基于单片机全自动洗衣机控制器设计与仿真

基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
本文基于单片机技术，设计了一种全自动洗衣机控制系统。

该系
统采用了微控制器作为主控芯片，利用多种传感器对洗衣机的运行状
态进行监控和反馈，并采用液晶显示屏和按键操作界面，实现了对洗
衣机的全面控制和调节。

首先，本文介绍了洗衣机控制系统的设计原则和功能要求。

针对
用户需求，系统应该具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点。

为达到这些要求，设计人员利用已有的电子和机械技术，创新性地将
控制系统进行了完善和优化，使其在技术和应用水平上均能满足用户
的需求。

其次，本文阐述了洗衣机控制系统的硬件实现方案。

主要涵盖了
微控制器的选型、传感器的选择与应用、负载驱动模块的设计等方面，全面展示了整个控制系统的结构和工作原理。

接着介绍了系统关键部
件的详细设计方案，包括自动化程序的设计、数据采集与处理的方法、通信协议的制定等，为系统的良好运行提供了坚实的技术保障。

最后，本文对系统的实验结果进行了分析和评测。

从洗衣机的功耗、清洗效果、安全性、用户友好性等多个维度对系统进行了考核和
评估，并得出了较为准确和权威的测试结论。

结果表明，本文设计的
洗衣机控制系统在自动化程度、清洗效果、耗能等方面均优于传统洗
衣机，可以达到用户期望的高度。

综上所述，本文基于单片机技术，设计了一种全自动洗衣机控制
系统。

具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点，具有广阔的
应用前景和市场潜力。

本文的成果对洗衣机的自动化控制技术和应用
研究具有一定的启发和参考价值。

摘 要基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统, ,所有的电路都是在单片机的控制下工作的，目前通常采用的是Motorola 公司的MC6805系列的单片机，而本设计中采用了Intel 公司的89C51作为控制核心，以单片机289C51为核心结合接口芯片及外围电路以实现洗衣机的智能控制。

其中模糊控制器的设计是关键环节，采用传感器检测洗衣过程必需的物理量，进入模糊控制器，通过模糊推理，实现对洗衣机自动识别衣质、衣量，自动识别肮脏程度，自动决定水量，自动投入恰当的洗涤剂等功能的控制。

本设计在洗涤过程中采用了实时模糊控制，提高洗衣质量提高洗衣质量,,节约能源。

硬件结构框图及软件流程图是该系统的重要组成部分件流程图是该系统的重要组成部分,,在整个控制过程中，模糊控制软件起了决定性的作用。

用。

关键词关键词::模糊控制，模糊控制，AT89C51AT89C51单片机，全自动洗衣机单片机，全自动洗衣机AbstractAutomatic washing machines based on fuzzy control automatic control system, all the circuits are under the control of the microcontroller, the current commonly used is Motorola's MC6805 series of microcontrollers, and the design of Intel Corporation 89C51 used as a control center to 89C51 microcontroller core with the interface chip and the external circuit in order to achieve intelligent control of washing machines. Design of fuzzy controller which is the key point, the use of sensors to detect physical quantities necessary for laundry into the fuzzy controller by fuzzy reasoning, the quality of the clothes washing machine automatic identification, clothing and the amount of automatic identification soiled, water is determined automatically, automatic detergents and other functions into the appropriate control. The design used in the washing process real-time fuzzy control and improve the quality of laundry to save energy. The block diagram of the hardware and software flow chart is an important part of the system in the whole control process, thefuzzy control software has played a decisive role.KEY WORDS: fuzzy contro,AT89C51SCM,Automatic La目 录................................................................................................................................. I I 摘 要 .......................................................................................................................................................................................................................................................... I I I ABSTRACT ........................................................................................................................................................................................................................................................ I I II 目 录 ............................................................................................................................... (11)第1章 绪 论 ................................................................................................................. 1.1 全自动洗衣机的介绍 (1)1.2 全自动洗衣机的发展背景 (1)1.3 全自动洗衣机的发展前景 (2)1.4 全自动洗衣机的设计目的 (2) (33)第2章 全自动洗衣机的设计方案 ................................................................................... 2.1 系统总体框图 (3)2.2 系统流程图 (4) (55)第3章 硬件电路介绍 ...................................................................................................... 3.1 主控模块.. (5)3.2 电源模块 (6)3.3 按键模块 (7)3.4 检测模块 (8)3.4.1 负载传感器 (9)3.4.2 TS污浊度传感器 (9)3.4.2 水位传感器 (10)3.5 电机控制模块 (11)3.6 状态显示模块 (13)3.7 进出水阀电路 (15)3.8 系统总电路图 (16) (117)第4章 软件设计 ........................................................................................................... 4.1 全自动洗衣机中的模糊控制. (17)4.1.1 模糊控制理论简介 (17)4.1.2 模糊控制器 (18)4.1.3 模糊控制实现方法 (18)4.2 洗衣程序 (19)4.2.1 洗涤过程 (19)4.2.2 漂洗过程 (19)4.2.3 脱水过程 (20)4.3 软件流程图 (20) (331)结 论 ............................................................................................................................ (332)致 谢 ............................................................................................................................ (333)参考文献 ........................................................................................................................ (334)附录 ................................................................................................................................第1章 绪 论1.1 全自动洗衣机的介绍全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成，洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。

基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计随着生活水平的提高，洗衣机已成为不可或缺的家用电器，目前，家庭对全自动洗衣机的稳定性和智能性提出了更高的要求，本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，结合电机、输入模块、数模转换模块、数码管显示电路等构成洗衣机自动控制系统，可以方便的根据需要调整洗涤模式及洗涤时间，从而使洗涤过程更加节能节水。

通过编程及系统调试，实现了本设计的既定功能，效果理想。

标签：全自动洗衣机；STC89C52单片机；控制系统引言近年来由于计算机技术的快速进步，单片机、PLC等微处理器凭借其低功耗以及高稳定性，逐渐取代了传统控制器，作为洗衣机的主控芯片。

传统洗衣机洗涤模式相对固定，可控性差，往往造成能源及时间的浪费，已不能适应现代人的生活需要。

采用单片机控制器，不仅可以灵活设定洗涤模式，还能根据需要设定洗涤时间。

本设计着眼于此，设计了一款基于单片机的洗衣机控制系统，不仅克服了上述缺点，而且增加了很多实用性功能，更符合现代“智能家居”的新观念，使得家用电器向自动化、智能化发展。

1 系统总体设计方案1.1 系统整体框架图本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，结合电源电路、信号转换电路、控制电路以及驅动电路对电机运行模式及转速进行控制，通过按键输入电路可以设定洗涤时间及模式，通过LED显示电路显示当前选择的洗涤模式以及剩余的洗涤时间，洗涤结束或中途出现故障而导致工作中断，会由报警电路发出报警，保证洗涤过程安全进行。

系统整体框图如图1所示。

1.2 系统原理图本设计先由STC89C52单片机构成最小系统，再结合外围电路控制电机的工作模式。

原理图中由电源接口电路对整个控制系统提供电源，由继电器控制电机的正、反转，由三组继电器结合不同的放大电路来控制电机的转速，按键电路作为输入调节洗涤模式及时间，LED显示电路显示剩余时间，不同颜色的发光二极管显示不同的工作模式及洗涤完成的提示，蜂鸣器用来故障报警，整个系统结构合理，功能完善，成功的实现了预期效果。

《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)12.2三个运行方案程序 (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。

基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计本文介绍了一种基于STM32单片机的自动洗衣机设计方案，该方案利用STM32单片机实现洗衣机的控制和管理，使洗衣机具有自动化、可编程化的特点，使用户能够方便地控制和管理洗衣机。

一、设计方案该方案采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，在单片机上编写程序控制洗衣机的运行。

洗衣机主要由水箱、电机、传感器和按键等组成。

1. 水箱水箱是洗衣机的主要组成部分，它用于存放衣物和水。

在洗衣机运行过程中，需要不断地加水和排水。

为了实现洗涤、漂洗和甩干等功能，水箱还需要配备上升、下降和翻转等功能。

2. 电机洗衣机采用直流无刷电机作为动力，这种电机具有功率小、噪音低、寿命长等特点。

电机既可以控制水箱的上升和下降，也可以控制水箱的翻转。

此外，电机还可以在不同的转速下实现不同的洗涤模式。

3. 传感器传感器用于检测洗衣机的状态和环境，例如水位、温度、湿度和气压等。

根据传感器的反馈信息，单片机可以控制电机和水阀等，实现洗衣机的自动化控制和调节。

4. 按键按键是洗衣机的输入部分，它用于向单片机输入命令。

洗衣机的命令主要包括开机、关机、加水、抽水、以及洗涤、漂洗、甩干等操作。

二、功能实现为了实现洗衣机的自动化控制和管理，我们需要在单片机上编写相应的程序。

程序主要包括以下功能：1. 加水和抽水控制单片机需要根据传感器的反馈信息，控制水阀和电机的开关，从而实现洗衣机的加水和抽水功能。

在加水和抽水的过程中，单片机需要控制水位和流量。

2. 洗涤、漂洗和甩干控制3. 温度和时间控制4. 显示和报警功能为了方便用户操作和控制洗衣机，单片机需要实现相应的显示功能。

通过液晶显示屏，用户可以随时了解洗衣机的状态和调节情况。

同时，单片机还需要实现报警功能，当洗衣机发生故障或异常操作时，自动报警提示。

三、总结。

山东协和学院工学院，山东济南 250109【摘要】采用了STC89C52单片机进行设计控制系统,控制系统主要是四个部分构成:用户参数输入、洗涤、脱水、最后报警。

以单片计算机为主体构成的主要控制系统，主要控制系统是以STC89C52单片机为内核，使用键盘、蜂鸣器、电源、水位传感器等为核心，完成对洗衣机内各步骤的管理。

【关键词】STC89C52单片机洗衣机控制系统1总体方案设计1.1设计任务1.研究内容：利用单片机实现了一种新型的洗衣机控制装置。

利用MCU作为主机，通过对所需的外部电路进行扩充，实现了对全自动洗衣机的控制。

2.主要功能：（1）标准：12 min的浸洗、2 min的冲洗、3 min的脱水；（2）快速：4 min的浸洗，2 min的冲洗，2 min的脱水；（3）轻柔：3 min的浸洗，3 min的冲洗，2 min的脱水；（4）调试模式：整个的处理时间为1分钟；（5）有开机/停机按键的操作：先按下菜单，然后再按下选单，选好要做的工作，当工作完成后，再按下停止。

（6）具有脱水功能。

（7）具有指示功能：入水时显示，洗净时显示，排干时显示，漂洗时显示，脱水时显示。

1.2洗衣机的设计方案本控制系统由按钮输入、浸洗、洗涤、漂洗、排气、再洗涤等五个环节构成的。

本控制系统由主回路和单片机系统,外围硬件回路构成[8]。

用STC89C52单片机控制器为基础,以二个共阳数码管,键盘,蜂鸣器,水位传感器,以及发光二极管等为中心元件;由继电器,充气三极管,发电机,以及步进马达驱动器等组成的外围硬件。

1.2.1 按键在洗衣机的控制器上有四个按键，分别是K1、K2、K3、K4K1是单选按键，使用K4前先将K1按下，避免出现错误。

K2是开机按键、K3是停止按键、K4是菜单。

1.2.2 洗衣程序（1）水洗工序接通电源后，如果没有选择清洗时间，那么洗衣机将从清洗程序启动。

进入清洗程序，先加水，当加水指示灯点亮，启动加水，达到所需的时间后，加水停止；马达 M开启，推动水轮转动，产生洗涤水。

基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计摘要：在当今的社会和科技进步的背景下，家电产品实现全自动化已经是大势所趋。

全自动洗衣机设备的出现给我们的日常工作带来了很大的便利。

本文以西门子S7-200型 PLC为核心，结合配置程序，对全自动洗衣机进行了系统的开发。

关键词：西门子PLC；全自动洗衣机一、前言我国的洗衣机市场正在经历一次大变革，由于消费者对洗衣机的需求量不断增加，因此，它的市场发展潜力也在不断扩大。

目前市场上的洗衣机，有自动诊断、强弱清洗、暂停等功能，不过在其他域，仍然无法完全适应用户的需要。

这就需要具备一定的技术水准，才能使洗衣机的功能更加完善、节能、人性化。

二、总体设计（一）设计任务该装置实现了对洗衣机整体清洗、衣物称重、水位选取、清洗强度、清洗、冲洗、脱水和工作完成的警报。

控制部分由电源电路、单片机控制最少、外部的硬件电路组成。

该控制装置采用三端一体化的固定稳压器7805来供给+5 V的电力供应。

采用AT89C51微处理器作为主控制器， NPN型差分放大器，LM324电压比较器，按键模块，蜂鸣器辅助 MCU,LCD1602液晶显示屏，继电器，三极管，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，以及压力传感器构成的外回路。

（二）液晶显示屏显示模块LCD1602又称1602字符LCD，是一种点阵型的LCD，主要是用来显示字母、数字、符号等字符，包括几个点阵字符，如5X7、5X11等，点阵字符比特可以显示一个字符。

1602液晶组件的字符产生内存（CGROM）在1602的液晶组件中，已储存160种不同的点阵式字符，包括：阿拉伯数字字符、英文字母的大小写字符、常用符号和日文假名，每个字符的编码都相同，例如“A”的英文是01000001 B(41 H)，在显示屏上，模块会在41 H的位置上，将点阵字符的图案表示为“A”。

由于1602所辨识的ASCII代码，所以测试可以用ASCII代码来进行，也可以使用“A”这样的字元型或变数。

成都理工大学工程技术学院毕业论文基于51单片机的全自动洗衣机设计作者：XXXXXXXXX专业名称：XXXXXXXXX指导教师：XXXXXXXXXX 讲师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用户参数继电器控制系统LED蜂鸣器AbstractWith its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller 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-cathoded 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 penstocks.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 ; User parameter input ;water level detector;LED ;Control system；Buzzer目录摘要 (I)Abstract (II)目录....................................................................................................................... I II 引言. (5)1 概述 (6)1.1 课题开发背景 (6)1.2 设计的目的和意义 (6)1.3 国内外现状及水平 (7)2设计方案 (9)2.1 设计任务 (9)2.2 洗衣机的设计方案 (9)2.2.1 按键 (9)2.2.2 洗衣程序 (9)2.2.3 设计总方框图 (10)2.3 控制系统的功能 (10)3 硬件设计 (12)控制系统的电路组成 (12)3.2 电源电路 (13)3.3 单片机控制电路 (13)AT89C52单片机主控系统 (13)3.3.2 单片机的复位电路 (16)3.3.3 单片机的时钟电路 (17)3.3.4 显示电路 (17)3.3.5 蜂鸣器报警电路 (20)3.3.6 电动机的控制电路 (20)3.3.7 进水/排水电路 (21)3.4 主电路图 (22)第4章软件设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.2 洗涤程序的设计 (25)4.3 漂洗程序的设计 (25)4.4 脱水程序的设计 (26)第5章调试 (27)5.1 硬件调试 (27)5.2 软件调试 (28)5.3 系统调试结果 (28)5.3.1 洗涤 (29)5.3.2 漂洗 (29)5.3.3 脱水 (30)结论 (31)参考文献 (33)附录 (34)引言目前中国洗衣机市场正进入更新换代的时期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也是越来越高。