全自动洗衣机设计任务书及报告模板

研究生课程设计报告课程名称：单片机课程设计设计题目：全自动洗衣机学院:专业:班级:学号:学生姓名：指导教师：2009年6 月目录摘要一、方案论证 (2)1. 洗衣机模块选型 (4)2. 洗衣机模块方案选择 (4)二、详细硬件电路设计 (6)1. 开关电路设计 (6)2. 显示模块硬件图设计 (7)3. 功能指示灯硬件电路设计 (8)4. 驱动模块硬件部分设计 (8)三、系统软件设计 (9)1. 主程序流程 (9)2. 强洗程序流程 (10)3. 弱洗程序流程 (10)4. 漂洗程序流程 (11)5. 甩干程序流程 (12)6. 暂停中断程序流程 (13)7. 工作子程序流程 (14)8. 进水子程序流程 (14)四、理论分析与计算 (14)1. MCS-51单片机的引脚 (15)2. 复位电路与时钟电路 (15)3•相关计算 (16)五、测试与分析 (17)1 •计数器显示测试与分析 (17)2 .发动机转动测试与分析 (17)3. ............................................................................................................................................ 中断测试与分析. (18)六、结论 (19)七、电路和程序 (19)八、附录 (28)1 •硬件清单 (28)2 •程序清单 (29)3. ........................................................................................................................................... 参考文献 (29)摘要作为一个研究生，不仅需要有过硬的理论知识，还应该有动手实践的能力，并且是将理论结合实际，提升到应用层面。

学号091 401 1电气控制与可编程控制技术》课程设计（2009 级本科）题目：基于 S7-200 PLC 自动洗衣机控制系统设计系（部）院物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：指导教师：职称：副教授完成日期：2012 年12 月13 日课程设计任务书2012 年秋季学期、设计技术要求：设计一个基于S7-200 全自动洗衣机，实现洗衣、漂洗、脱水功能、设计的主要内容与要求：1. 完成控制系统的硬件设计，主要包括：电气元件的选择、电气原理图设计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。

2. 完成控制梯形图的软件设计，主要包括：控制程序流程图设计、梯形图程序设计及仿真调试。

3. 完成课程设计说明书的撰写，主要包括：封面、目录、设计任务书、设计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等，设计进度及安排。

第一周：星期一、二星期三、四星期五第二周：讲解设计课题内容、布置任务及要求PLC 输入输出接线图，初步设计梯形图，控制面板图初步设计星期一、二星期三、四星期五PLC 输入输出接线图，梯形图，控制面板的修改绘图，系统仿真调试，写说明书及操作使用说明完善上述设计内容，装订设计说明指导教师签字：目录一.设计目的............................................. 1.. .二．设计任务与要求.. (1)1PLC 设计任务 (1)2系统的控制要求 (2)三.系统的硬件电路设计 (4)1 全自动洗衣机的工作原理 (4)2 主电路设计 (4)四. PLC 选择及I/O 连接图 (5)1 PLC 选择 (5)2 系统资源分配 (7)3I/0 连接图 (8)五. 流程图、梯形图 (8)1 工作流程图 (8)2 梯形图 (12)课程设计总结...............................................19参考文献...................................................20一.设计目的通过对基于S7-200PLC全自动洗衣机的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。

全自动洗衣机程序设计第一部分总体思路全自动洗衣机的工作原理：开始-进水-洗衣-排水-脱水-结束第二部分电气设计部分如下图为全自动洗衣机的PLC控制系统电路图。

通过PLC来实现电动机的正反转，并且实现洗衣机按预先设置的程序自动执行，完成洗衣。

当需要手动排水与脱水时，可强制止自动程序的运行，跳出自动切换到手动操作。

为防止全自动洗衣机在工作过程中，电路发生短路，损坏电动机和电路中的各种电气设备，因此在主电路中安装了熔断器，当电路出现短路故障时，能迅速、可靠的断开电源。

全自动洗衣机在无人问津的情况下可能长时间运行，为防止电机绕组的温升超过额定值而损坏，采用热继电器作为保护元件，与熔断器搭配使用，可靠地保护电动机。

人机接口部分的按钮等都选择低压电器元件，保护操作者的安全。

第三部分PLC设计部分3.1正常运行流程图如下图所示。

3 2强制运行流程图如下1）程序的构成这个程序有自动方式和手动方式两种。

在自动方式下，PLC将运行已经设置好的程序和参数（适用于机械一切都正常工作的情况下）。

在手动方式下是在紧急停止情况下，可以手动排水和脱水。

2）程序的下载、安装和调试将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮。

所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。

全自动洗衣机程序是由GX Developer软件的指令完成，正常工作是程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行GX Developer编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。

第四部分全自动洗衣机控制系统PLC程序4.2.1系统资源分配1.数字量输入部分这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、水位选择开关（高水位、中水位、低水位）、手动排水、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关，低水位浮球开关、水排空浮球开关、压力开关共12个。

具体的输入地址分配如表4.1所示。

表4.1 输入地址分配输入地址对应的元器件对应的外部设备X001 SB1 启动按钮X002 SB2 停止按钮X003 SB3 高水位选择开关X004 SB4 中水位选择开关X005 SB5 低水位选择开关X006 SQ1 水排空检测开关X007 SQ2 高水位检测开关X010 SQ3 中水位检测开关X011 SQ4 低水位检测开关X012 SB6 手动排水X013 SB7 手动脱水X014 SP1 压力开关2.数字量输出部分这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、洗涤电动机、脱水桶、报警器共五个设备。

一、设计目标1、全自动洗衣机用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。

2、洗衣机主要功能：进水、洗涤、脱水、排水具体功能有浸泡、强力洗、轻柔洗、标准洗、快速洗、单独洗、单独脱水、漂洗脱水二、设计过程洗衣机要实现衣服的洗涤、漂洗和脱水，离不开进水、电机正转、电机反转和排水这四个动作。

上述四个动作，是通过单片机的P0端口，做输出端口，去控制双向可控硅通断来实现的，如下图所示。

同时加上输入开关的按钮、数码管显示器、蜂鸣按警器和欠压检测保护电路等，就可以形成完整的单片机控制系统。

通过软件编程达到对整个洗衣过程进行控制、检测以及与用户交互。

三、设计结果（1）硬件部分1、电路图2、PCB版图(2)、汇编语言洗衣机的一次洗衣过程控制过程主要为顺序控制，如先进水、洗涤(电机正转反转)、再排水脱水。

将把脱水、洗涤、进水单独编为一个子程序，由主程序根据过程选择，不断调用，可以减少源程序的长度，不同的洗衣过程，三大动作的时间不同，这可以通过建立数据表格，通过查表的方式获得每个洗衣过程所需时间。

此外，还需编出显示子程序，延时子程序供主程序不断调用。

1、流程图（1）、洗衣机控制系统主程序流程图（2）洗涤动作子程序流程图（3）脱水子程序流程图2、程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0030H;延迟10ms程序;使用R0, R1DELAY10MS:MOV R0, #100D;DELAY10MS02:MOV R1, #23DDELAY10MS01:DJNZ R1, DELAY10MS01DJNZ R0, DELAY10MS02RET;显示子程序;20H.0闪烁标志位：=0不闪烁，=1在1s内亮灭一次;20H.1程序开始标志:=1开始, =0选择;显示缓冲：50H;经过的时间：53H，52H，51H=分钟，秒，20ms的次数;总时间：TOTALTIME=40HTOTALTIME EQU 40H DISPLAY:PUSH ACCPUSH PSWSETB RS0JNB 20H.1, DISPLAY01MOV A, 50H ;高位是否为零CJNE A, #0AH, DISPLAY05 DISPLAY05:JNC DISPLAY06XRL A, #0F0H ;高位为零不显示MOV 50H, ADISPLAY06:JNB 20H.0, DISPLAY01 ;是否需闪烁MOV A, 51HCJNE A, #25D, DISPLAY02; DISPLAY02:JC DISPLAY01MOV 50H, #0FFH ;暗显示(不亮)DISPLAY01:MOV A, 50H ;显示低位ANL A, #0FH;MOV DPTR, #DISPLAYTAB;MOVC A, @A+DPTR;MOV P2, A;SETB P0.6CLR P0.7LCALL DELAY10MSMOV A, 50H ;显示高位SWAP AANL A, #0FH;MOV DPTR, #DISPLAYTAB;MOVC A, @A+DPTR;MOV P2, A;CLR P0.6SETB P0.7LCALL DELAY10MSINC 51H ;累计时间MOV A, #50D ;XRL A, 51H ;JNZ DISPLAY03 ;50次的20ms 未到MOV 51H, A ;INC 52H ;1sMOV A, #60D;XRL A, 52H ;JNZ DISPLAY03MOV 52H, A ;INC 53H ;1min DISPLAY03:JNB 20H.0, DISPLAY04;MOV A, TOTALTIME ;计算剩余时间CLR CSUBB A, 53H ;MOV B, #10D ;16进制转换到10进制DIV ABSWAP AXRL A, B ;MOV 50H, A ;DISPLAY04:POP PSWPOP ACCRETDISPLAYTAB: ;共阳数码管反向编码DB 03H, 9FH, 25H, 0DH, 99H;01234DB 49H, 41H, 1FH, 01H, 09H;56789DB 11H, 0C1H, 63H, 85H, 61H;ABCDEDB 0FFH ;暗;重算时间;入口数据：Ａ＝总时间（分）CALUTIME:MOV TOTALTIME, ACLR AMOV 52H, A ;秒MOV 53H, A ;经过的分钟RET;鸣叫一下, 时长120msPLAY:SETB P1.6MOV R0, #12D;PLAY1:LCALL DISPLAYDJNZ R0, PLAY1CLR P1.6RET;鸣叫六下, 时长240ms*12 ALARM:SETB P1.6MOV R1, #11D; ALARM2:MOV R0, #12D; ALARM3:LCALL DISPLAYDJNZ R0, ALARM3CPL P1.6DJNZ R1, ALARM2RET;;;;;洗涤用子程序;洗涤时暂停按键XDPAUSE:JB P0.0, XDPS01LCALL DISPLAYJB P0.0, XDPS01PUSH 52HPUSH 53HCLR 20H.0 ;不闪烁MOV A, P1PUSH ACCMOV P1, #00HLCALL PLAY XDPS02:LCALL DISPLAYJNB P0.0, XDPS02 ;等待按键释放XDPS03:LCALL DISPLAYJB P0.0, XDPS03LCALL DISPLAYJB P0.0, XDPS03LCALL PLAYXDPS04:LCALL DISPLAYJNB P0.0, XDPS04 ;等待按键释放POP ACCMOV P1, ACCSETB 20H.0POP 53HPOP 52HXDPS01:RET;洗涤时延迟0.32sDELAY320MS:MOV R2, #14D;SJMP XDELAY01;洗涤时延迟0.56sXDELAY560MS:MOV R2, #28DSJMP XDELAY01;洗涤时延迟1sXDELAY1S:MOV R2, #50DSJMP XDELAY01;洗涤时延迟1.6sDELAY1600MS:MOV R2, #80DXDELAY01:LCALL DISPLAYLCALL XDPAUSE ;暂停按键LCALL IFINWATER ;水位开关DJNZ R2, XDELAY01RET;洗涤前进水子程序INWATER:JNB P0.2, PI1;SETB P1.2MOV A, 53H;ADD A, #20D;MOV 59H, A;PI3:MOV A, 53H;XRL A, 59H;JNZ PI2LCALL ERRORE4SJMP INWATERPI2:JNB P0.2, PI4;LCALL DISPLAYLCALL XDPAUSESJMP PI3PI4:CLR P1.2PI1:RET;洗涤时是否再进水IFINWATER:JNB P0.2, IF1;MOV A, P1;PUSH ACCMOV P1, #00H;LCALL INWATER ;进水POP ACCMOV P1, A;IF1:RET;不能进水报警ERRORE4:PUSH 52HPUSH 53HCLR 20H.0MOV A, P1;PUSH ACCMOV P1, #00H;MOV 50H, #0E4HLCALL ALARME4PK2:LCALL DISPLAYJNB P0.1, E4PK2;LCALL DISPLAYJNB P0.1, E4PK2E4PK3:LCALL DISPLAYJB P0.1, E4PK3LCALL DISPLAYJB P0.1, E4PK3SETB 20H.0POP ACCMOV P1, ACC;POP 53HPOP 52HRET;排水时延迟1sDELAY1000MS:MOV R2, #50D;DLY51:LCALL DISPLAYLCALL XDPAUSE ;暂停按键DJNZ R2, DLY51;RET;排水子程序OUTWATER:CLR ASETB P1.3JB P0.2, OUTW1MOV R7, #60D OUTW2:LCALL DELAY1000MSJB P0.2, OUTW4DJNZ R7, OUTW2LCALL ERRORE1SJMP OUTWATER OUTW4:CLR CMOV A, #60DSUBB A, R7OUTW1:ADD A, #60DMOV R7, AOUTW3:LCALL DELAY1000MSDJNZ R7, OUTW3RET;不能排水报警ERRORE1:PUSH 52HPUSH 53HCLR 20H.0MOV A, P1;PUSH ACCMOV P1, #00H;MOV 50H, #0E1HLCALL ALARME1PK2:LCALL DISPLAYJNB P0.1, E1PK2;LCALL DISPLAYJNB P0.1, E1PK2 E1PK3:LCALL DISPLAYJB P0.1, E1PK3LCALL DISPLAYJB P0.1, E1PK3SETB 20H.0POP ACCMOV P1, ACC;POP 53HPOP 52HRET;脱水时暂停按键TPKEY:JB P0.0, TPK1;LCALL DISPLAYJB P0.0, TPK1;PUSH 52HPUSH 53HCLR 20H.0LCALL PLAYMOV A, P1;PUSH ACCJNB ACC.0, TPK6CLR P1.0MOV R0, #250 ;延迟５秒TPK5:LCALL DISPLAYDJNZ R0, TPK5TPK6:MOV P1, #00H;TPK2:LCALL DISPLAYJNB P0.0, TPK2;TPK3:LCALL DISPLAYJB P0.0, TPK3LCALL DISPLAYJB P0.0, TPK3LCALL PLAYSETB 20H.0SETB P1.3MOV R0, #250 ;延迟５秒TPK4:LCALL DISPLAYDJNZ R0, TPK4POP ACCMOV P1, ACC;POP 53HPOP 52HTPK1:RET;脱水时开盖, 脱水时安全报警IFOPEN:ERRORE2:JNB P0.1, TTPK1;LCALL DISPLAYJNB P0.1, TTPK1;PUSH 52HPUSH 53HCLR 20H.0MOV A, P1;PUSH ACC; LCALL ALARMJNB ACC.0, TTPK6CLR P1.0MOV R0, #250 ;延迟５秒TTPK5:LCALL DISPLAYDJNZ R0, TTPK5TTPK6:MOV P1, #00H;MOV 50H, #0E2HTTPK2:LCALL DISPLAYJB P0.1, TTPK2;TTPK3:LCALL DISPLAYJB P0.1, TTPK2LCALL DISPLAY; JB P0.1, TTPK3SETB 20H.0SETB P1.3MOV R0, #250 ;延迟５秒TTPK4:LCALL DISPLAYDJNZ R0, TPK4POP ACCMOV P1, ACC;POP 53HPOP 52HTTPK1:RET;脱水时延迟4sDELAY4S:MOV R2, #200D;DLY431:LCALL DISPLAYLCALL TPKEY ;暂停按键LCALL IFOPEN ;安全开关DJNZ R2, DLY431;RET;脱水时延迟3sDELAY3S:MOV R2, #150D;DLY321:LCALL DISPLAYLCALL TPKEY ;暂停按键LCALL IFOPEN ;安全开关DJNZ R2, DLY321;RET;主程序开始;选择程序：30H, 程序开始20H.1=1 MAIN:MOV SP, #60H;CLR 20H.0CLR 20H.1MOV A, #00H;MOV P1, A;MOV 50H, A;MOV 51H, A;MOV 52H, A;MOV 53H, A;MOV 30H, A;LP1: ;有无按键LCALL DISPLAYJB P0.0, LP1;LCALL DISPLAY ;按键去抖动JB P0.0, LP1;LP3:INC 30HMOV A, #0AH ;共有九种可选择XRL A, 30H;JNZ LP2MOV 30H, #01H;LP2:LCALL PLAYMOV 50H, 30H;LP4:LCALL DISPLAYJNB P0.0, LP4 ;等待按键释放CLR AMOV 52H, A;LP5:LCALL DISPLAYMOV A, 52H;XRL A, #03H ;3秒延迟到否JZ START ;开始洗衣JB P0.0, LP5;SJMP LP3 ;重选洗衣程序START:LCALL ALARMSETB 20H.1CLR AMOV 52H, A;MOV A, 30H;DEC AMOV B, #03H;MUL ABMOV DPTR, #PROCTAB;JMP @A+DPTRPROCTAB:LJMP PROC1 ;洗衣程序１LJMP PROC2 ;洗衣程序２LJMP PROC3 ;洗衣程序３LJMP PROC4 ;洗衣程序４LJMP PROC5 ;洗衣程序５LJMP PROC6 ;洗衣程序６LJMP PROC7 ;洗衣程序７LJMP PROC8 ;洗衣程序８LJMP PROC9 ;洗衣程序９PROC1:MOV A, #59DLCALL CALUTIMESETB 20H.0LCALL INWATER ;进水MOV A, #57DLCALL CALUTIME;洗涤3分钟MOV R7, #42D;XIDI0:SETB P1.0LCALL DELAY1600MSCLR P1.0LCALL XDELAY560MSSETB P1.1LCALL DELAY1600MSCLR P1.1LCALL XDELAY560MSDJNZ R7, XIDI0MOV R6, #01D ;共4次*3分钟=12分钟MOV R7, #30D ;停2分钟XIDI01:LCALL XDELAY1SDJNZ R7, XIDI01MOV R7, #14D ;洗涤1分钟XIDI03:SETB P1.0LCALL DELAY1600MSCLR P1.0LCALL XDELAY560MSSETB P1.1LCALL DELAY1600MSCLR P1.1LCALL XDELAY560MSDJNZ R7, XIDI03DJNZ R6, XIDI02MOV R7, #30D ;停2分钟XIDI04:LCALL XDELAY1SDJNZ R7, XIDI04LJMP PROC3 ;以下同过程３PROC2:;(待完成)LJMP overPROC3:MOV A, #42DLCALL CALUTIMESETB 20H.0LCALL INWATER ;进水MOV A, #40DLCALL CALUTIME;洗涤15分钟MOV R7, #8D; XIDI:SETB P1.0LCALL DELAY1600MSCLR P1.0LCALL XDELAY560MSSETB P1.1LCALL DELAY1600MSCLR P1.1LCALL XDELAY560MSDJNZ R7, XIDI;快速洗涤15秒MOV R7, #11D QXIDI:SETB P1.0LCALL DELAY320MSCLR P1.0LCALL DELAY320MSSETB P1.1LCALL DELAY320MSCLR P1.1LCALL DELAY320MSDJNZ R7, QXIDIMOV A, #25DLCALL CALUTIME;排水LCALL OUTWATERMOV A, #23DLCALL CALUTIME;第一次脱水MOV R7, #04D ;间隙脱水30秒TS1:SETB P1.0LCALL DELAY4SCLR P1.0LCALL DELAY3SDJNZ R7, TS1SETB P1.0 ;长脱水９０秒MOV R7, #10D ;TS2:LCALL DELAY4SDJNZ R7, TS2CLR P1.0MOV R7, #250 ;延迟５秒TS25:LCALL DISPLAYDJNZ R7, TS25CLR P1.3MOV A, #20DLCALL CALUTIME;第一次漂洗LCALL INWATERMOV A, #18DLCALL CALUTIME;洗涤2分钟MOV R7, #08D ;XIDI1:SETB P1.0LCALL DELAY1600MSCLR P1.0LCALL XDELAY560MSSETB P1.1LCALL DELAY1600MSCLR P1.1LCALL XDELAY560MSDJNZ R7, XIDI1;快速洗涤15秒MOV R7, #11D QXIDI1:SETB P1.0LCALL DELAY320MSCLR P1.0LCALL DELAY320MSSETB P1.1LCALL DELAY320MSCLR P1.1LCALL DELAY320MSDJNZ R7, QXIDI1MOV A, #16DLCALL CALUTIME;排水LCALL OUTWATERMOV A, #14DLCALL CALUTIME;第二次脱水MOV R7, #04DTS21:SETB P1.0LCALL DELAY4SCLR P1.0LCALL DELAY3SDJNZ R7, TS21SETB P1.0MOV R7, #10D ; TS22:LCALL DELAY4SDJNZ R7, TS22CLR P1.0MOV R7, #250 ;延迟５秒TS26:LCALL DISPLAYDJNZ R7, TS26CLR P1.3MOV A, #12DLCALL CALUTIME;第二次漂洗LCALL INWATERMOV A, #10DLCALL CALUTIME;洗涤2分钟MOV R7, #08D ; XIDI2:SETB P1.0LCALL DELAY1600MSCLR P1.0LCALL XDELAY560MSSETB P1.1LCALL DELAY1600MSCLR P1.1LCALL XDELAY560MSDJNZ R7, XIDI2;快速洗涤15秒MOV R7, #11DQXIDI2:SETB P1.0LCALL DELAY320MSCLR P1.0LCALL DELAY320MSSETB P1.1LCALL DELAY320MSCLR P1.1LCALL DELAY320MSDJNZ R7, QXIDI2PROC8:SETB 20H.0 ;过程８需要闪烁MOV A, #08DLCALL CALUTIME;排水LCALL OUTWATERMOV A, #06DLCALL CALUTIME;最后脱水MOV R7, #04D ;间隙脱水30秒TS31:SETB P1.0LCALL DELAY4SCLR P1.0LCALL DELAY3SDJNZ R7, TS31SETB P1.0 ;长脱水５分钟?MOV R7, #05DTS32:LCALL DELAY4SDJNZ R7, TS32CLR P1.0MOV R6, #06TS28:MOV R7, #250 ;延迟５秒*6=30秒TS29:LCALL DISPLAYDJNZ R7, TS29DJNZ R6, TS28CLR P1.3LJMP OVEROVER:LCALL ALARMSETB P0.6CLR P0.7MOV P2, #03HSJMP $END四、设计体会通过此次对全自动洗衣机的课程设计，对单片机的知识进一步掌握，也巩固了之前学习到的知识。

目录前言.............................................. 错误!未定义书签。

洗衣机说明书1. 课程设计的任务................................. 错误!未定义书签。

2. 洗衣机简介 (2)2.1全自动洗衣机特点 (3)2.2洗衣机工作原理概述 (4)3. 传动方案讨论 (4)4.传动系统的设计计算 (6)4.1减速离合器的结构和工作原理简介 (6)4.2减速离合器零部件的计算与选择 (13)4.3减速离合器零件装配图 (16)5.进/排水系统结构原理简介 (16)5.1进水电磁阀的结构及工作原理 (17)5.2排水电磁阀的结构及工作原理 (18)5.3水位开关控制原理 (20)6.控制系统的设计 (22)6.1控制芯片的选择 (22)6.2程序框图 (22)6.3控制程序设计 (24)6.4电气控制图 (39)心得体会 (40)参考文献 (41)附录 (41)前言本次机电一体化课程设计的重点在于硬件部分的减速离合器设计。

经过小组提出方案对比与讨论，最终决定使用单向轴承式减速离合器，具体讨论过程将在后面的说明书中详细介绍。

减速离合器的各部件的选择、设计是洗衣机硬件部分的设计重点，其具有体积小，功能多，零部件构成复杂等特点。

主要构成部分有离合装置，制动装置以及行星轮系二级减速装置，这些装置的设计尺寸选择，功能原理将在后面的洗衣机说明书中详细介绍。

考虑到设计的是家用洗衣机，并根据对洗衣机体积，功能的要求确定洗衣机采用以单片机为核心的通用自动控制装置，它具有功能强、可靠性强、编程简单、使用方便、体积小等特点。

该控制系统可实现用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

该设计为单片机控制的全自动家用洗衣机，主要介绍了全自动洗衣机的工作原理（主要是重点设计部件减速离合器），控制系统的单片机的选型和资源的配置，控制系统程序设计与调试，控制系统单片机程序。

中南民族大学本科毕业论文（设计）任务书论文名称：学院、专业：学生姓名：指导教师：下达时间：一、论文（设计）的背景与主要内容随着全自动洗衣机的不断普及，消费者对洗衣机功能、智能化程度以及经济性的要求也越来越高。

全自动洗衣机由洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）、进水和排水部分组成，洗涤程序有正转、反转、加热、脱水等。

本设计要求设计一款使用方便、智能化程度高的全自动洗衣机，必须完成如下功能：1．自动功能：自动进、排水；自动正反转洗涤；加热功能；甩干功能；操作错误和故障报警功能。

2．手动功能：停止进水、排水、脱水；手动启动排水功能。

二、论文（设计）的任务和基本要求1．理解课题要求，收集、阅读、整理自动洗衣机资料；2．选择所需各类传感器；3．设计全自动洗衣机硬件系统；4．设计全自动洗衣机功能实现方案，并编制控制程序；5．运行系统，如有错误，加以改进并进一步完善功能。

三、论文（设计）的进程安排1．2011年1月3日之前：完成资料的收集、整理和阅读，进行系统整体方案设计；2．2011年1月4日：提交开题报告和英文翻译（中英文及50个关键词的中英文对照）；3．2011年1月5日——2月28日：系统设计、实现硬件设计、编制控制程序；4．2011年3月1日——3月31日：调试、测试、运行，测试运行效果；5．2011年4月1日——4月29日：撰写毕业（设计）论文，优化设计，完善功能；6．2011年4月30日前提交论文；7．2011年5月8日：准备论文答辩，提交正式论文四、教研室审核意见教研室主任年月日五、学院意见签章年月日注：此任务书一式两份，学生进行毕业论文（设计）前，指导教师应填好此任务书，经教研室主任签字后，正式给学生下达，完成后须装订在毕业论文（设计）封面和目录之间。

全自动洗衣机控制系统一．题义分析及解决方案1.题义需求分析题目要求设计一个全自动洗衣机控制系统。

可以用若干个按键来实现对洗衣机的控制，让其有两种洗衣模式分的水流别是普通水流和柔和水流以及两种洗衣程序即标准程序和经济程序。

程序中要实现电机正转反转的功能，而且在各个状态中都应该通过LED晶体二极管显示洗衣机运行状态，最后在洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出声响，表示衣物已洗干净。

由此可见，本课程设计大致上需要一个8255A芯片来控制整个程序的连接以及输入输出，若干个LED二极管来显示洗衣机运行状态，一个直流电机，逻辑开关，一个继电器来控制阀门的闭合，最后还需要一个蜂鸣器来提示洗衣过程的结束。

2.解决问题的方法跟思路1）硬件部分：a.选择可编程并行接口芯片8255A，实现自动洗衣机各个控制以及状态的显示输出。

本设计使8255A工作于方式0，即基本输入输出方式；将PA口作为输出口，显示洗衣机工作时的各个状态；PB口作为输入口，即连接开关按键；PC作为输入口，连接继电器，蜂鸣器等部件。

b.直接选用LED二极管显示洗衣机工作状态因为其会使实验过程一目了然，而且减少了8255端口的使用，编程上也方便了。

c.由于洗衣机中的电机要有一个正转反转的过程，在本设计中采用了数模转换器和PWM电压转化器以及直流电机。

2)软件部分：对8255进行初始化。

将8255的工作方式设定为方式0，即PA、PB、PC三个口能够进行输入输出操作。

PB口作为输入口，与逻辑开关相连，接收开关表示的数值和要控制的相关状态。

PA口连接LED小灯输出运行状态。

在开始时候应将水位设为1即高水位。

PC口连接蜂鸣器，继电器，电机等元件也为输入口。

二.硬件设计1.选择芯片8255(1)芯片8255A在本次设计中的作用8255A主要是用作数据的输入和输出接口，将逻辑开关的所输入的值接收进来，并且可以将数值进行输出，电源为+5V。

具体的讲就是控制洗衣机运行时候的各个流程，以及其间的状态显示和后来的报警。

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 微机系统与接口技术课程设计全自动洗衣机控制器的设计学院: 机械工程学院班级: 测控0901班姓名: 孟臣学号: 3090302001指导教师：陈进2012年06 月微机系统与接口技术课程设计任务书一．设计目的1、建立微机系统概念，加深对微机系统的理解和认识，提高微机系统的应用能力。

2、进一步学习和掌握微机程序设计方法，通过应用程序的编写和调试，学习程序的调试方法。

3、进一步熟悉微机典型接口芯片的应用，接口及外部设备与系统的连接方法。

二．题目微型计算机应用系统的设计——全自动洗衣机控制器的设计三．设计要求1、以8086（8088）CPU为主控单元，构建微机应用系统。

2、应用系统的硬件设计，画出电路原理图和线路连接图。

3、应用系统的软件设计，画出软件流程图，写出主要控制程序。

4、根据实验条件，进行微机应用系统的部分模拟调试工作，写出调试说明。

5、整理设计说明书，列出参考文献清单。

四．列出使用元器件和设备清单五．完成定时／计数器8253，中断控制器8259实验，写出实验报告。

目录绪言 (4)1．总体方案 (5)2．硬件设计 (5)2.1电路原理图 (8)2.2硬件连接图 (8)3．软件设计 (9)3.1软件流程图 (9)3.1.1主程序 (9)3.1.2延时子程序 (17)3.1.3加水及排水子程序 (18)3.1.4脱水子程序 (21)3.1.5洗涤及漂洗子程序 (22)3.1.6报警子程序 (22)4．系统调试 (26)4.1洗衣机的工作过程 (27)4.2控制器输出信号 (27)4.3开关控制功能表 (28)4.4软件连接图 (29)4.5使用元器件和设备清单 (29)致谢 (22)参考文献 (23)绪言全自动洗衣机是常见的家用电器，目前市场上实际上只有三大类洗衣机——滚筒式洗衣机、波轮式洗衣机和搅拌式洗衣机。

波轮式洗衣机的优点是结构简单维修方便，洗净率高，洗涤时间短，品种多样，缺点是衣物磨损率大。

论文（设计）题目：全自动洗衣机PLC设计院－系：工学院自动化系专业：电气工程及其自动化毕业论文（设计）开题报告姓名李辉性别男学号200703050541院－系工学院自动化系专业电气工程及其自动化年级2007级论文题目全自动洗衣机PLC设计□教师推荐题目□自拟题目题目来源实验教学题目类别应用研究指导教师罗瑞选题的目的、意义(理论意义、现实意义):目的：可编程程序控制器可靠性高，抗干扰能力强，性格价格比高，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强，编程方法简单易学，系统设计、安装、调试工作量少，维修方便，体积小，能耗低，在现在自动控制领域应用极其广泛。

而现在的全自动洗衣机只要放入衣服，洗涤剂，接通操作开关，后面的全是洗衣自动完成。

因此，可以用可编程控制器智能化控制。

在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤，脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的，首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤，脱水程序相对复杂。

其次，在涉及控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，这样加了硬件的复杂性，隐含了较高的故障率，无形增加了维护的成本和费用。

在工业控制系统中广泛运用PLC能克服单片机的缺点，他是整体模块，集中了驱动电路，检测电路和保护电路以及通讯联网功能。

因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性，另外他的编程语言相对单片机简单。

选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：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。

洗衣机需要更好的满足人们的需求，必须借助与自动化技术的发展。

而随着PLC技术的发展，用PLC来作为控制器，就能很好的满足全自动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又所不同。

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，又在向智能化洗衣机的方向发展。

Xxxxxx本科生毕业设计（论文）任务书题目基于pic的全自动洗衣机设计起止日期：2014年3月24日至2014年6月15日指导教师：职称：学生姓名：学号：1002专电气工程及其自动化业院（系）: 机电工程学院教研室主任：20 年月日审查院系负责人：20 年月日批准任务书填写要求1•毕业设计论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查，学院（系领导签字后生效。

此任务书应在毕业设计论文）开始前一周填好发给学生。

2.任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设定的电子文档标准格式（可从教务处网站下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。

3.任务书填写的内容，必须和学生毕业设计论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）的主管领导审批后方可重新填写。

4•任务书内有关学院（系）”专业”等名称的填写，应写中文全称。

学生的学号要写全号。

5.有关年月日的填写，一律用阿拉伯数字书写。

如“ 201年8月16日或“20128-16”。

毕业设计论文）任务2.毕业设计论文)要求(1)收集、整理与毕业设计有关领域的信息资料；(2)完成本毕业设计方案和结构框图的设计；(3)完成本毕业设计电路原理图设计；(4)制作实现本设计内容；(5)完成本毕业设计程序流程图和源程序设计；(6)完成软件和硬件系统的调试，功能指标达到技术要求；(7)程序清单和图样资料；(8)根据本课题的设计、编程、工作过程，形成符合学校规定的毕业设计书面报告。

3.毕业设计论文)主要文献资料和参考书[1]王海,李洪奎,刘晓•基于PLC的多轴控制研究[J].机械工程学报,2008.[2]王海涌，张为玮，王卫.多轴运动控制器在转台控制系统中的应用[J].电子技术应用,2010.[3]杨东，黄永红，张新华，吉敬华.用PLC基本指令实现自动运动定位控制的研究[J].微计算机信息，2010.[4]薛开，王平，王文斌.基于多轴运动控制器的二轴转台控制系统[J].哈尔滨工程大学学报.2006.[5]秦琴，王忠庆.利用PLC的高速计数功能实现轴的精确定位控制[M].电气技术，2002.[6]陈婵娟，薛恺.基于PLC的步进电动机单双轴运动控制的实现[M].机械设计与制造.机械工业出版社，2009,3.[7]张立广，王丽娟.PLC在传动轴涂敷系统中的应用[M]. 2006,4.[8]魏志精.可编程控制器应用基础[M].电子工业出版社,2003.[9]周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用[M].机械工业出版社.2001.[10]潘月琴.全自动洗衣机的维修[M].北京科学技术出版社,2004.[11]He yong yi. A Control System of Material Handling in FMS. Journal of shanghai un iversity. Vol.1.No.1.1997.[12]Ren Shengle. Development of PLC-based Tension Control System. Chinese Journalof Aeronautics20(2007) 266-271.[13]Matsushita Electric Works Ltd, Automation Control Group. FPO programming manual[EB/OL]. (2004-10-05)[2008-09-10].。