智能洗衣机控制器设计
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全自动洗衣机控制器的设计
全自动洗衣机控制器的设计一、本文概述随着科技的不断发展，家用电器的智能化和自动化水平日益提高，全自动洗衣机已经成为现代家庭不可或缺的家电设备。
全自动洗衣机控制器作为洗衣机的核心部件，其性能和设计直接影响到洗衣机的使用体验和效率。
因此，全自动洗衣机控制器的设计研究具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在探讨全自动洗衣机控制器的设计，包括硬件电路设计、软件编程、控制系统架构等方面。
通过深入研究洗衣机的工作原理和用户需求，设计出符合实际应用需求的控制器，以提高洗衣机的性能、稳定性和智能化水平。
本文还将探讨洗衣机控制器设计中的关键技术和难点，以及未来洗衣机控制器的发展趋势和前景。
通过本文的阐述，读者可以全面了解全自动洗衣机控制器的设计过程和技术要点，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也希望能够促进洗衣机控制技术的不断创新和发展，为家庭生活的便捷和舒适做出更大的贡献。
二、全自动洗衣机控制器的基本原理全自动洗衣机控制器是洗衣机的大脑，负责控制洗衣机的所有操作过程。
其基本原理可以概括为：接收用户输入的操作指令，通过微处理器或控制芯片对指令进行解析和处理，然后根据预设的程序，控制电机、水泵、加热器、排水阀等各种部件的运行，实现洗衣机的全自动化运行。
全自动洗衣机控制器的核心是微处理器或控制芯片。
微处理器负责接收用户输入的指令，如洗衣模式、洗涤时间、洗涤温度等，然后根据预设的程序，控制各个部件的运行。
控制芯片则负责将微处理器的指令转化为具体的控制信号，以驱动电机、水泵、加热器、排水阀等部件的运行。
全自动洗衣机控制器还需要具备多种传感器，如水位传感器、温度传感器等，以监测洗衣机的运行状态。
水位传感器可以监测洗衣机内的水位，当水位达到预设值时，控制器会停止加水，并开始洗涤。
温度传感器可以监测洗涤水的温度，当温度达到预设值时，控制器会停止加热，以避免过热对衣物造成损害。
全自动洗衣机控制器还需要具备安全保护功能。
例如，当洗衣机出现故障时，控制器会自动切断电源，以避免造成更大的损失。
洗衣机智能控制系统的设计与实现
洗衣机智能控制系统的设计与实现一、引言洗衣机已经成为家庭生活中必不可少的电器之一，在我们日常的生活中，洗衣机的使用频率越来越高，而拥有一个智能化、高效的洗衣机成为了人们的需求。
本文将讲解一种智能控制系统的方法，来实现洗衣机的智能化控制。
二、背景目前市面上的洗衣机模式越来越多，但是大多数洗衣机的功能比较单一，除了时间设定之外没有其他的功能，不能根据不同的衣物材质和洗涤物量进行智能的调控，所以有时候会产生浪费或者清洗不完全的问题。
因此，对洗衣机进行智能控制，对于消费者来说是非常有必要的。
三、技术路线我们在洗衣机中增加了一台工控机，负责洗衣机内部的各个传感器的数据采集以及各个执行机构的控制，通过对各项数据的分析和处理来实现洗衣机的智能化控制。
比如，利用传感器采集到的数据，可以对洗涤剂的用量、清洗时间等等进行智能的控制。
四、系统组成此智能化控制系统主要包含四个部分：1、传感器部分：采集洗衣机内部的各种所需信息，包括水位、温度、湿度等参数。
2、控制模块：将传感器采集到的数据传输到工控机，进行数据分析和处理，经过调参以实现洗衣机的智能控制。
3、外部控制器：是人机交互操作的界面，可以利用这个控制器进行各种操作。
4、执行机构：如洗衣液泡、电机、水泵、阀门等，用于实现系统的具体控制。
五、系统实现系统实现主要有以下步骤：1、信息采集：通过各种传感器，对洗衣机内部的水位、温度及湿度等参数进行采集。
2、数据分析：将采集到的信息传输到工控机进行处理，获得实时数据以及预测值。
3、系统控制：根据数据预测值和实时数据，在一定时间内对洗衣液的用量、清洗时间等进行智能控制。
4、人机交互：通过界面进行人机交互，人类用户可以控制洗衣机的具体操作。
5、系统监控：将数据以及执行机构的指令进行监控，保证洗衣机的正常运转。
六、系统特点本系统的特点主要有以下几个方面：1、高度智能化：本系统可以根据人类用户的操作行为以及洗衣机内部的实时参数进行深度分析，以达到高度智能化控制的效果。
基于51单片机的智能洗衣控制系统设计
基于51单片机的智能洗衣控制系统设计1. 引言智能家居技术的发展为我们的生活带来了诸多便利，其中智能洗衣控制系统是其中的一项重要应用。
本文旨在基于51单片机设计一种智能洗衣控制系统，通过对洗衣机的控制和监测，提高洗衣质量和用户体验。
2. 智能洗衣控制系统设计原理2.1 51单片机介绍51单片机是一种常用的微控制器，具有体积小、功耗低、易于编程等特点。
在本设计中，我们选择51单片机作为主要的控制器。
2.2 智能洗衣系统功能需求智能洗衣系统应具备以下功能需求：2.2.1 温度控制：根据用户设定的温度要求，自动调节水温。
2.2.2 洗涤程序选择：根据用户选择不同类型的布料和污渍程度，自动调节洗涤程序。
2.2.3 水位监测：通过传感器实时监测水位情况，并根据需要自动添加或排放水量。
2.2.4 电机驱动：通过电机驱动实现转筒运转、排放水等功能。
...3 实验结果与分析在实际实验中，我们成功地实现了基于51单片机的智能洗衣控制系统，并进行了多组洗衣实验。
通过对洗衣机的控制和监测，系统能够根据用户设定的要求进行智能化的洗涤操作，并在完成后自动停止。
4 总结与展望通过本次研究，我们成功地设计并实现了一种基于51单片机的智能洗衣控制系统。
该系统具备温度控制、洗涤程序选择、水位监测和电机驱动等功能，能够提高洗衣质量和用户体验。
然而，目前该系统还存在一些局限性，如对于特殊布料和污渍处理不够精细等。
未来工作可以进一步优化系统设计，并结合更多的传感器和算法来提高智能化程度。
5 致谢本次研究得到了指导教师的悉心指导与帮助，在此向他们表示诚挚的感谢。
同时也感谢参与本研究工作并提供支持与帮助的各位同学们。
6 附录附录中包含了本次研究中使用到的关键代码、电路图、数据表格等详细信息，以供读者参考。
通过对基于51单片机的智能洗衣控制系统的设计，本文详细介绍了系统的原理、功能需求、硬件设计和软件设计等方面。
通过实验验证了系统的可行性，并对实验结果进行了分析。
全自动洗衣机PLC控制系统设计
全自动洗衣机的PLC 控制系统设计是一个复杂而关键的工程，需要考虑多个方面来确保洗衣机的正常运行和性能优化。
以下是设计全自动洗衣机PLC 控制系统时可能涉及的一些关键方面：
1. 功能需求分析：首先需要明确定义全自动洗衣机的功能需求，包括各种洗涤程序、水位控制、温度控制、脱水程序等，以此为基础设计PLC 控制逻辑。
2. 传感器与执行元件：设计适当的传感器用于检测洗衣机的状态，如水位传感器、温度传感器、转速传感器等；同时选择合适的执行元件，如电磁阀、电机等。
3. PLC选型：根据洗衣机的控制需求选择适合的PLC 控制器，考虑其输入输出点数、处理速度、通信接口等因素。
4. 控制逻辑设计：设计洗衣机的控制逻辑，包括各种洗涤程序的步骤、传感器反馈与执行元件控制之间的逻辑关系等。
5. 人机界面设计：设计用户友好的人机界面，包括显示屏、按钮、指示灯等，使用户能够方便地选择洗涤程序和监控洗衣机状态。
6. 安全保护设计：考虑洗衣机在异常情况下的安全保护措施，如漏
水保护、过载保护、电气安全等，确保用户和设备的安全。
7. 系统调试与测试：在完成设计后进行系统调试与测试，验证控制系统的可靠性和稳定性，确保洗衣机能够按照设计要求正常运行。
通过综合考虑以上方面，设计出合理有效的全自动洗衣机PLC 控制系统，可以实现洗衣机的自动化控制，提升洗衣机的性能和用户体验。
同时，也需要不断改进和优化控制系统，以适应市场需求和技术发展的变化。
PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计全文
可编辑修改精选全文完整版PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计LT1 系统描述即设计要求1.1 自动洗衣机的介绍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。
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，本次设计利用三菱公司生产的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。
全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。
在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由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，在设计控制系统硬件时．要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。
它是整体模块，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。
另外它的编程语言也相对简单。
1.2自动洗衣机的设计要求通过PLC实现的设计要求为：（1）按下启动按钮及水位选择开关，注水直到高（中、低）水位，关水；（2）2s后开始洗涤；（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s；（5）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍；（6）清洗完成，报警3s并自动停机；（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）；若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能2 方案论证2.1 采用PLC系统：1）可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。
全自动洗衣机控制器的设计
3、输入设备
输入设备主要用于接收用户输入的指令，如洗涤程序、洗涤时间等。常见的 输入设备包括按键、触摸屏等。
4、输出设备
输出设备主要用于显示洗衣机的状态和洗涤结果，如LED、LCD等。
5、与洗衣机的通信接口
基于单片机全自动洗衣机控制器还需要与洗衣机本身进行通信，以获取洗衣 机的状态信息并控制洗衣机的运行。常见的通信接口包括串口、I2C等。
2、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；
3、根据衣物的材质和污渍程度，自动调整洗涤时间和水温； 4、在洗涤过程中，根据洗涤程序的不同阶段，控制各个电机的运行和停止；
5、通过LED显示屏或手机APP反馈洗涤进程和故障信息给用户。
一、概述
单片机是一种集成度高、功能强大、可靠性高的微控制器，广泛应用于各种 嵌入式系统中。在全自动洗衣机控制中，单片机可以实现对洗涤程序、水位、洗 涤时间、洗涤方式等多种参数的精确控制，从而提高洗衣机的性能和效率。
二、硬件设计
全自动洗衣机的硬件部分主要包括电源模块、单片机模块、输入设备（如按 键、触摸屏等）、输出设备（如LED、LCD等）、以及与洗衣机的通信接口等。
5、人机交互模块：负责显示洗涤进程和故障信息给用户，以及接收用户输 入的指令。
3、代码实现在代码实现阶段，我们需要根据系统设计的要求，逐步将每个 功能模块转化为具体的代码。
参考内容
随着科技的进步，单片机技术在全自动洗衣机控制中的应用越来越广泛。本 次演示将介绍基于单片机全自动洗衣机控制器的设计与仿真。
1、主控模块：负责接收用户指令和传感器信号，并输出控制信号给各个电 机和电磁阀；
2、水位控制模块：负责根据水位传感器信号反馈，调整进水电磁阀的开度 以保持水位稳定；
《2024年全自动洗衣机控制系统的PLC设计》范文
《全自动洗衣机控制系统的PLC设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，自动化和智能化技术已广泛应用于各种家庭和工业设备中。
全自动洗衣机作为现代家庭生活的重要组成部分，其控制系统的设计直接关系到使用效率和用户体验。
本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的全自动洗衣机控制系统的设计。
二、系统概述全自动洗衣机控制系统是一种基于PLC控制的智能化设备，它通过传感器、执行器等设备对洗衣过程进行精确控制，实现洗衣、漂洗、脱水等过程的自动化。
该系统主要由洗衣机本体、PLC控制器、传感器、执行器等部分组成。
三、系统设计1. 硬件设计（1）PLC控制器：作为整个系统的核心，PLC控制器负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
选择合适的PLC控制器是保证系统稳定性和可靠性的关键。
（2）传感器：传感器负责检测洗衣过程中的各种参数，如水位、温度、转速等。
常见的传感器包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。
（3）执行器：执行器根据PLC控制器的指令，控制洗衣机的各种动作，如进水阀、排水阀、电机等。
2. 软件设计（1）控制系统程序：控制系统程序是PLC控制器的核心软件，它负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
程序设计应考虑系统的稳定性和可靠性，以及用户界面的友好性。
（2）通信协议：为了实现PLC控制器与上位机（如手机APP）的通信，需要设计一套通信协议。
通信协议应考虑数据的传输速度、数据格式、错误检测与纠正等问题。
四、系统功能1. 洗衣过程控制：系统能根据用户设定的洗衣程序，自动完成洗衣、漂洗、脱水等过程。
2. 智能检测：系统能通过传感器实时检测洗衣过程中的各种参数，如水位、温度、转速等，确保洗衣过程的稳定性和安全性。
3. 故障诊断：系统能实时监测设备的运行状态，一旦发现故障，能自动报警并提示用户进行维修。
4. 远程控制：通过手机APP等设备，用户可以远程控制洗衣机的运行，实现远程洗衣的功能。
智能洗衣机控制系统设计毕业设计
摘要洗衣机是现代家庭必备电器之一。
随着科学技术的发展，人工智能技术逐渐应用于家用电器中。
人们对洗衣机的要求在不断地提高，传统的全自动洗衣机已经不能完全满足人们的需求。
智能洗衣机应运而生。
本设计为基于模糊控制理论的微电脑程控式的智能洗衣机设计。
应用模糊控制可以实现对洗涤过程中的水位和洗涤时间的合理控制。
洗涤过程中，洗衣机能自动检测出布量和布质，自动地确定水位和洗涤时间，使衣物能够达到最佳的洗涤效果。
系统的硬件主要包括主控芯片，电源电路，驱动电路，传感器电路，显示电路，键盘输入电路等。
由于本次设计采用了功能强大的AT89C52单片机为主控制芯片，因此系统具有控制能力强，硬件简单，工作可靠等优点。
关键词：AT89C52单片机；智能洗衣机；模糊控制AbstractThe washing machine is one of the essential electrical appliances of the modern family. With the development of science and technology，artificial intelligence technology is gradually applied in household appliances.As the requirements for washing machine is constantly improving，the traditional automatic washing machine can not meet the needs of people. Intelligent washing machines came to being.This paper describes the system design of microcomputer programmed intelligent washing machines based on the fuzzy control theory. The application of fuzzy control can reasonably control the water level and washing time in washing process. In the process of washing，Intelligent washing machine can automatically detect the amount of cloth and the type of fabric，automatically make sure water level and washing time，make clothings reach the best cleaning effect.System hardware mainly includes the main control chip，the power supply circuit，drive circuit，sensor circuit，display circuit，the keyboard input circuit，etc. Because it equipped with the powerful single chip micro-computer named AT89C52，this washing machine has many advantages over its strong controlling ability，simple hardware structure and so on.Key words : AT89C52 single chip; Intelligent washing machine;fuzzy control目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 洗衣机的发展状况概述 (1)1.2 模糊控制理论简述 (2)1.3 智能洗衣机的设计方案 (3)2 系统概述 (5)2.1 系统结构介绍 (5)2.2 主要芯片及元器件介绍 (6)3 系统硬件电路设计 (15)3.1 系统电源电路 (15)3.2 温度检测电路 (15)3.3 水位检测电路 (15)3.4 浊度检测电路 (16)3.5 液晶显示电路 (16)3.6 迅响电路 (17)3.7 键盘输入电路 (17)3.8 驱动电路 (18)3.9 负载检测电路 (18)4 系统软件设计 (20)4.1 智能洗衣机实现的关键技术 (20)4.2 系统主要流程图 (24)4.3 系统程序代码 (29)5 结论 (36)参考文献 (37)附录： (38)致谢 (39)1 绪论1.1 洗衣机的发展状况概述1．洗衣机的发展史洗衣服是每个家庭都无法逃避的家庭劳动。
全自动洗衣机控制器的设计
全自动洗衣机控制器的设计随着科技的不息进步，家居电器也不息智能化，其中一款备受欢迎的智能家电就是全自动洗衣机。
全自动洗衣机通过内置的控制器，可以实现洗涤、漂洗、脱水等一系列操作，便利了人们的生活。
本文将探讨原理和关键技术。
需要思量多个因素，包括洗衣程序、水位控制、温度控制、运转控制等。
起首，我们来探讨洗衣程序的设计。
通常，全自动洗衣机会预设多个洗衣程序，如标准洗、快速洗、混合洗、柔和洗等。
每个洗衣程序都有不同的洗涤时间、漂洗次数和脱水时间。
为了实现这些功能，控制器需要依据用户选择的洗衣程序，控制洗衣桶的转速、定时器和水泵的工作。
水位控制是全自动洗衣机控制器的另一个重要方面。
在洗涤过程中，水位的高矮直接影响着洗涤的效果。
常见的水位控制方式有机械传感器和电子传感器。
机械传感器通过浮球的上下浮动来裁定水位高矮，而电子传感器则通过电极来检测水位。
控制器需要依据传感器的信号，控制进水阀门的开关，以达到合适的洗涤水位。
温度控制是实现不同洗衣程序的关键之一。
全自动洗衣机通常可以选择热水、暖水或冷水洗涤。
控制器需要通过控制加热器和水阀，实现水温的调控。
例如，在选择热水洗涤程序时，控制器会打开加热器，并通过水阀调整冷水与热水的比例，以达到设定的洗涤温度。
运转控制是全自动洗衣机中最基本的功能之一。
控制器需要精通洗涤桶的转速、方向和时间。
洗涤桶通常有洗涤、漂洗和脱水三个程序，每个程序都有不同的转速和时间。
控制器需要通过控制电机的转速和方向，以及定时器的设置，实现不同程序的切换和控制。
除了上述功能，全自动洗衣机控制器还需要思量故障保卫和用户界面设计。
故障保卫是指在使用过程中出现故障时，控制器能够准时停止运行并发出警报。
例如，当水位传感器检测到高水位时，控制器应马上停止水泵的工作，并发出报警。
用户界面设计是指控制器的操作界面应简易易懂，并且能够显示洗衣程序、洗涤时间、水温等信息，便利用户操作和监控。
综上所述，需要思量洗衣程序、水位控制、温度控制、运转控制、故障保卫和用户界面设计等方面的因素。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计全自动洗衣机是一种应用广泛的家电产品，它能够在人们日常生活中带来便利和舒适。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的工业自动化控制设备，其强大的功能和稳定性使其成为设计和实现全自动洗衣机控制系统的理想选择。
全自动洗衣机控制系统设计的目标是实现洗衣机的自动化控制、运行和监控。
下面将详细介绍基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计。
首先，全自动洗衣机的控制系统需要包括几个关键组件，如传感器、执行元件和PLC。
传感器常用的有温度传感器、水位传感器等，用于感知洗衣机内部的状态。
执行元件包括电机、水泵等，用于实现相应的操作。
PLC则负责对传感器的读取和执行元件的控制进行逻辑处理，将其进行组合，实现自动化的洗衣过程。
其次，洗衣机的控制系统需要实现几个基本功能，如水位控制、温度控制、转速控制等。
水位控制是通过水位传感器来实现的，当水位低于设定值时，PLC会控制水泵进行注水，当水位高于设定值时，PLC则会控制水泵排水。
温度控制是通过温度传感器来实现的，PLC会根据设定的温度来控制加热元件的加热与否，以达到设定的洗衣水温。
转速控制是通过电机的转速控制来实现的，PLC会根据不同的洗涤阶段和程序要求，控制电机的转速或停止。
此外，全自动洗衣机的控制系统还需要实现一些附加功能，如故障检测和报警、定时启动等。
PLC可以监测洗衣机各个部件的工作状态，一旦发生故障，PLC会触发相应的报警装置，提醒用户进行维修。
定时启动功能可以通过设置启动时间来实现，PLC会在指定的时间自动启动洗衣机，方便用户的使用。
最后，全自动洗衣机的控制系统还要考虑安全性和可靠性。
在设计过程中需考虑到异常情况的处理，如断电、水泵故障等，保证洗衣机能够安全停止运行。
此外，还需要设计合理的电路和电路布置，以确保PLC的稳定运行。
综上所述，基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计需要考虑传感器、执行元件和PLC的选择，实现水位控制、温度控制、转速控制等基本功能，同时还要实现故障检测、报警和定时启动等附加功能，保证系统的安全性和可靠性。
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三硬件设计方框图
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。
(3)按键K2，接P1.6，作为工作过程中的启动键；
(4)按键K3是洗衣强度选择键，接P3.4，每按一次代表一种强度。分别是标准、弱洗、强洗和自编，由4个指示灯进行显示；
(5)按键K4，接P3.5，对洗衣时间进行设置，并用数码管LEDl和LED2显示：
(6)按键K5，接P3.6，对漂洗、脱水次数进行设置，并用数码管LEDI显示；
采用5l系列单片机作为控制核心，主要包括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、74LSl38译码器、ULN2003、指示灯、数码管、电动机、蜂鸣器以及按键等。
4.2.1
(1)暂停键K0，接P3.3，用外部中断1实现工作过程的暂停，根据人的需要可以进行手工洗涤；
(2)水位开关K1，接P1.O，水位到位时，K1闭合。在进水期间，系统不断检测K1，当检测到K1闭合就停止进水；
图4-6状态显示电路
4.2.3输出控制
输出控制电路由触发器电路和相应的双向晶闸管组成。控制电机正反转以及进水阀和排水阀的开启和关闭。通过触发器电路和相应的双向晶闸管，电动机的正转和反转用单片机P1.1和P1.2进行控制；进水电磁阀和排水电磁阀用单片机的P3.0和P3.1进行控制
五软件设计方框图
5.1
6.1.1
当P3.0=1时，打开进水电磁阀开始进水。当水位到达要求时，P1.0=0，即水位开关K1闭合，关闭进水电磁阀，P3.0=0，迸水结束；
6.1.2
电机正反转均为10S，根据R2的值确定洗衣强度、洗衣时间R3及电动机的间歇时间。
6.1.3
脱水前先打开排水阀排水1min。然后启动电动机脱水1min，并保持排水阀开启，然后停止脱水。接着判断漂洗次数即R4的值，若R4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R4不为0，则再次执行进水操作，进入下一循环。程序如下图所示：
(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。
6.2
工作过程中所需的各种计时均有定时器0定时中断服务64程序提供。单片机晶振频率12Mllz，定时器0选择工作方式1，设置时间常数，每0．1S中断～次。中断处理程序流程图如下图所示。
6.3
为了防止外部电压过高或过低对洗衣机的电器及控制硬件产生破坏，用外部中断0进行保护。当电压过高或过低时，引起外部中断0，洗衣机停止一切动作，进入保护状态。用外部中断1来实现洗衣过程停止工作。在洗衣过程中，当暂停键K0按下时，引起外部中断1，转入中断1处理程序。中断l处理程序将使洗衣机停止工作，并将停止前的状态存储起来。当按下启动键K2时，洗衣机又恢复工作。程序设计流程图
C8051F020内部带有数据采集所需的ADC和DAC，其中ADC有两个，一个是8路12位逐次逼近型ADC，可编程转换速率，最大为100kS／s．可通过多通道选择器配置为单端输入或差分输入。内有可编程增益放大器PGA用于将输入的信号放大，提高A／D的转换精度。可编程增益为：0.5、1、2、4、8或16，复位时默认值为1。另一个是8路8位ADC，可编程转换速率最大为500kS／s，其可编程放大增益为0.5、1、2、4，复位时默认值为0.5。有2个12位的DAC，用于将12位的数字量转换为电压量，可产生连续变化的波形，两路信号可同步输出。
当开发板上电时，C14经充电后复位端电压相当于低电平实现上电复位：当断电后通过1N4148形成放电回路。其电路图如图4—2单片机复位电路所示。
图4—2单片机复位电路
4.1.3液晶显示（LCD）接口电路
单片机留有一个LCD液晶接口，相对应的液晶为MzL05-12864，它是一款仅写入的串行SPI接口方式的液晶，给液晶仅需5个控制口即可完成对其控制。单片机使用模拟SPI的方式对液晶进行操作。其电路图如图4—3单片机液晶接口电路所示。
5.2
六软件设计
6.1
根据硬件设计要求，控制主程序流程图如图所示。洗衣机通电之后，单片机上电，首先进行程序的初始化，包括定时器O、外部中断O、外部中断l的初始化，以及各参数初值的设定。默认洗衣强度为“标准洗”，漂洗次数3次。然后扫描K2、K3、K4、K5键的状态，确定洗衣强度R2、洗衣时间R3和漂洗次数R4。洗衣机处于待命状态，控制指示灯显示洗衣强度，液晶显示预设洗衣时间。当发现启动键K2按下，洗衣机从待命状态进入工作状态。完成进水——洗涤——脱水——漂洗的循环过程。当洗衣结束时，控制蜂鸣器发声。
(7)压电蜂鸣器接P1.7，作为洗衣时间到以及故障发生的报警器。
控制电路如图4-5洗衣机控制电路所示.
图4-5洗衣机控制电路
4.2.2
74LSl38译码器为3—8译码器，选用它可以解决I／0口线数量不足问题。从控制要求可知，洗衣机的工作模式以及工作程序必须有7中不同的显示加以区别。74LSl38译码器的输入端C、B、A分别接P1.3、P1.4、P1.5，输出端分别与7个发光二极管DO--D6的阴极相连，发光二极管阳极接电源。输出端YO控制D0“弱洗”指示灯：Y1控制D1“标准洗”指示灯，Y2控制D2“强洗”指示灯，Y3控制D3“自编”指示灯，Y4控制D4“洗衣”指示灯，Y5控制D5“漂洗”指示灯，Y6控制D6“脱水”指示灯.状态显示电路如图4-6状态显示电路所示.
智能洗衣机控制器
1.2
1.2.1基本要求
设计一个智能洗衣机控制器。
要求：1）硬件电路设计，包括原理图和PCB板图。
2）控制器软件设计。
3）要求能够设定温度、测量温度、显示温度、测量转速、显示转速以及定时控制等。
二 设计思路
2.
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。
七工作过程分析
本设计采用常用的C8051F020单片机为控制核心，辅以电机、数码管等其他元器件，通过软，硬件的配合设计，很好的实现了洗衣机的控制功能。本系统结构简单，控制功能强大，自动化程度高等特点。
（1）系统软硬件设计采用模块化的设计方法，各模块功能相对独立，最后把它们整合在一起，大大的缩短了系统的设计周期。
C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，采用流水线结构，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍。其内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA、SPI和SMBus等部件，即把计算机的基本组成单元以及模拟和数字外设集成在一个芯片上，构成一个完整的片上系统(SOC)。
1N4004
2
发光二极管
10
数码管
2
单片机
C8051F020
1
集成稳压器
LM7805
1
开关
CA3130
6
晶振
2
液晶
1602
1
九主要元器件介绍
9
C8051F020引脚图如图9-1C8051F020引脚图
图9-1C8051F020引脚图
C8051系列单片机是集成的混合信号片上系统，具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件。C8051系列单片机是真正能独立工作的片上系统（SOC）。CPU有效地管理模拟和数字外设，可以关闭单个或全部外设以节省功耗。
(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。
C8051F020外设还增添了三个串行口。可同时与外界进行串行数据通信，SMBus兼容于I2C串行扩展总线；SPI串行扩展接口；两个增强型UART串口。C8051F020具有基于JTAG接口的在系统调试功能，片内的调试电路通过JTAG接口可提供高速、方便的在系统调试。
9.
所谓1602液晶显示器，就是指每行可以显示16个字符，可以显示2行，总共可以显示32分字符。1602是是单排16引脚，1脚是电源地，2脚是电源，3脚是对比度调节，4（RS）、5(RW)、6(E)是控制读写指令，7—14是数据线，15脚是LCD背光电源正，16脚是LCD背光电源负。1602的控制主要通过4、5、6引脚的控制进行:
（2）为保证洗衣机及人身安全，设计了蜂鸣器报警电路。
（3）本设计还考虑半自动的设计，用户可以根据自己的需求自由选择洗衣机的工作方式，这一点是通过按键实现的。
本文设计的时候只考虑了洗衣机的实用功能，其他的功能可以在他上面进行扩展，使洗衣机功能更能强大。
八元器件清单
名称
型号
数量
备注
普通电阻器
3
电容
5
整流二极管
图4—3单片机液晶接口电路
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。
(3)按键K2，接P1.6，作为工作过程中的启动键；
(4)按键K3是洗衣强度选择键，接P3.4，每按一次代表一种强度。分别是标准、弱洗、强洗和自编，由4个指示灯进行显示；
(5)按键K4，接P3.5，对洗衣时间进行设置，并用数码管LEDl和LED2显示：
(6)按键K5，接P3.6，对漂洗、脱水次数进行设置，并用数码管LEDI显示；
采用5l系列单片机作为控制核心，主要包括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、74LSl38译码器、ULN2003、指示灯、数码管、电动机、蜂鸣器以及按键等。
4.2.1
(1)暂停键K0，接P3.3，用外部中断1实现工作过程的暂停，根据人的需要可以进行手工洗涤；
(2)水位开关K1，接P1.O，水位到位时，K1闭合。在进水期间，系统不断检测K1，当检测到K1闭合就停止进水；
图4-6状态显示电路
4.2.3输出控制
输出控制电路由触发器电路和相应的双向晶闸管组成。控制电机正反转以及进水阀和排水阀的开启和关闭。通过触发器电路和相应的双向晶闸管，电动机的正转和反转用单片机P1.1和P1.2进行控制；进水电磁阀和排水电磁阀用单片机的P3.0和P3.1进行控制
五软件设计方框图
5.1
6.1.1
当P3.0=1时，打开进水电磁阀开始进水。当水位到达要求时，P1.0=0，即水位开关K1闭合，关闭进水电磁阀，P3.0=0，迸水结束；
6.1.2
电机正反转均为10S，根据R2的值确定洗衣强度、洗衣时间R3及电动机的间歇时间。
6.1.3
脱水前先打开排水阀排水1min。然后启动电动机脱水1min，并保持排水阀开启，然后停止脱水。接着判断漂洗次数即R4的值，若R4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R4不为0，则再次执行进水操作，进入下一循环。程序如下图所示：
(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。
6.2
工作过程中所需的各种计时均有定时器0定时中断服务64程序提供。单片机晶振频率12Mllz，定时器0选择工作方式1，设置时间常数，每0．1S中断～次。中断处理程序流程图如下图所示。
6.3
为了防止外部电压过高或过低对洗衣机的电器及控制硬件产生破坏，用外部中断0进行保护。当电压过高或过低时，引起外部中断0，洗衣机停止一切动作，进入保护状态。用外部中断1来实现洗衣过程停止工作。在洗衣过程中，当暂停键K0按下时，引起外部中断1，转入中断1处理程序。中断l处理程序将使洗衣机停止工作，并将停止前的状态存储起来。当按下启动键K2时，洗衣机又恢复工作。程序设计流程图
C8051F020内部带有数据采集所需的ADC和DAC，其中ADC有两个，一个是8路12位逐次逼近型ADC，可编程转换速率，最大为100kS／s．可通过多通道选择器配置为单端输入或差分输入。内有可编程增益放大器PGA用于将输入的信号放大，提高A／D的转换精度。可编程增益为：0.5、1、2、4、8或16，复位时默认值为1。另一个是8路8位ADC，可编程转换速率最大为500kS／s，其可编程放大增益为0.5、1、2、4，复位时默认值为0.5。有2个12位的DAC，用于将12位的数字量转换为电压量，可产生连续变化的波形，两路信号可同步输出。
当开发板上电时，C14经充电后复位端电压相当于低电平实现上电复位：当断电后通过1N4148形成放电回路。其电路图如图4—2单片机复位电路所示。
图4—2单片机复位电路
4.1.3液晶显示（LCD）接口电路
单片机留有一个LCD液晶接口，相对应的液晶为MzL05-12864，它是一款仅写入的串行SPI接口方式的液晶，给液晶仅需5个控制口即可完成对其控制。单片机使用模拟SPI的方式对液晶进行操作。其电路图如图4—3单片机液晶接口电路所示。
5.2
六软件设计
6.1
根据硬件设计要求，控制主程序流程图如图所示。洗衣机通电之后，单片机上电，首先进行程序的初始化，包括定时器O、外部中断O、外部中断l的初始化，以及各参数初值的设定。默认洗衣强度为“标准洗”，漂洗次数3次。然后扫描K2、K3、K4、K5键的状态，确定洗衣强度R2、洗衣时间R3和漂洗次数R4。洗衣机处于待命状态，控制指示灯显示洗衣强度，液晶显示预设洗衣时间。当发现启动键K2按下，洗衣机从待命状态进入工作状态。完成进水——洗涤——脱水——漂洗的循环过程。当洗衣结束时，控制蜂鸣器发声。
(7)压电蜂鸣器接P1.7，作为洗衣时间到以及故障发生的报警器。
控制电路如图4-5洗衣机控制电路所示.
图4-5洗衣机控制电路
4.2.2
74LSl38译码器为3—8译码器，选用它可以解决I／0口线数量不足问题。从控制要求可知，洗衣机的工作模式以及工作程序必须有7中不同的显示加以区别。74LSl38译码器的输入端C、B、A分别接P1.3、P1.4、P1.5，输出端分别与7个发光二极管DO--D6的阴极相连，发光二极管阳极接电源。输出端YO控制D0“弱洗”指示灯：Y1控制D1“标准洗”指示灯，Y2控制D2“强洗”指示灯，Y3控制D3“自编”指示灯，Y4控制D4“洗衣”指示灯，Y5控制D5“漂洗”指示灯，Y6控制D6“脱水”指示灯.状态显示电路如图4-6状态显示电路所示.
智能洗衣机控制器
1.2
1.2.1基本要求
设计一个智能洗衣机控制器。
要求：1）硬件电路设计，包括原理图和PCB板图。
2）控制器软件设计。
3）要求能够设定温度、测量温度、显示温度、测量转速、显示转速以及定时控制等。
二 设计思路
2.
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。
七工作过程分析
本设计采用常用的C8051F020单片机为控制核心，辅以电机、数码管等其他元器件，通过软，硬件的配合设计，很好的实现了洗衣机的控制功能。本系统结构简单，控制功能强大，自动化程度高等特点。
（1）系统软硬件设计采用模块化的设计方法，各模块功能相对独立，最后把它们整合在一起，大大的缩短了系统的设计周期。
C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，采用流水线结构，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍。其内部电路包括CIP-51微控制器内核及RAM、ROM、I／O口、定时／计数器、ADC、DAC、PCA、SPI和SMBus等部件，即把计算机的基本组成单元以及模拟和数字外设集成在一个芯片上，构成一个完整的片上系统(SOC)。
1N4004
2
发光二极管
10
数码管
2
单片机
C8051F020
1
集成稳压器
LM7805
1
开关
CA3130
6
晶振
2
液晶
1602
1
九主要元器件介绍
9
C8051F020引脚图如图9-1C8051F020引脚图
图9-1C8051F020引脚图
C8051系列单片机是集成的混合信号片上系统，具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件。C8051系列单片机是真正能独立工作的片上系统（SOC）。CPU有效地管理模拟和数字外设，可以关闭单个或全部外设以节省功耗。
(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。
C8051F020外设还增添了三个串行口。可同时与外界进行串行数据通信，SMBus兼容于I2C串行扩展总线；SPI串行扩展接口；两个增强型UART串口。C8051F020具有基于JTAG接口的在系统调试功能，片内的调试电路通过JTAG接口可提供高速、方便的在系统调试。
9.
所谓1602液晶显示器，就是指每行可以显示16个字符，可以显示2行，总共可以显示32分字符。1602是是单排16引脚，1脚是电源地，2脚是电源，3脚是对比度调节，4（RS）、5(RW)、6(E)是控制读写指令，7—14是数据线，15脚是LCD背光电源正，16脚是LCD背光电源负。1602的控制主要通过4、5、6引脚的控制进行:
（2）为保证洗衣机及人身安全，设计了蜂鸣器报警电路。
（3）本设计还考虑半自动的设计，用户可以根据自己的需求自由选择洗衣机的工作方式，这一点是通过按键实现的。
本文设计的时候只考虑了洗衣机的实用功能，其他的功能可以在他上面进行扩展，使洗衣机功能更能强大。
八元器件清单
名称
型号
数量
备注
普通电阻器
3
电容
5
整流二极管
图4—3单片机液晶接口电路