基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计
王聪
1 引言
全自动洗衣机作为家用电器，已经走入了千家万户的生活中，成为了我们生活的必需品。目前中国的洗衣机市场需求特别大而且潜力巨大，人们对洗衣机的要求也越来越高。目前洗衣机的功能很多，但是并不能完全满足人们的需求，这就要求设计者们在进行设计以及改进是更加贴近生活，符合民意，将人们的需求变为设计的根本，创造出更节能、更安全、更干净舒适的全自动洗衣机。
目前的洗衣机市场竞争压力大，各个厂商在设计和制造时往往只能单一提现洗衣机的几个功能，体现出自己的个性化而并不能全面兼备。这就给我们带来了生活上的不便，我们需要更加智能而且全面的洗衣机。所以，本论文就全自动洗衣机的选择与性能设计进行讨论与设计。此次设计需要解决的问题有：如何选择本次设计的全自动洗衣机类型；分析此类全自动洗衣机的优缺点，提出课题设计方案方向；就全自动洗衣机的安全性与清洁性进行设想与设计；单片机与传感器的选择、安置以及各自实现的功能；电路及控制系统的设计。
1.1课题的提出及意义
本次所选择的题目为基于单片机的全自动洗衣机的控制系统的设计。在我们日常生活中，全自动洗衣机主要可以分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在选择洗衣机的类型之前，要对两种洗衣机的应用范围、工作方式、内部结构进行了解调查。通过走访邻里和网上调查，了解相对小样本下两种洗衣机的使用情况以及在使用过程中出现的一系列问题，根据使用数量的多少和出现问题的程度，选择使用量和出现问题较多的洗衣机。选题人自行调查两种洗衣机的工作方式、工作
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流程、工作原理以及软硬件的构成，自行观察两种洗衣机的实际运行过程以及运行结束后水、衣服的清洁程度。通过对比两种洗衣机的运行过程以及运行模式，选择洗衣较为干净，运行更接近于手洗模式的洗衣机，选定为我们此次研究对象。通过选题人的对比和观察，此次研究对象选择为滚筒式全自动洗衣机。
本课题针对于当下全自动洗衣机的研究现状以及能够实现的功能，结合自身的生活需求和常见问题，能够做出基本满足本课题选择的滚筒式全自动洗衣机的控制系统设计。
1.2国内外研究现状
在以前的生活中，人们只能通过不断重复的手动操作来洗衣服，整个过程十分劳累而且时间很长。后来，人们发明了洗衣机来大题手工洗衣，洗衣机也经历了越来越智能的蜕变。随着洗衣机越来越智能化，也越来越解放人们的双手和生活，可以说，洗衣机的一代代进步，改变了人们的生活方式。进入21世纪以来，各大厂商研制出了各类智能全自动洗衣机，可以根据不同的洗衣情况，以及不同的水温、水位，从而选择出最佳的洗涤程序。此外，现代的全自动洗衣机还被研发出了更加接近人类手洗程度的功能，或者是更加贴近人们生活的智能洗涤程序，而这些功能都可以通过一个小小的按键来实现操作。另外还有专门针对婴儿、妇女等特殊群体的洗衣机，以及定位不同档次的洗衣机。随着现在智能家居的概念普及开来，很多厂商在研发产品的时候都着力于更加智能化，力求通过自己的产品为人们带来“智慧”的洗衣体验。现代的全自动洗衣机大致可以分为以下几种：
按自动化程度分为：（1）普通型洗衣机：各功能的转换都需要手动操作；（2）半自动型洗衣机：在使用过程中，任意两个功能能够实现自动转换；（3）全自动型洗衣机：各功能间的转换全部自动完成。
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按结构原理分类来分为：（1）波轮式洗衣机：通过波轮旋转，洗涤液在波轮带动衣物旋转翻动的同时清洗衣物；（2）滚筒式洗衣机：具有套筒装置，滚筒绕轴心旋转并带动衣物翻滚，模拟手洗时的重复摔打过程，洗涤液在摔打过程中进入衣物从而进行清洗；（3）搅拌式洗衣机：采用立式洗衣桶，在桶的中央置有一
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根装有搅拌桨的垂直立轴。轴在旋转时就爱那个洗涤液搅拌进入衣物，实现清洗功能；（4）喷流式洗衣机：在立桶的侧壁装有波轮。电动机起动带动侧壁波轮旋转，利用具有清理冲击力的水流将衣物在洗涤液中甩打、抛掷、揉搓、冲刷，实现清洗功能。
1.3本课题的研究内容和预定目标
1.主要内容：设计一个用单片机控制的洗衣机控制器。以单片机为核心，扩展必要的外围电路，设计一个洗衣机的控制器。
2.主要功能:
（1）标准洗涤：洗涤十二分钟；漂洗六分钟，三次，脱水三分钟。（在此次设计中为了便于观察结果，时间有所调整）
（2）有启动／暂停按钮控制：按菜单键，再按菜单选择键，选择所需要的功能，工作时，按停止键停止。
（3）具备进水与脱水功能。
（4）具备指示功能：进水时进水指示灯亮；洗涤时洗涤指示灯亮；排水时排水指示灯亮；漂洗时漂洗指示灯亮；脱水时脱水指示灯亮。
2 课题总体方案的设计
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2.1 洗衣机类型的选择
本课题选取了两种市面上主流的全自动洗衣机作为选择对象进行对比选择，分别是波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在课题开始前，我们将这两种洗衣机的性能和问题进行了详细的对比。
2.1.1 波轮式洗衣机
波轮洗衣机在立桶的底部安装有一个圆形的波轮，上面有突出的立棱。在洗衣机启动后，电机带动波轮的旋转，通过电机的正反转，桶内形成同向旋转的漩涡，衣物在桶内的水中进行摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。
波轮式洗衣机的特点： 1、波轮转动带动的水流对衣物的损伤较小；2、利用单片机进行控制，简单易操作；3、内桶材质为不锈钢； 4、洗衣使用同心洗功能；
5、如果型号为变频波轮式洗衣机，就可以对针对不同衣质的衣物选择不同的电机转速，从而选择出最佳的洗涤条件，既能保证洗净衣物，又能最大程度的降低对衣物的磨损。
优点：单片机控制省时省力，洗衣速度较快；
缺点：相比较其他类型的洗衣机耗电、耗水，衣服容易出现缠绕，打结的情况。
2.1.2 滚筒式洗衣机
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泰山学院本科毕业设计
滚筒洗衣机和波轮洗衣机一样具有不锈钢内桶结构，普遍也通过单片机进行控制，具有质地较好的外壳和内置平衡装置一同来平衡滚筒旋转时产生的巨大离心力，重复的洗衣运动加上洗涤液和水进行共同作用使衣物洗涤干净。
滚筒式洗衣机具有如下性能： 1、水温的平衡可以更好地软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形程度，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松；2、洗涤过程中加热的水温可充分溶解洗涤液，加快洗涤液中弱酸性物质与污物的化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性；3、温度高有利于污物在水中的扩散；4、高温能有效的杀死一些细菌。
优点：单片机的控制可以使得所有程序自行运转、衣物无缠绕，是最大程度地减小损耗衣物的洗衣方式。
缺点：洗衣时间普遍较长。滚筒洗衣机在运行洗衣程序时机盖无法打开，添加衣物不方便。
2.1.3 选取标准
1、从洗衣时间来看：波轮时间更短；
2、从省水省电来看：波轮耗水滚筒耗电；
3、从衣物的磨损度来看，滚筒洗衣机模拟手搓，洗净度均匀、磨损率低，衣服不易缠绕；
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4、从洗净度方面来看，用常温水洗的话，波轮洗的更干净；而滚筒的则需要加热洗才能洗干净（但有的衣服一加热就变形）。滚筒的洗净比都是1.03。
综合以上的对比，滚筒洗衣机更能模拟人的手洗过程，更符合人们的生活需求，性能方面更加全面只能。本次课题选取滚筒全自动洗衣机进行性能设计。
2.2 洗衣机的设计方案
1. 按键功能。洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K3、K4。K1为菜单键，在按K4键时，需先按下K1键，防止误操作。K2为开始键，用于启动洗衣机。K3用于停止。K4为菜单选择键，用于选择用户所需的功能。
2. 洗衣功能。通电后，若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。进入洗涤过程，首先进水，进水指示灯亮，开始向洗衣机供水，当到达要求时间时，停止进水；电机M接通，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机M是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。
3. 漂洗功能。漂洗过程与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。
4. 脱水功能。洗涤或漂洗过程结束后，电机M停止转动，开始排水。排水完毕，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。
5. 报警与指示功能。在运行相应的程序时相应的指示灯会亮起，并在结束运行程序时采用蜂鸣器报警。
2.3 设计方案的总体结构
本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括按键的输入、进水、洗涤、漂洗、排水和脱水等阶段。利用电源电路供给电源，单片机控制系统控制洗衣机的运转过程，主要由AT89C51单片机、2位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成。如图1为设计总方框图：
3 洗衣机硬件部分设计
3.1单片机选取
在本次课题的设计中，主要的涉及的内容是单片机，我们需要用单片机和控制电路一起运行来控制我们所设计的洗衣机。当洗衣机发生损坏或出现故障的时候，如果不是外部机械系统的问题，就要从我们所设计的单片机控制系统和与其一起运行的控制电路入手检查。洗衣机内的单片机根据按键系统接受到的操作面板的动作指令，给其他元器件发出执行命令，使得电动机、进水阀、排水阀等通电运行；同时，单片机微控器还要监测洗衣机的各部件的工作状态，判定工作正常与否，一旦有异常，就立刻送出停止的命令。这些功能都是由电单片机微控器配合各种电路控制来实现。
本次课题选择的是AT89C51单片机。AT89C51是一种低耗能、高性能8位微控制器字节的系统内可编程快闪记忆体，具有8位微控制器字节的系统内可编程快闪记忆体，该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。AT89C51单片机具有如下功能：8位CPU
和闪烁存储器组合在单个芯片中，是一种高效微控制器，32 位的I/O 端口线。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚图如图2所示：
3.2 电源电路设计
生活用电为220V，变压器T经过变压后形成12V交流电，再通过4只二极管全桥整流，电容C4、C6滤波后得到直流电压，经过三端稳压管稳压得到稳定的+5V电压给各器件供电。电源电路如图3所示：
3.3 电机控制电路设计
电机控制电路如图4所示，其中包括步进电机驱动芯片L298。
L298是双全桥步进电机专用驱动芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动两个二相和一个四相步进电机，内含两个H-Bridge的高电压、低电流双全桥式驱动器，接受标准TTL逻辑
准位信号可驱动46V、2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压，此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号
3.4 蜂鸣器报警电路设计
在洗衣机运行结束后，蜂鸣器会发出警报提示用户洗衣程序的结束。蜂鸣器与单片机的P0.7口相连，当P0.7口为低电平时蜂鸣器报警，用三极管驱动蜂鸣器。蜂鸣器报警电路如图5所示：
3.5显示电路设计
显示模块由数码管构成。在本次设计中，我们采用两位共阳数码管来显示洗衣机在运行相应程序的时候倒计时的时间。两位数码管分别与单片机的P2口以及P1.2、P1.3口连接，其中，P1.2和P1.3口控制数码管的位码，
P2口控制数码管的段码。显示电路仿真图以及相应段码连接电路图如图6所示：
3.6按键控制电路设计
本次设计分别用K1、K2、K3、K4四个按键分别控制洗衣机的菜单，启动，停止，和功能选择，分别为：K1菜单键、K2开始键、K3停止键、K4菜单选择键，分别于单片机的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7相连。如图7所示：3.7指示电路设计
指示电路由6个发光二极管组成，分别指示洗衣机的进水、洗涤、漂洗、脱水、排水、结束，分别接单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5口，当对应口为低电平时，相应指示灯亮，指示洗衣机现在的工作状态。指示电路如图8所示：
3.8 进排水电路设计
洗衣机的进排水过程由单独的进排水继电器进行控制。继电器控制着进排水电磁阀，进排水电路如图9所示：
3.9 复位、时钟电路设计
在本次设计中采用了复位电路中的自动复位电路。其工作原理是：上电瞬间，电容充电，RST端的电容与VCC相同，随着电容的充电，+5V的电压加到RST端，高电平使单片机复位。
时钟电路由晶振和和单片机内部电路组成，将晶振跨接到XTAL1和XTAL2之间。一般单片机采用的晶振频率为11.0592MHZ。单片机的复位时钟电路如图如图10所示：
4 洗衣机系统软件设计
4.1主程序设计
洗衣机的功能主要就是完成衣物的洗涤、漂洗和脱水过程。用户通过洗衣机外壳上面的按键来选择这三种功能。键盘扫描到用户按下启动键，洗衣机开始运行，再按下功能选择键，就可以实现不同功能之间的切换；若用户并没有选择洗衣机运行的功能，则默认依次运行各个程序。如图11为主程序流程图：
4.2标准洗衣程序
标准的洗衣程序是默认的洗衣过程，当用户按下启动键以后，若无其他选择，则进行默认的洗衣程序。如图12为标准洗衣程序流程图：
图12 标准洗衣程序流程图
4.3 洗涤程序流程图
洗衣机在进水结束后就进入洗涤程序。在洗衣机的运行过程中，洗涤程序是主要的一环，是我们使用洗衣机的基本功能。洗涤程序开始后，电动机执行“正转-停止-反转”的循环程序，直至洗涤程序结束进入下一个程序。如图13为洗涤程序流程图：
洗衣开
电 机 运 转
进水
洗涤结束？
漂洗开始
漂洗三次结束？
脱水开始
电机运转
电机正转
脱水结
蜂鸣器报
洗衣结Y
N N Y
N Y
洗衣开始
图13 洗涤程序流程图
4.4 漂洗程序流程图
漂洗是一个与洗涤过程有相同操作的洗衣方式，洗衣时间较短，次数为三次。如图14为漂洗程序流程图:
开始
漂洗指示灯亮
第一次漂洗 第二次漂洗
第三次漂洗 洗涤完漂洗指示灯
灭
漂洗结束
进入脱
水
N Y
图14 漂洗程序流程图
4.5 脱水程序流程图
在洗衣机排水结束以后,就将进入脱水过程。脱水主要分间隙脱水和长脱水两种。首先进行的是间隙脱水。此在间隙脱水过程中电机按照“正转一停”的周期进行循环动作。长脱水过程则在间隙脱水过程结束之后运行，用户可以选择脱水的时间，在运行过程中电机将一直保持高速正转。脱水结束后，蜂鸣器会报警提醒用户脱水结束。如图15为脱水程序流程：
开始脱水
开电机脱水
N
脱水结
束
Y
关电机
开蜂鸣器
洗衣结束
图15 脱水程序流程图
5 系统的安装与调试
5.1安装步骤
1.检查元件的好坏
根据绘制好的电路图，按照上面所需元件买回并且检查好元件的好坏，分别检测元件是否能够正常使用。检测完以后按照原理图一一核对检查是否一致，方可进行焊接。
2.放置、焊接各元件
按照绘制好的电路图放置各个元件，在放置过程中，先选择操作程度较低的元件进行焊接，然后操作要求较高的元件，特别注意那些成本高切操作过程中容易损坏的元件要最后焊接。
5.2软件的调试
软件调试与设计本身选择的调试软件和前期的程序设计过程有关。如果采用的是模块化程序的开发技术，那么在调试好各个模块以后，才能再进行系统程序的总调试。调试子程序时，要符合入口条件和出口状态，即一定要求符合现场环境。调试的手段一般情况下分为单步运行方式以及断点运行方式，通过在调试过程中检查用户系统CPU的现场、RAM的内容和I/O口的状态，显示程序执行结果，检测出不符合设计需求的程序。通过检测，可以发现程序中存在的的死循环错误、机器码错误及转换地址错误，同时也可以发现用户系统中的硬件故障、软件算法及硬件设计错误。在调试过程中根据调试结果一步步调整用户系统的软件和硬件。
在调试好各个程序模块以后，就可以进入相关的功能模块联合起来从而进行整体综合调试的步骤。存储这个阶段若发生错误，可以考虑各子程序存储运行时是否存破坏现场，缓冲区数据是否发生变化，标志位的建立和清除是否影响其它标志位的变化，堆栈区的深度是否不够，输入设备的状态是否正常等。
此次设计选择的是Proteus软件进行仿真调试。
Proteus软件是由英国Lab Center Electronics公司开发并推广的EDA 工具软件。该仿真软件不但能够对EDA工具软件进行仿真，而且还能够对单
片机及其外围元器件进行仿真演示。深受广大单片机爱好者的喜爱。从最根本的原理图布图，到接下来的程序调试，再到到单片机与外围电路仿真。
Proteus软件具有其它EDA工具软件例如multisim的功能。这些功能分别是：原理布图；PCB自动或人工布线；SPICE电路仿真。革命性的特点：互动的电路仿真，例如：键盘，马达，LED。
仿真处理器及其外围电路。可以对51系列、AVR型等市场上常用主流单片机进行仿真测试。还可以配合使用其他显示器件及输出设备，能大致看到运行后输入和输出的显示效果。
我们采用Proteus软件进行电路的调试。在进入软件后，根据我们的需要在软件界面挑选出各个器件。
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5.3硬件的调试
在进行硬件调试前需要先进行静态调试。在调试过程中，需要在通电前根据原理图用万用表等检测工具检测电路是否可以正常运行，并核对元器件的型号、规格和安装是否正确。检测完毕后，需要借助仿真器进行联机调试，分别测试扩展的RAM、I/O口、I/O设备、程序存储器以及晶振和复位电路是否存在错误，并根据检测结果进行改正。
第一步：核对好相应元器件的型号、规格，在确定符合要求后，在没有通电的情况下用万用表检查线路的正确性。特别注意电源的正负极以及电源之间是否有短路并检查地址总线、数据总线、控制总线是否存在相互间的短路或其它信号线的短路。由于本系统的开发是基于曾经用过的单片机，所以此步骤不会发生故障。
第二步：通电后检查单片机I/O的电位，测量各点电位是否正常。尤其是应注意单片机输出口的各点电位。若有高压将有可能损坏外部仿真电路，同样如果电压过低就没有能力驱动负载。
第三步：将单片机信号输出接口与外部仿真电路接口连接起来，为软件调试做好准备。
在硬件的调试过程中常见的硬件故障有：
元器件失效：元器件失效的原因包括两个方面，一方面是期间本身在使用过程中因操作不当造成了损坏，另一方面是在购买其间的时候没有仔细检查，购买之处已经损坏。我们在调试过程中发现小电机在安装过程中出现了损坏。
可靠性差：引起系统不可靠的因素很多，如金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏，经不起振动；内部和外部的干扰、电源纹波系统过人、器件负载过大或热稳定性差等造成逻辑电平不稳定；另外，走线和布局的不合理等也会引起系统可靠性差。我们在调试的过程中发现单片机输出稳定的电压，但是硬件电路的显示器件的亮度不一、时亮时不亮。经查证主要是由于元器件的引脚过长和弯曲造成的电路不够稳定、I/O输出口的高低电平没有明确
电源故障：电源故障包括电压值不符合设计要求，电源引出线和插座不对应，电源功率不足，负载能力差等。电压过高容易烧坏发光二极管，电压过低无法驱动负载。因此我们焊接了直流电源电路，使其输出稳定的电压。
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文献综述 电气工程及其自动化 基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计 前言 单片机是集成在一个芯片上的计算机，由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，它是计算机技术、控制技术和大规模集成电路技术的综合产物。单片机具有优良的硬件特性，它集成度高，系统结构简单，实现模块化，可靠性高，处理能力强，速度快。同时它的质量轻、体积小、价格便宜等优点也为学习和应用提供了便利条件。由于这些优点，单片机已经成为世界上数量最多的计算机，在我们的日常生活中随时都可以看见它的身影，我们所用的几乎每件机械和电子产品中都有单片机的存在。从我们现在用的手机、各种智能IC卡、全自动滚筒洗衣机等家用电器到仪器仪表、医用设备及航空航天的智能化管理过程控制等领域都有着广泛的应用。目前得到广泛应用的单片机是MCS-51 8位系列高档单片机，它在RAM容量、系统扩展和I/O口功能等方面都比其它单片机有很大的提高，并且它具有兼容性强、品种齐全以及软硬件资源丰富等特点。 洗衣机是现代人们日常生活中最为常见的家用电器，它的出现大大改善了人们的生活质量，使人们在家务劳动方面的压力得到了很好的缓解。现在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，但由于人们对于洗衣机的需求越来越大，要求也越来越高，洗涤方式也发生了很大的变化，由原先大多侧重于动力的加大、水流的改变，到现在的超音波、电解水、蒸汽洗涤的运用，向更高层次的环保健康洗涤方式转变。单片机以其体积小、集成度高、运行可靠等优点被很好的运用在了洗衣机的研制上，基于单片机的自动洗衣机控制系统具有功能强、精度高、经济性好等特点。无论是在提高产品质量还是产品数量，改善劳动条件还是节约能源等方面都显示出很好的优越性。 主题 洗衣机控制器是洗衣机的大脑，洗衣机的洗涤、漂洗、脱水等动作均由控制器加以控制，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、浸泡功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大
全自动洗衣机控制器的设计 随着科技的不断发展，家用电器也在不断地升级和改进。其中，全自动洗衣机已经成为现代家庭中不可或缺的电器之一。而全自动洗衣机的控制器则是整个洗衣机的核心部件，它决定了洗衣机的性能和功能。本文将围绕全自动洗衣机控制器的设计展开讨论，包括需求分析、系统设计和实现方案三个部分。 在全自动洗衣机控制器设计的前期，首先需要对用户需求进行调研和分析。用户对洗衣机的需求主要是以下几个方面： 功能需求：用户需要洗衣机能够完成洗涤、漂洗、脱水、烘干等基本功能，同时还需要能够根据衣物材质和污渍程度自动调整水温和洗涤时间。 操作便捷性：用户希望洗衣机具备易于操作的特点，拥有简单明了的用户界面，以及能够远程控制的功能。 可靠性：用户对洗衣机的可靠性要求极高，特别是对于忙碌的现代人来说，洗衣机的稳定性和耐久性是非常重要的。 能耗：随着环保意识的提高，用户对洗衣机的能耗要求也越来越高，低能耗、低排放的洗衣机成为市场上的主流。
根据用户需求和市场调研结果，我们可以得出目标用户群体和市场需求的数据支持，为下一步的系统设计打下基础。 在全自动洗衣机控制器设计的中期，需要根据需求分析的结果进行系统设计。本节将从硬件和软件两个方面来阐述控制器系统的设计。 控制器硬件设计的核心是选择合适的微控制器（MCU）。我们选用的是一款具有丰富的I/O端口、内置ADC和DAC模块，同时具有强大的处理能力的MCU。该MCU可以满足洗衣机各种控制功能的实现，并且具有较高的性价比。 除了MCU之外，还需要设计其他外围硬件电路，如电源电路、水位传感器、进水电磁阀、洗涤电机、漂洗电机、脱水电机、烘干电机等。这些硬件电路需要与MCU连接，并受MCU控制。 控制器软件的设计的目的是为了实现洗衣机的各种控制功能。具体来说，软件需要完成以下任务： 通过接收用户输入的指令，如选择洗涤程序、开始/停止洗涤等，对洗衣机的各个电机进行控制； 通过水位传感器获取水位信息，并反馈给MCU，由MCU根据预设的程序自动调整进水电磁阀的开度，以保持水位稳定；
单片机课程设计洗衣机控 制系统 Newly compiled on November 23, 2020
东北石油大学 课程设计
任务书 课程单片机课程设计 题目洗衣机控制系统设计 专业测控14-1班姓名孔锡达学号 主要内容： 本课题针对洗衣机控制系统的发展现状以及当今社会发展对于产品智能化的要求，设计一种基于单片机微处理器的控制系统。要求具有较高的可靠性和实用性，实现智能化控制。本文以单片机为控制器核心设计控制系统，使洗衣机可处于自动模式依次进行进水、洗涤、排水、脱水四个过程；也可处于手动模式通过按键进行洗涤、排水、脱水三个过程的选择，并且处于何种模式，何种过程能够通过指示灯显示。 基本要求： 1、分析洗衣机控制系统设计各种方案的优缺点，说明本设计方案选用原则； 2、阐述本设计方案的基本工作原理、分析并注明元器件选取参数； 3、绘制并分析洗衣机控制系统硬件设计原理图及电路图； 4、设计完整的程序框图和程序清单； 参考文献: [1]余永权.单片机在控制系统中的应用[M].北京电子工业出版社，2003： 23-78. [2]冯先成.单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社，2009：56- 98. [3]元增民.模拟电子技术[M].北京:中国电力出版社，2009:35-97. [4]万光毅，严义,邢春香.单片机实验与实践教程[M].北京：北京航空航天 大学，2006:23-110. 完成期限— 指导教师 专业负责人 2017年 7 月 16日
摘要 随着经济社会的快速发展，智能化，自动化以成为当代社会的主旋律。因此，设计了基于单片机的全自动洗衣机控制系统。本系统实现了对洗衣机整个过程的控制,包括进水、洗涤、排水、脱水四个阶段.控制系统主要由电源电路，单片机控制系统和外部硬件三大模块组成。通过单片机的控制，外部硬件随着用户参数的输入，洗衣机按照用户的选择要求进行运作。本设计实现了自动和手动模式自选，能够满足现代家庭的基本洗涤要求，具有一定的实用性、可靠性，能够实现自动化、智能化。 关键词：手动模式；自动模式；洗衣机；单片机；控制系统
苏州经贸职业技术学院毕业设计(论文) （2011届） 题目：基于单片机的全自动洗衣机控制系统
摘要 随着电子技术的飞速发展人们生活水平的提高及生活节奏的加快，家电产品是越来越深入人们的日常生活。本系统研究的内容就是以单片机为中心的洗衣机控制系统设计，系统采用常见的价廉物美的ATMEL 单片机AT89C51 作为控制核心。在本设计中，功率驱动电路先由三极管进行电流放大再加到继电器的控制极上，作为继电器的触发信号。由继电器实现对电机、进水阀、排水阀的控制。显示电路采用发光二极管作程序选择健功能显示。电源电路经变压，整流，滤波后经三端集成稳压器7805输出稳定5V直流电压，作为程序控制器的主电源。同时在设计中实现了洗衣机按照整体硬件方案，编制了相应的软件系统，实现了以下主要功能：包括标准程序、经济程序、及强弱程序的多种工作方式，和进水排水功能。 关键词:单片机、洗衣机、程序
目录 第一章绪论 (1) 1.1 洗衣机的发展趋势 (1) 1.2 课题背景 (2) 1.3本课题的任务及要求 (2) 第二章方案论证 (3) 2.1方案一：电动程序控制器式洗衣机 (3) 2. 2方案二：单片机控制式洗衣机 (3) 2.3方案比较与选择 (4) 第三章总体设计 (5) 3.1设计概述 (5) 3.2系统基本原理框图 (5) 3.3洗衣机控制功能分析 (5) 3.4电动机的选择 (6) 第四章硬件电路设计 (8) 4.1洗衣机控制电路系统框图 (8) 4.2电源系统的设计 (8) 4.3按键部分和LED部分设计 (9) 4.4 进/出水阀部分设计 (9) 4.5 电动机部分设计 (10) 第五章软件程序设计 (12) 5.1主程序流程图 (12) 5.2子程序流程图 (13) 第六章元器件介绍 (14) 6.1 AT89C51集成芯片 (14) 6.2 L298 (16) 第七章结论 (18) 7.1结论 (18) 致谢............................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (19)
本科毕业设计论文 题目基于MCS-51的全自动洗衣机控制 系统的模拟设计与实现 专业名称 学生姓名 指导教师 毕业时间2014.6
毕业 任务书 一、题目 基于MCS-51的全自动洗衣机控制系统的模拟设计与实现 二、指导思想和目的要求 本题目可锻炼学生对计算机应用系统的设计与调试能力、绘制电路图的能力和程序设计能力。要求能用Proteus 软件绘制基于单片机的全自动洗衣机系统硬件电路，在keil 软件下用C 语言编写自动洗衣控制程序，将软硬件进行关联，实现全自动洗衣机的系统模拟。 三、主要技术指标 1．掌握MCS-51单片机的工作原理和单片机应用系统的开发过程和系统模拟调试方法。 2．掌握keil 软件的应用方法，熟练应用C51软件编写应用程序代码。 3．掌握Proteus 软件，熟练绘制全自动洗衣机系统原理图，能将目标程序与硬件关联，进行系统的模拟调试。 4．掌握LED 等、电机、键盘等常用设备的工作原理，绘制单片机对这些设备控制的原理图，编写控制程序并进行模拟调试。 5．掌握全自动洗衣机的工作原理，设计洗衣机控制系统原理图，用C51进行编程，实现自动洗衣功能。 6. 按时、按质、按量完成论文撰写，按标准格式装订成册。 四、进度和要求 第1周：布置任务，熟悉Proteus 软件和keil 软件环境。 第2周～第3周：熟悉单片机最小系统工作原理，用单片机控制LED 灯实现流水灯效果。 第4周：熟悉七段数码管显示原理，用单片机控制实现静态和动态两种显示效果。 第5周：熟悉直流电机的工作原理和调速方法，用单片机控制电机以不同速设计 论文
度和方向进行工作。 第6周～第7周：熟悉键盘输入方法，用单片机控制接收洗衣机上的按键值，并将接收值进行显示。 第8周～第9周：熟悉全自动洗衣机的工作原理，绘制洗衣机系统电路图，编写用按键控制洗衣流程。 第10周～第11周：进行设备联调，实现全自动洗衣功能。 第12周～第13周：总结设计内容，完成毕业论文初稿。 第14周：修改论文，完成正式稿。 第15周：提交毕业设计论文，准备答辩工作。 第16周：毕业答辩。 五、主要参考书及参考资料 [1] 王守中，聂元铭.51单片机开发入门与典型实例[M] .人们邮电出版社，2009 [2] 张毅刚.单片机原理及应用[M] .高等教育出版社，2003. [3] 韩全立.单片机控制技术及应用.电子工业出版社，2004. [4] 宋浩，田丰.单片机原理及应用[M] .清华大学出版社，2005 [5] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M] .高等教育出版社，2006 [6] 刘竺仁，韩保君，刘锗.传感器原理及应用技术.西安电子科技大学出版社，2008 [7] 宋雪臣.传感器与检测技术.人民邮电出版社，2009 [8] 李华.MCS-51单片机实用接口技术[M] .人民邮电出版社，2005.6 [9] 张毅刚.单片机原理及应用[M] .高等教育出版社，2003. [10] 宋浩，田丰.单片机原理及应用[M] .清华大学出版社，2005 [11]张兵,袁寿其,成立,将惠凤;基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计[J];广西水利水电2004年03 学生指导教师系主任
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计 王聪 1 引言 全自动洗衣机作为家用电器，已经走入了千家万户的生活中，成为了我们生活的必需品。目前中国的洗衣机市场需求特别大而且潜力巨大，人们对洗衣机的要求也越来越高。目前洗衣机的功能很多，但是并不能完全满足人们的需求，这就要求设计者们在进行设计以及改进是更加贴近生活，符合民意，将人们的需求变为设计的根本，创造出更节能、更安全、更干净舒适的全自动洗衣机。 目前的洗衣机市场竞争压力大，各个厂商在设计和制造时往往只能单一提现洗衣机的几个功能，体现出自己的个性化而并不能全面兼备。这就给我们带来了生活上的不便，我们需要更加智能而且全面的洗衣机。所以，本论文就全自动洗衣机的选择与性能设计进行讨论与设计。此次设计需要解决的问题有：如何选择本次设计的全自动洗衣机类型；分析此类全自动洗衣机的优缺点，提出课题设计方案方向；就全自动洗衣机的安全性与清洁性进行设想与设计；单片机与传感器的选择、安置以及各自实现的功能；电路及控制系统的设计。 1.1课题的提出及意义 本次所选择的题目为基于单片机的全自动洗衣机的控制系统的设计。在我们日常生活中，全自动洗衣机主要可以分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在选择洗衣机的类型之前，要对两种洗衣机的应用范围、工作方式、内部结构进行了解调查。通过走访邻里和网上调查，了解相对小样本下两种洗衣机的使用情况以及在使用过程中出现的一系列问题，根据使用数量的多少和出现问题的程度，选择使用量和出现问题较多的洗衣机。选题人自行调查两种洗衣机的工作方式、工作 1
流程、工作原理以及软硬件的构成，自行观察两种洗衣机的实际运行过程以及运行结束后水、衣服的清洁程度。通过对比两种洗衣机的运行过程以及运行模式，选择洗衣较为干净，运行更接近于手洗模式的洗衣机，选定为我们此次研究对象。通过选题人的对比和观察，此次研究对象选择为滚筒式全自动洗衣机。 本课题针对于当下全自动洗衣机的研究现状以及能够实现的功能，结合自身的生活需求和常见问题，能够做出基本满足本课题选择的滚筒式全自动洗衣机的控制系统设计。 1.2国内外研究现状 在以前的生活中，人们只能通过不断重复的手动操作来洗衣服，整个过程十分劳累而且时间很长。后来，人们发明了洗衣机来大题手工洗衣，洗衣机也经历了越来越智能的蜕变。随着洗衣机越来越智能化，也越来越解放人们的双手和生活，可以说，洗衣机的一代代进步，改变了人们的生活方式。进入21世纪以来，各大厂商研制出了各类智能全自动洗衣机，可以根据不同的洗衣情况，以及不同的水温、水位，从而选择出最佳的洗涤程序。此外，现代的全自动洗衣机还被研发出了更加接近人类手洗程度的功能，或者是更加贴近人们生活的智能洗涤程序，而这些功能都可以通过一个小小的按键来实现操作。另外还有专门针对婴儿、妇女等特殊群体的洗衣机，以及定位不同档次的洗衣机。随着现在智能家居的概念普及开来，很多厂商在研发产品的时候都着力于更加智能化，力求通过自己的产品为人们带来“智慧”的洗衣体验。现代的全自动洗衣机大致可以分为以下几种： 按自动化程度分为：（1）普通型洗衣机：各功能的转换都需要手动操作；（2）半自动型洗衣机：在使用过程中，任意两个功能能够实现自动转换；（3）全自动型洗衣机：各功能间的转换全部自动完成。 2 2
基于单片机的全自动洗衣机系统设计 基于单片机的全自动洗衣机系统设计 自动洗衣机作为现代家庭必备的家电之一，无疑给我们的生活带来了诸多便利。随着科技的不断进步，洗衣机的功能也在逐步完善和智能化。本文将介绍一个基于单片机的全自动洗衣机系统设计，该系统结合了传感器、执行器和单片机的控制，实现了洗涤、漂洗、脱水等一系列工作的自动化。 首先，我们需要了解单片机的基本原理和功能。单片机是一种集成电路，拥有微处理器的功能，能够实现数据的处理、控制和通信等任务。在全自动洗衣机系统中，单片机起到了控制中枢的作用，通过对各个部件的控制来完成洗衣过程。 在本系统中，我们需要使用多个传感器来获取洗衣机内部的信息。例如，温度传感器可以检测洗衣水的温度，以便根据洗涤衣物的要求进行调整。水位传感器可以检测洗衣机内部的水位，以确保水量的控制在适当的范围内。此外，还可以使用压力传感器来检测洗涤和脱水的程度，从而调整相应的参数。 在洗衣机的控制中，单片机还需要根据洗涤过程的不同阶段来控制执行器的工作。例如，在洗涤阶段，单片机可以控制洗衣机的电机以适当的速度旋转，同时根据不同程序要求来控制加热器的温度。在漂洗和脱水阶段，单片机可以控制洗衣机内的叶轮进行高速旋转，从而有效去除衣物上的水分，使衣物更加干燥。 除了基本的洗涤功能外，现代洗衣机还具备一些智能化的特点。在本系统中，单片机可以通过与用户界面的连接实现人机交互。用户可以通过操作面板向单片机输入洗涤程序、选取适当的温度和转速等参数，单片机则根据用户的选择进行相应
的控制。同时，单片机还可以通过与互联网的连接，将洗衣机的状态和故障信息传输到用户的手机端，提醒用户维修等操作。 在设计全自动洗衣机系统时，还需要考虑到系统的安全性和可靠性。例如，在电路设计中，应该安装过载保护装置，以防止电机过载、漏电等情况发生。同时，还应该考虑到洗衣机的稳定性和耐用性，选用优质的材料和结构设计，以延长洗衣机的使用寿命。 综上所述，基于单片机的全自动洗衣机系统设计能够有效地提高洗衣效率和用户体验。通过传感器的检测、单片机的控制和执行器的工作，洗衣机可以实现洗涤、漂洗和脱水的一系列工作的自动化。同时，智能化的特点使得用户能够更加方便地操作和控制洗衣机。在未来，随着技术的不断发展，全自动洗衣机系统的功能将会进一步完善，为人们的生活带来更大的便利 综合来看，基于单片机的全自动洗衣机系统设计具有显著的优势和潜力。通过高速旋转的叶轮有效去除衣物上的水分，使衣物更加干燥。同时，系统具备智能化特点，通过人机交互和互联网连接实现方便的操作和状态传输。在设计中，安全性和可靠性方面的考虑使得洗衣机能够稳定运行并延长使用寿命。总体而言，基于单片机的全自动洗衣机系统设计能够提高洗衣效率、提升用户体验，并为未来的技术发展提供更广阔的空间
基于单片机的全自动洗衣机控制系统毕业设计论文基于单片机的洗衣机控制系统设计 摘要 单片机是计算机家庭的一个重要分支，它具有体积小、价格低、面向控制的特点，适用于各种工业控制、仪器仪表装置，在人类生产和生活的各个领域都有极为广泛应用。 本洗衣机控制系统，采用目前常用的89C51单片机，用汇编语言的编程方法，完成对洗衣机洗衣全过程的自动控制，并采用LED数码显示洗衣过程代码和洗衣剩余时间，洗衣完成后能自动报警。使全自动洗衣机的使用更加简单、直观和方便。本设计取材容易，结构简洁，易于制作，具有一定的实用价值。 关键字：单片机、汇编语言、动态扫描 目录 绪论 1.1 设计目标 1.2 设计意义 第二章硬件和软件的设计方法 2.1 洗衣机的工作过程 2.2 全自动洗衣机控制系统硬件的选择 2.3 单片机编程软件的选用 第二章全自动洗衣机控制系统的设计原理 3.1 控制系统方框图 3.2 控制板电路原理(附整机原理图) 3.3 控制功能及过程
第四章洗衣机控制系统的软件系统 4.1 洗衣机控制系统软件的编程思路 4.2 主程序及子程序流程图 4.2 洗衣机控 制系统的源程序 参考文献 附录 AT89C51技术手册 MCS-51系列单片机指令系统表 第一章 第一章：绪论 在生产和生活的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的出现。单片 机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，而且抗干扰能力强，可在各种恶劣的 环境下可靠地工作，成本也较低。所以单片机的应用已极为广泛，它在工业自动化、工业 测控、智能仪器仪表、家用电器、信息与通信、军事装备等方面都在发挥着“微电脑控制”的作用。 1．1 设计目标 用51系列单片机89C51控制全自动洗衣机的运行，使其能自动地完成进水、洗涤、 漂洗、脱水等功能。不同的衣物，洗涤、漂洗、脱水和洗衣电机正反转所用的时间不同， 要求设计能够实现过程选择，并在LED显示屏上显示过程代码。在运行的时候能显示完成 整个过程的剩余时间。为了节省单片机的IO端口，以及使硬件连接能尽可能的简单，在LED显示过程中我们使用了动态扫描的方法。软件编程使用汇编语言，烧录好单片机后能 实现上电运行。还应该具有相当的稳定性，以保证全自动洗衣机的正常工作。以此体会单 片机系统的设计、开发过程。 1．2 设计意义 ? ? 进一步了解8051单片机。 ? ? 熟悉单片机控制系统开发流 程。 ? ? 深入学习计算机汇编语言的编程方法。 ? ? 对计算机的工作原 理有进一步的认识。 ? ? 增强个人动手能力。
AAAAAAAk学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：全自动洗衣机控制器 学生姓名：YLM学号：22 系（院）：AAAAA大学计算机工程系 专业：计算机电子 指导教师： 2008年1月18日
摘要,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，3 第1章51单片机控制系统设计原则，,,,,,,,,,,,,,,,,，3 1.1全自动洗衣机的发展过程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3 1.2洗衣机的发展前景及待解决的问题,,,,,,,,,,,,,,,,3 第2章全自动洗衣机控制器硬件电路，,,,,,,,,,,,,,,,，6 2.1设计硬件图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 2.2控制要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 2.389S52单片机引脚及功能,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 2.4输入输出管脚定义,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 2.5电路设计，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，8 第3章全自动洗衣机程序设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,9 3.1.程序设计要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,13 3.2.汇编程序清单,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,13 第4章课程设计总结,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,17 全自动洗衣机控制器 摘要: 1.1全自动洗衣机的发展过程 家用洗衣机从发明到现在已经经历了一个多世纪，经历以下一些发展阶段：
世界上第一台洗衣机实在1874年由美国的比尔.布莱克斯通(BillBlackstone)研制成功的。1910年前后，第一台卧轴滚筒式电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。20世纪20年代，第一台立轴搅拌式洗衣机再美国试制成功，由此，洗衣机开始了“立轴”与“卧轴”之分。50年代中叶，日本三洋公 司推出单桶波轮式洗衣机。开始确定了滚筒式、搅拌式和波轮式三种工作方式。 60年代，日本推出了带甩干桶半自动洗衣机，并且大量应用塑料，使洗衣机的发展进入一个新的阶段。70年代，日本推出波轮式套桶全自动洗衣机，从此开始有了“全自动”洗衣机的概念。70年代后期，日本推出了微电脑控制的全自动洗衣机。完成了由机械一电动程序控制到电脑控制的过渡，开始了电脑控制时 代。这时，洗衣机在发达国家已进入饱和期，而在亚太地区发展中国家开始进入普及期。80年代后期，“模糊控制”洗衣机开始出现，实现了家电器控制方式上的高度自动化。出现“白色家电”的概念。90年代，随着变频技术的发展， 日本最先推出了电动机直接驱动洗衣机，实现了洗衣机驱动方式上的革命。 今后洗衣机将以高可靠性，完善的功能，节水省电，降噪省时以及规格品种多样化为发展方向。 1.2洗衣机的发展前景及待解决的问题 国外先进技术及开发前景当今世界是技术、知识大爆炸的年代，只要人们有需要，就有可能生产出某种产品来满足人们的需要。洗衣机的发展正是这样，人们在生活中发现了它的某些不便，就会在实际中不断地改进和完善它，新型的洗衣机正是在这种情况下诞生的。 1、超声波洗衣机超声振动产生空穴现象，在洗涤中通过边生产气泡边消失的运 动，产生强水压，再加入小量洗衣剂，振动纤维，超声乳化，去污，水中气泡上 开，产生了从洗涤桶中央向外侧翻动的水流，使衣服之间相互摩擦，并与洗涤剂充分接触产生很有效的洗涤作用。这种洗衣机洗涤桶小，桶内无运动部件，无机械电气故障，修理方便。词典均匀性好，不缠绕，不伤布料，洗净效果好，省水，省电。 2、电磁洗衣机这种洗衣机洗涤桶内有4个洗涤头，上面各有有个夹子，把衣物伸展夹住，每个洗涤头上有有个电磁线圈，接通电源发生2500次/秒的微击振动,使衣物在洗涤液中洗涤。因不用电机驱动，无噪声，省水50%省电75% 3、高温泡沫洗衣机日本大阪大研制的一种不用水用高温泡沫来洗净衣物的洗衣机。洗涤剂罐于洗衣机低部，放衣物后拨动开关，开始鼓风，将空气送入罐中产生泡沫，由加热到70oC高温泡沫洗净衣物，然后进入洗衣桶旁边的消泡装置，一般洗5〜10分钟/次，21L/1kg干衣。 4、真空洗衣机原苏联研制的衣中不用洗衣粉或洗涤剂的洗衣机，真空泵将洗衣桶内吸成真空状态，桶中水运动产生气泡爆破并去污。洗净度高，不损衣、无噪声、造价高。实际上是采用冷沸腾洗涤原理，在几秒钟内从洗涤桶的上部那空气抽空出。稀薄空气与水如沸腾壮，衣物在泡沫旋涡钟搅动，1.5〜2分钟就能洗 净衣物，一般洗衣服7〜10分钟即可完成全过程。 5、喷射式洗衣机意大利扎努西公司研制一种将洗涤剂不断喷向衣物的洗衣机，似乎无水，可以省水20%省洗涤剂30%省能35%省时间10%这种洗衣机完全不同于前装式滚筒洗衣机，安装在喷淋系统内的喷射装置持续不断地将水和洗涤剂喷淋在衣物上进行洗涤，并在不锈钢桶内搅动衣物。衣
1引言 随着经济科技的发展，生活中家用电器的功能也越来越丰富，洗衣机作为人们日常生活中必不可少的家用电器，也不断的需要进一步提升其便利性。但是传统的仅由继电器控制的普通洗衣机，只能手动进行单一的洗衣功能转换，大大的浪费了洗衣所需的时间和精力，给使用者带来了很大的不便。为了提升洗衣机使用的便利性，采用单片机来作为控制器，可以实现灵活多变的控制方式，能够很好的满足人们对洗衣机功能的要求。 作为一个微控制器，单片机最大的特点就是物美价廉，因而被广泛应用在各种数字系统中。本文通过使用STC89C51单片机作为控制器，设计一款可以完成自动洗衣流程的洗衣机控制电路，该电路操作简单，功能灵活，具有很大的实用性。通过对基于单片机的控制电路的制作进行深刻钻研，可以使我们对单片机有更加深刻的见解，同时也为将来的工作与学习打下一定基础。 1.1研究背景及现状 1. 洗衣机的分类 普通洗衣机：具备洗涤，排水，脱水功能，每一功能均需手动操作。 半自动洗衣机：具有洗涤，排水，脱水功能，不同于普通洗衣机的是洗涤与脱水功能相互独立，洗衣机一边是进行洗衣的，而另一边是进行脱水甩干的。 全自动洗衣机：在启动电源后选择相应模式即可自动实现所设定的全部功能，期间无需任何手动操作。 2.全自动洗衣机在国内外的现状及水平 欧美发达国家的科学技术水平相对较高，对家用电器的性能指标也在不断提高，目前最先进的洗衣机可以做到智能控制洗衣的全过程，只需将衣物放入洗衣机，洗衣机就可以自己选择洗衣的水位，洗涤剂的用量，洗衣的时间，并能最大限度的减小对衣物的损伤。我国的洗衣机制造业起步较晚，但由于引进了国外的先进技术，国产洗衣机的生产水平已逐步提高，缩短了与发达国家的差距。目前全自动智能洗衣机正向着大容量，健康化，节能化，高度自动化和微型化发展【1】。这就要求设计师在设计洗衣机时能要有更优秀和创新的思路方法，从而实现用户的各种需求，提高洗衣机的便利性。
全自动洗衣机课程设计 基于51单片机，C语言实现。 基本要求 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。 扩展要求 洗衣和脱水时电机转速不同。增加水位传感器输入。故障报警。增加声音提示。其它自定义功能。 设计用Preteus仿真： 仿真图如下：
C文件函数代码： #include
教育部直属国家“211工程”重点建设高校 单片机原理课程 设计报告 指导教师：王宪 学生学号：0702100229 学生姓名：王侠 学生班级：通信1002
一、设计目标 用51系列单片机控制全自动洗衣机的运行，使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。采用LED和数码显示管显示洗衣机所处在的模式和水位，所处的的洗衣状态，水温，以及完成洗衣的剩余时间。实现不同模式下水位的选择一共三种模式（标准，轻柔，快洗），四种水位，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，启动电机全自动控制洗衣操作，整个过程的进行按时间控制，时间自定，软件编程使用汇编语言。 洗衣机功能要求 二、洗衣机的硬件设计 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、漂洗、排水和脱水等阶段。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构成。电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V电源，单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89S51单片机、2位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成；外部硬件电路有继电器、三极管、电动机、进水电磁阀、排水电磁阀组成。 2.1 按键 洗衣机面板上有4个按钮：1K1为启动键，K2用于模拟洗衣机的盖板打开，K3用于快速洗衣方式；当脱水时，模拟盖板合闭，K4用于脱水。 2.2 洗衣程序 洗衣机的主要工作程序是：洗涤——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。 （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。 2.3、设计总方框图
单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题基于89C51的全自动洗衣机控制器设计学院名称：电气工程学院 专业班级： 学生： 学号： 指导教师： 设计地点： 设计时间：
单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于89C51的全自动洗衣机控制器设计专业班级： 学生XX： 学号： 指导教师： 课程设计地点： 课程设计时间：
单片机系统课程设计任务书
目录1概述4 2 总体方案设计5 2.1全自动洗衣机的工作流程5 2.2硬件组成6 3 硬件电路设计7 3.1 89C517 3.2 晶振电路7 3.3 复位电路8 3.4 启动电路8 3.5注水电路，放水电路8 3.6洗涤电机控制电路9
3.7警报电路12 4 软件设计13 4.1 主程序流程图13 4.2 中断服务程序流程图15 4.3子函数流程图16 5 总结17 6 参考文献18 附录A18 附录B19 1概述 当今社会，洗衣机已经渗透到各个家庭了，人们对于这种东西已经不会再陌生，也越来越离不开洗衣机。洗衣机的便利让人们节省了许许多多的时间，而且洗涤之后的效果也比人手洗的更加干净。而自从推出了全自动洗衣机之后，洗衣机变得更加可靠。 全自动洗衣机就是将洗衣的全过程（泡浸-洗涤-漂洗-脱水）预先设定好N 个程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成，无需人操作，只需要按下开始按钮便可。
其工作原理可以简述为：洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。 简单来说，洗衣机的洗涤功能主要来源于两大原理，相对运动和离心力。相对运动是指在电机实行正转时，突然反转，使的本来正转的衣物与反转的衣物相互摩擦或者与带有洗衣液的水相撞从而去除污渍。离心力是指衣物随着水的旋转方向而逐渐离开中心，从而能使得衣物贴近桶壁。 2 总体方案设计 2.1全自动洗衣机的工作流程 （1）注入水，待水面达到一定高度的时候将停止注水，触发启动信号；（2）单片机收到启动信号之后，对单片机的I/O口进行分配，用I/O口的高
毕业设计（论文） 论文题目：基于51单片机全自动洗衣机设计
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AT89C52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、进水、洗衣、泡洗、脱水、出水和结束报警等几个阶段。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AT89C52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AT89C52 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：AT89C52；继电器；控制系统；用户参数； LED ；蜂鸣器。
ABSTRACT With its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip micro controller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller，intelligent apparatus, intelligent interface，intelligent weapon device, universal measure control unit, etc. This article designs a full-automatic washing machine control system with AT89S51 as core. This system realizes whole working course of full automatic washing machine, including four parts: user parameter input,wash, dehydrate and ending music play. Hardware system is made up of three modules: power supply circuit, digital control circuit and machine control circuit. Power supply circuit provides steady DC 5V voltage for digital control circuit and AC 220V for motor. Digital control circuit takes charge of controlling the working course. It consists of AT89S51,double-figured common-cathode numeral display, buttons, buzzer, LED.Machine control circuit realizes the functions of water level detect, motor driven, water import and export, it consists of water level detector, motor,transmission system components and pen stocks. After downloading the program to AT89S51, this circuit can realize basic functions of full -automatic washing machine. It seems hard for this control system to compare with perfect ones in the electrical appliance market, but it has certain practicability. Keywords：AT89C52 ；Use parameter input ；water level detector；LED ； Control system; Buzzer。
《单片机技术与应用》课程设计 洗衣机控制设计 专业班级： 学号： 姓名：
目录 一、设计目的要求 (3) 二、设计要目标 (3) 三、硬件设计 (4) 1、系统设计流程 (4) 1.1系统模块划分 (5) 2、模块设计 (7) 2.1AT89C51单片机控制模块的设计 (7) 2.1.1 AT89C51介绍 (7) 2.1.2AT89C51单片机的主要管脚功能 (7) 2.2单片机系统复位电路 (8) 2.3标准时钟电路 (9) 2.4控制电路设计 (10) 2.5显示电路设计 (10) 2.6数码管显示电路设计 (11) 2.7水位检测电路 (13) 2.7.1进水控制电路 (13) 2.7.2排水控制电路 (14) 2.8水位监测模块 (14) 2.9报警电路设计 (15) 3.0电机控制系统设计 (15) 四、软件设计 (18) 1、系统设计流程 (18) 1.1系统模块划分 (18) 2、模块设计 (19) 2.1主程序 (19) 2.1.1 主程序执行 (19) 1
2.2三个运行方案程序 (20) 2.2.1 三个运行方案执行 (20) 五、结果讨论 (22) 5.1仿真原理图： (22) 六、工作总结 (25) 附录 (26) 原理图： (26) 参考文献 (26) 2
一、设计目的要求 设计要求 (1)洗衣机可选择多种洗涤状态，用户只需要选择洗涤模式，洗衣机自动选择洗涤程序，完成洗涤。 (2)暂停功能。不管洗衣机工作在什么状态，当按下暂停键时，洗衣机必须暂停工作，待驱动键按下后洗衣机又能按原来所选择的工作方式继续工作。 (3)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或显示。 (4)本设计包含硬件和软件设计。 (5)因为是全自动洗衣机，程序将完成洗涤、脱水的全过程。 (6)脱水完成后，蜂鸣器蜂鸣，通知用户洗涤完成。 二、设计要目标 本系统控制的对象为套桶式单缸低波轮全自动洗衣机，其功能要求如下： 1.强、弱洗涤功能。强洗时正、反转驱动时间各为4秒，间歇时间为1秒； 标准洗时正、反转驱动时间各为3秒，间歇时间为1秒 弱洗洗时正、反转驱动时间各为2秒，间歇时间为1秒 2.三种洗衣工作程序，即标准程序强洗程序、弱洗程序和甩干程序。标准程序是进水→洗涤→排水→甩干→漂洗→排水→甩干，具体是：第一循环为洗涤，时间为20S，第二、第三次循环为漂洗，时间分别为20秒。排水时间采用动态时间法确定，脱水时间为20秒。排水程序是排水→脱水→结束，时间确定与上述程序相应环节相同。 4.间歇驱动方式。脱水期间采取间歇驱动方式，以便节能。本系统要求驱动4秒， 3
基于单片机的洗衣机智能控制系统 摘要 基于MCS-51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,LED显示器则显示洗衣机洗涤和脱水时间.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：全自动，智能，89C2051 Abstract Based on the MCS-51 microcontroller laundry control system, control panel from the button. Indicator components. button to choose washing machines work, with a key indicator, LED displays show machine washing and dehydration time. washing machines, the overall circuit module including keyboard matrix, lamp, motor control and power supply circuit. control procedures designed timer interrupt service procedures, external interrupt service procedures and the main program. Key Words: automatic, intelligent 89C2051