过电动机不停的正转、停转、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。 二、洗衣机硬件电路设计 根据洗衣机的基本功能，硬件电路设计需要考虑：水流强度的问题、洗涤、漂洗、脱水时间设定长短的问题、工作时间或剩余时间f 显示、工作过程中的暂停、启动、复位、洗完后的
基于单片机的洗衣机设计 摘要 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，能更好的控制洗衣机，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足设计的需求。本系统采用AT89C51单片机作为控制系统，设计目的主要是为了熟悉单片机系统设计的基本方法并实现基本的洗衣机功能。系统的控制面板主要由按键开关组成，按键选择洗衣机工作模式，并且可以根据需要调整洗涤时间长短。LED液晶显示器则显示洗衣机的工作模式和洗涤时间。洗衣机的整体电路模块包括按键矩阵、液晶显示、电机及驱动电路。控制程序设计包括定时中断服务程序、时间设定程序、外中断服务程序及主程序。整体来说系统设计基本达到设计目标。 关键词：单片机控制洗衣机液晶屏电机
Abstract Washing machine is the People's Daily life common kind of home appliance, life has become a indispensable household electrical appliances. In the industrial production is also widely used. But the traditional relay-based control, cannot have satisfied people to the requirements of the automation degree of the washing machine. Along with the development of the single chip microcomputer by using single chip processor to as a controller, and can better control washing machines, and to control the way agile diversity, control mode according to different situation the application can be different. With a small volume and microcontroller programming flexibility and produce DuoZhong control function, and can meet the design requirements. The system USES AT89C51 single chip microcomputer as control system, the design purpose mainly to familiar with single-chip microcomputer system the basic method to design and realize the basic function of the washing machine. The system control panel composed mainly by button switches, key choice washing machine work mode, and may, according to needs to adjust the washing time length. LED LCD display of the washing machine is working mode and washing time. The washing machine of the whole circuit module includes key matrix, liquid crystal display, motor and power circuit. Control program design including timing interrupt service procedure, time setting process, and outside the interrupt service
全自动洗衣机控制系统的设计 1. 论文（设计）选题的目的和意义 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，就能很好地满足洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。 单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多，功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。 2. 国内洗衣机现状及其发展趋势 洗衣智能化 相对于传统洗衣机而言，智能洗衣机可以模仿人的感觉，包括思维和判断能力。在您投入衣物后的几秒钟之内，智能洗衣机即可自动判断出衣物的重量，并结合衣物的衣质，为您选择最适合的水位。还可以根据水位和衣物的脏污程度，决定洗涤剂的用量、洗涤时间的长短和洗涤方式。另外，智能洗衣机通过模糊控制电脑操作智能波轮与内桶，产生各种不同方向的水流，像无数只手一样，对污垢、进行分解和扭曲，从而达到洗净衣物、减少缠绕、降低磨损、节约时间和水量的功能，水流方式多样化 目前时常上洗衣机的水流方式也是多样化，如“悬浮”。悬浮即使是改变传统的喷水方向，水流是从桶的底部喷出，巨大的立体水流力量能将衣物“托起”，使
合肥学院 计算机科学与技术系 微机原理与接口技术 课程设计 课程设计科目全自动洗衣机控制系统 学生姓名 学号 班级 指导教师高玲玲、肖连军
1、题意分析与解决方案 1.1 题意需求分析 根据以上题目所给的提示，我们对其进行解析：首先，刚开始的时候系统处于初始状态，准备好启动，然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后，9s的放衣服时间，然后选择洗衣周期，然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时，打开进水阀（此过程就是注水的过程），当到达预定水位时，按下水位开关，然后电机MO转动，在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程，此时我们要打开排水阀，然后使电机正转，脱水结束后，电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似，只是在漂洗的时候，是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似，只是电机转动的时间比脱水过程长一些。 从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下： （1）怎样用程序实现电机的正转反转； （2）我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤； （3）怎样分配按键，使程序尽可能的全自动化。 1.2 解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 本课程设计具体要求如下： （1）进水阀由继电器模拟； （2）洗衣流程进展过程由LED等指示； （3）预设水位由按键控制； （4）波轮旋转由电机控制。 此次课程设计中，我们在程序运行时，需要用到按键，所以对按键的分配如下：
表1-1 按键分配表 K1 暂停开关0 关闭 1 开启 K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣 K3 水位开关0 低水位 1 高水位 本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。 我们将LED指示灯接在8255A的PA口，而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展（第5个灯亮表示在洗涤的过程，第6个灯亮表示在脱水的过程，在第7个灯亮表示在漂洗的过程，第8个灯亮表示在甩干的过程）和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上，八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上，本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上，蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上，继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。 1.2.2软件部分 8255A是一个可编程芯片，我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程（此过程要求电机正转和反转），所以我们采用的是步进电机，实际应用中步进电机的类型有很多种，然而我们的实验箱上是四相的步进电机，在实验中我采用的是四相八拍的控制，当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转，当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A，这样就可以实现电机的反转，这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的，实验箱上的继电器是低电平工作，所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时，我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中，我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束，这个过程也是通过程序来实现的，我们只要将PC4设置成低电平，蜂鸣器就开始工作了。
诚信申明 本人申明： 我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：年月日基于单片机的全自动洗衣机控制系统 刘少谦 电子信息工程专业信工0706班学号0 指导教师鲁小利讲师 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机的差距；整个行业看国产洗衣机机所存在的问题以及它的发展趋势。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，其中包括MCS-51的发展历程，选型依据。设计了一种基于单片机MCS-51的洗衣机机，介绍了所选用的8051、8255等单片机。 关键词：洗衣机单片机电动机
Microcontroller Based Control System for Automatic Washing Machine Abstract This article introduced in detail the domestic washer control system's development present situation, in the development faces question. From the product quality, the performance and the application aspect look at washer's machine disparity; The entire profession looked the domestically produced washer machine exists question as well as its trend of development. Simultaneously also in exhaustive introduction this design most important building block monolithic integrated circuit's concept, principle of work and equipment gross structure, including MCS-51 the development process, shaping basis. Has designed one kind based on the monolithic integrated circuit MCS-51 washer machine, introduced selects 8051, 8255 and so on monolithic integrated circuits. keyword: Washer Monolithic Integrated Circuit Electric Motor
摘要 中文摘要： 该毕业设计介绍了可编程序控制器（PLC）和PLC控制系统的基本知识，包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知 识及PLC控制系统等相关知识。采用三菱公司的FX2N系列的PLC，设计了 一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制 器来实现洗涤过程，省时省力。 英文摘要： Abstract The graduation design introduces the programmable logic controller( PLC) and PLC to control the basic knowledge of the system, include PLC definition ,characteristics, arrange ,the technique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the system related knowledge. The design adopt the PLC of the series of FX2N of the San Ling company, design an in brief control system of full-automatic washing machine .The full-automatic washing machine passes the programmable logic controller to carry out the wash process, save time labor-saving.
全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下： （1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开
始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； （2）进水停止 2s 后开始洗衣； （3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； （4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次； （6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合； （2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录
项目一 洗衣机控制 一、项目内容及要求。 内容： 设自动洗衣机的控制要求是：启动后先开启进水阀进水，水位到达设定值后关闭，然后波轮按正转5秒、反转5秒，正、反转之间停3秒的规律不断循环转动，直至达到设定时间停止，之后打开排水阀放水，水放完后洗衣桶旋转脱水，1分钟后停止并关闭排水阀，洗衣过程结束。要求水位设置不少于高、中、低三档，洗衣时间在3——12分钟范围内可调，以1分钟为单位，排水时间定为1分钟。运动执行器用指示灯模拟，水位用开关模拟，试设计该洗衣机的控制电路。 要求： ⑴画出控制系统的框图，说明系统方案设计的思路、理由或依据； ⑵选择、确定组成控制系统的各个单元，并阐述选择确定的原则或依据； ⑶画出完整的电气原理图，介绍整体电路的工作原理、性能或特点； ⑷如采用单片机控制，给出单片机程序的流程图和清单，说明程序的工作原理。 ⑸制作实物电路，验证设计、制作是否正确。
二、题目分析及设计思路。 1.技术要点： ①要对自动洗衣机的整个流程要清楚，要清楚哪些步骤比较重要。对于洗衣机优先级最高的应该是暂停这个功能。因为一旦当洗衣机盖子被打开或者发生什么意外情况，洗衣机必须马上停止工作，这也是出于对安全问题的考虑。 ②洗衣机在洗衣的过程中波轮按正转5秒、反转5秒，正、反转之间停3秒的规律不断循环转动，直至达到设定时间停止。当到了设定的时间以后洗衣机便要进入下一个的洗衣流程。 ③设置洗衣机时间和水位必须要显示结果，方便用户查看。 ④单片机程序中的设计洗剂时间这些要做到比较精确，这样才能保证洗衣机能将衣服洗的比较干净。 ⑤水位设置的处理，因为考虑到身边没有水位传感器，这里我用限时的方法来完成低、中、高三个水位的设置。 ⑥进水和出水的电磁阀我这里都是用LED灯显示来代替了，进水和出水我会将对应的LED点亮来表示进水和出水。 三、方案设计说明。 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、排水和脱水等阶段。控制系统主要由电源模块、单片机控制系统和外部硬件电路构成。电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V
分数： 华南理工大学广州学院 课程设计任务书 题目：全自动洗衣机的PLC控制系统设计 课程：PLC技能培训课程设计 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
第一部分任务书
《PLC技能培训》课程设计任务书 一、课程设计目的 编程序控制器（PLC）于20世纪60年代在美国诞生，在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。因此，PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节，通过实践，可以帮助学生加深对理论知识消化吸收，提高PLC编程技能。 该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U 系列PLC设计一控制系统，掌握PLC控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、PLC应用系统设计的内容和步骤 1．设计原则 （1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。 （3）保证控制系统工作安全可靠。 （4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。 2．设计内容 ）拟定控制系统设计的技术条件。1（． （2）确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。 （3）选择PLC的型号。 （4）编制PLC输入、输出端子分配表。 （5）绘制输入、输出端子接线图。 （6）根据系统控制要求，用相应的编程语言（常用梯形图）设计程序。 （7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。 （8）编写设计说明书和使用操作说明书。 3．设计主要步骤 （1）分析被控对象的控制要求，确定控制任务. （2）选择和确定用户I/O设备. （3）选择PLC的型号.
1.用单片机控制洗衣机 通信1411 于波 2.项目名称：项目九：洗衣机控制 3.项目内容及要求； 内容： 设自动洗衣机的控制要求是：启动后先开启进水阀进水，水位到达设定值后关闭，然后波轮按正转5秒、反转5秒，正、反转之间停3秒的规律不断循环转动，直至达到设定时间停止，之后打开排水阀放水，水放完后洗衣桶旋转脱水，1分钟后停止并关闭排水阀，洗衣过程结束。要求水位设置不少于高、中、低三档，洗衣时间在3——12分钟范围内可调，以1分钟为单位，排水时间定为1分钟。运动执行器用指示灯模拟，水位用开关模拟，试设计该洗衣机的控制电路。要求： 1.画出控制系统的框图，说明系统方案设计的思路、理由或依据； 2.选择、确定组成控制系统的各个单元，并阐述选择确定的原则或 依据； 3.画出完整的电气原理图，介绍整体电路的工作原理、性能或特点； 4.如采用单片机控制，给出单片机程序的流程图和清单，说明程序 的工作原理。 5.制作实物电路，验证设计、制作是否正确。 4.题目分析及设计思路；（弄清楚要完成设计的技术要点、关键是什 么，有哪些需要注意的事项，可以采用哪些方法和手段，有哪些可用的方案或电路形式，等等。）
要完成本项目设计的技术要点是对洗衣机的整个运行流程深刻理解之后，再用程序将他表现出来，说以关键就在于程序的编写。需要注意的是运动执行器是用指示灯模拟，水位用开关模拟，还要求水位设置不少于高、中、低三档，洗衣时间在3——12分钟范围内可调所以大概就要用到6个发光二极管和8个复位按键，因此就要对整个流程控制的逻辑顺序有个很好的设计。对于程序的编写可以采用单片机或PLC （就目前所学而言），而对于这样一个简单的小程序就采用单片机即可。 5. 方案设计说明；（在充分调研、思考的基础上确定电路方案并说明 理由。画出电路的系统框图，说明系统框图的原理。） 一开始看到这个题目我就打算使用单片机来完成本设计，因为单片机使用方便，只需一个最小系统即可，在宿舍就可完成对程序的编写和修改，而PLC 价格昂贵且不能随时可用。就本项目采用单片机而言需要一个单片机最小系统，思维数码管及驱动，一组LED 和按键。 系统框图： 通过对八个按键的操作，可对水位设置，洗衣时间设置，开始洗衣，水位确定。四位数码管可显示水位的设置值，洗衣时间设置值，还有洗衣时间计时等。六个LED 有两个表示洗衣机波轮的正反转，两 MCU (AT89C51) 四位数码管 八 个 控 制 按 键 六个LED 指示灯
. 单片机原理及系统课程设计 专业：自动控制 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 交通大学自动化与电气工程学院 2014年1 月12日
基于AT89C51单片机的全自动洗衣机设计 1 设计目的及要求 1.1设计目的 洗衣机已成为人们日常生活中必不可少的一部分，但是传统的基于继电器的控制，已不能满足人们对洗衣机的要求。因此设计了基于单片机的洗衣机控制电路系统，由单片机控制实现洗衣机的各项功能。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。由于个人能力有限，所设计的洗衣机比前沿科技产品要差很远。所以这次课程设计的主要目的在于通过亲手操作，查找资料，培养自己的分析设计能力，把这学期课程中零散的知识进行整合，将理论的知识联系到实际的生活中，在实例中深入理解一些理论知识，并从中有所收获。 1.2设计要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束）。显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。洗衣时交替正、反转。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 利用AT89C51单片机的P0，P1，P2，P3串行口的输入输出功能，控制数码管、电动机、发光二极管的工作状态，进而模拟洗衣机的基本工作过程。 洗衣机的主要工作过程是：进水—洗涤—漂洗—换水—漂洗—换水—漂洗—换水—脱水—结束。上述工作过程中，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，供水结束后，洗涤电动机接通电源，通过电机不停的正转、反转，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，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机动作是完全相同的。
本科生毕业设计（论文）题目基于PLC的全自动洗衣机控制系统
基于PLC的全自动洗衣机控制系统 摘要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。 根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。 关键词：PLC；自动；定时；控制
Entire automatic washer control system design Undergraduate：Qiu Yun qiao Supervisor：Yuan Liang Abstract:Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Keywords: PLC; control; delay;entire automatic
芜湖职业技术学院 毕业论文 题目：基于单片机的智能洗衣机控制系统设计 院系名称：芜湖职业技术学院信息工程系 专业班级：嵌入式技术与应用 学生姓名： XXXX 学号： XXX 指导教师： XXXX 2012 年 5 月 6 日
摘要 本设计是利用89C51单片机微处理器来实现对智能洗衣机的控制，利用主程序选择按钮、启动按键和增减按键作为输入参数，通过Keil 软件编程来控制电机旋转、LED数码管显示等主要动作。在实现具体的洗衣程序时通过洗涤和脱水子程序代码来完成整个过程的控制。本设计可以实现洗衣代码选择显示、洗衣倒计时显示、进水指示、排水指示、电机旋转等主要显示过程。 关键词 89C51单片机智能洗衣机电机旋转
目录 第一章绪论 (5) 1.1 研究目的 (5) 1.2研究意义 (6) 1.3研究价值与应用 (6) 第二章系统总体设计 (8) 2.1功能需求分析 (8) 2.2硬件设计方案 (8) 2.3软件设计方案 (9) 第三章硬件电路设计 (11) 3.1 基于AT89C51单片机控制的智能洗衣机原理 (11) 3.2 原理图的说明 (11) 3.2.1.主芯片电路 (11) 3.2.2.LED数码管显示电路 (12) 3.2.3.按键电路部分 (12) 3.2.4蜂鸣电路和电机控制电路 (13) 3.2.5指示灯电路 (14) 第四章系统软件设计 (15) 4.1 Keil c51集成开发环境 (15) 4.2 仿真软件Proteus介绍 (19) 4.3 Keil与Proteus的在线联合仿真 (20) 4.4 主程序设计及各子程序模块 (20) 4.4.1.主程序 (20) 4.4.2. INT0中断模块 (22) 4.4.3. 进入待机状态 (22) 4.4.4. 设置洗涤次数模块 (23) 4.4.5 设置洗涤时间模块 (23) 4.4.6.设置脱水时间模块 (24) 4.4.7. 开始脱水模块 (25) 4.4.8. 开始洗涤模块 (25) 第五章系统调试 (27) 5.1硬件调试 (27) 5.2 程序加载 (28) 5.3系统调试结果 (28)