基于单片机的洗衣机控制系统
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。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
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。
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。
基于单片机的洗衣机的控制系统设计
基于单片机的洗衣机的控制系统设计一、洗衣机控制系统的功能需求分析洗衣机的主要功能是对衣物进行洗涤、漂洗和脱水。
为了实现这些功能,控制系统需要具备以下几个方面的能力:1、洗涤模式选择:用户能够根据衣物的材质和脏污程度选择不同的洗涤模式,如标准洗、快速洗、强力洗等。
2、水位控制:根据衣物的数量自动或手动选择合适的水位,以达到节约用水和提高洗涤效果的目的。
3、洗涤时间控制:不同的洗涤模式对应不同的洗涤时间,控制系统需要准确地控制洗涤过程的时间。
4、转速控制:在脱水阶段,需要根据衣物的重量和材质控制电机的转速,以确保脱水效果和保护衣物。
5、故障检测与报警:能够检测洗衣机运行过程中的故障,如电机过载、水位异常等,并及时发出报警信号。
二、硬件设计1、单片机选型选择一款适合洗衣机控制系统的单片机是至关重要的。
需要考虑单片机的性能、引脚数量、存储容量、价格等因素。
常见的单片机如STM32 系列、ATmega 系列等都可以满足需求。
2、传感器模块(1)水位传感器:用于检测洗衣机内的水位高度,常见的有压力式水位传感器和电容式水位传感器。
(2)衣物重量传感器:通过测量电机的负载来估算衣物的重量,从而为水位和洗涤时间的选择提供依据。
(3)转速传感器:用于检测电机的转速,以实现对脱水转速的精确控制。
3、电机驱动模块洗衣机的电机通常为交流电机或直流无刷电机,需要相应的驱动电路来控制电机的正反转、转速和启停。
可以使用专门的电机驱动芯片,如 L298N 等。
4、显示与按键模块为了方便用户操作和了解洗衣机的工作状态,需要设计显示模块和按键模块。
显示模块可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管,按键模块可以采用薄膜按键或机械按键。
5、电源模块为整个控制系统提供稳定的电源,通常采用交流 220V 市电经过变压器降压、整流、滤波和稳压后得到所需的直流电源。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的校准、显示模块的初始化等。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
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。
基于单片机的智能洗衣机控制系统设计
基于单片机的智能洗衣机控制系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,家电产品逐渐向着智能化、自动化的方向发展。
洗衣机作为家庭日常生活中不可或缺的家电设备,其性能的优化和智能化升级显得尤为重要。
本文将详细介绍一种基于单片机的智能洗衣机控制系统设计,旨在提高洗衣机的自动化程度,改善用户体验,并实现节能环保的目标。
该控制系统以单片机为核心,结合传感器技术、电机控制技术、人机交互技术等多个领域的知识,实现洗衣机的智能控制。
通过传感器实时监测洗衣过程中的水量、温度、衣物重量等参数,单片机根据这些参数自动调节洗涤程序,以达到最佳的洗涤效果。
同时,系统还具备人机交互功能,用户可以通过简单的操作界面选择洗涤程序、设定洗涤参数,实现个性化洗涤。
本文首先将对智能洗衣机控制系统的总体设计方案进行介绍,包括硬件和软件的设计思路。
然后,详细阐述各个功能模块的实现方法,包括传感器模块、电机控制模块、人机交互模块等。
接着,对系统的硬件和软件进行集成和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
对智能洗衣机控制系统进行性能测试和实验验证,以评估其实际应用效果。
通过本文的研究和设计,期望能够推动洗衣机行业的智能化升级,为用户提供更加便捷、高效、节能的洗涤体验。
也希望本文的研究方法和成果能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、单片机基础知识单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
单片机也被称为微控制器,它的应用领域非常广泛,包括智能家居、医疗设备、工业控制、航空航天等。
单片机的主要特点包括:集成度高,体积小,功耗低,可靠性高,控制功能强,扩展灵活,以及易于实现智能化控制等。
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一、本文概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,家用电器在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
全自动洗衣机作为其中的一种,其便捷性和高效性受到了广大用户的青睐。
传统的洗衣机设计在智能化、节能性、操作简便性等方面仍有待提升。
为此,本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,旨在通过技术创新和智能控制,为用户提供更加人性化、高效且节能的洗衣体验。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件构成、软件编程以及实际应用效果。
我们将对单片机的选择及其在系统中的作用进行阐述,同时分析洗衣机控制系统中所需的传感器和执行器。
接着,我们将深入探讨软件设计的关键技术和算法,包括控制逻辑的实现、人机交互界面的设计以及故障检测和处理机制。
我们将通过实际测试和用户体验反馈,对该系统的性能进行评估和优化。
本文旨在提供一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
通过不断优化和创新,我们期待这种智能化、高效且节能的洗衣机能够在未来得到更广泛的应用,为人们的生活带来更多便利和舒适。
二、系统总体设计全自动洗衣机系统的设计,基于单片机作为核心控制器,旨在实现洗衣机的全自动化和智能化。
整个系统由单片机、电机驱动模块、水位检测模块、洗涤剂投放模块、温度控制模块、显示模块和用户交互模块等多个子模块组成。
我们选择一款性能稳定、价格适中且易于编程的单片机作为本系统的核心控制器。
该单片机将负责接收用户输入指令、处理传感器信号、控制各功能模块以及实现与显示模块的通信。
通过编程,单片机能够实现对洗衣机的全面控制,包括启动、停止、调整洗涤方式、设定洗涤时间等功能。
电机驱动模块是洗衣机的动力来源,负责驱动洗衣机的电机进行旋转。
我们选用一款能够驱动电机正反转且具备调速功能的驱动模块,通过单片机输出的PWM信号实现对电机转速的精确控制。
电机驱动模块还具备过流保护功能,以确保系统的安全可靠。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高,全自动洗衣机已经成为了现代家庭不可或缺的家电之一。
为了提高洗衣机的智能化程度和用户体验,本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计。
该系统通过单片机控制,实现了洗衣过程的自动化、智能化,提高了洗衣效率,同时也方便了用户的使用。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,通过连接各种传感器、执行器等外部设备,实现对洗衣过程的自动化控制。
系统主要由单片机控制模块、电机驱动模块、水位检测模块、温度检测模块、洗衣程序模块等组成。
三、硬件设计1. 单片机控制模块:本系统采用单片机作为核心控制器,负责接收用户输入的指令,控制各个模块的工作。
单片机具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,能够满足系统的需求。
2. 电机驱动模块:电机驱动模块负责驱动洗衣机的洗涤电机和脱水电机。
本系统采用PWM(脉宽调制)技术,通过单片机控制电机驱动模块的开关,实现对电机的精确控制。
3. 水位检测模块:水位检测模块通过传感器实时检测洗衣机内的水位,将检测结果反馈给单片机,以便单片机根据水位情况调整洗衣程序。
4. 温度检测模块:温度检测模块通过温度传感器实时检测洗衣机内的水温,将检测结果反馈给单片机,以便单片机根据水温情况调整洗涤时间和洗涤剂的使用量。
5. 洗衣程序模块:洗衣程序模块根据用户的选择和洗衣的实际需求,通过单片机控制电机驱动模块、水位检测模块和温度检测模块等外部设备,实现对洗衣过程的自动化控制。
四、软件设计本系统的软件设计主要包括单片机的程序设计、人机交互界面设计和洗衣程序的设计。
1. 单片机的程序设计:单片机的程序设计是实现系统功能的关键。
本系统采用C语言进行编程,通过编写相应的程序代码,实现单片机的控制功能。
2. 人机交互界面设计:人机交互界面是用户与系统进行交互的窗口。
本系统采用LCD显示屏作为人机交互界面,通过编写相应的程序代码,实现用户与系统的交互功能。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统的设计-本科毕业设计论文
基于单片机的全自动洗衣机控制系统的设计-本科毕业设计论文1绪论1.1课题研究的背景和意义首先洗衣机是我们日常生活中最常见和最常用的一种家用电器。
随着社会的发展与进步,人们的生活节奏也随之加快,这也就意味着人们的工作负荷大大增加,因此我们通常用的半自动洗衣机的无形中就不再被大家接受。
其次传统的半自动洗衣机不但很费人力而且很浪费资源,在洗涤效果上也不被大家所认同。
在目前的社会背景下,健康、科学、节能才是人们的需求。
因此全自动洗衣机这款高科技产品必将是人们在洗涤方面的理性选择。
随着当前地球上各种不可再生资源的迅速减少,我们生活中的各种能源需求却不断增加,这两者之间产生了一种巨大矛盾。
为了人类的可持续发展,节能减排、绿色环保、人与大自然和谐共处成为了二十一世纪的目标。
洗衣机作为家电中很重要的一员,也就必须向着这一目标发展。
1.1.1各国洗衣机的发展历程洗衣机的诞生至今已有一个半世纪之久。
1858年,美国人汉密尔顿·斯密斯在匹兹堡制造出人类的第一台洗衣机。
该洗衣机由三个部分组成:圆筒、桨状叶子的直轴、曲柄。
通过人为转动连接桨状叶子的直轴的曲柄,让衣物在圆筒中进行洗涤。
由于此种做法过于费力,并且对衣物的损伤程度较大,于是并没有得到广泛应用,但是它代表着人类对“手洗时代”展开挑战的第一步。
随着蒸汽时代技术的成熟与应用,1880年美国人生产出一款蒸汽洗衣机。
它通过蒸气机的推动取代了人力。
与先前人力洗衣机相比,当时的蒸汽洗衣机取得了巨大的飞跃。
同时人们还采用了智能水循环系统,也就是洗衣机行业著名的“蒸汽洗”方式。
随后又相继出现了水力洗衣机、内燃机洗衣机等。
但是工作原理大致相同,基本上都属于拖动式,区别仅仅存在于动力方面的借助。
自然而然,电气时代的到来肯定会触动不少喜欢动脑人的灵感。
1910年美国人费希尔于美国芝加哥成功地制造出世界上第一台电动洗衣机。
它的诞生标志着人类家务劳动自动化的开端。
1992年玛塔依格公司对洗衣机的结构进行了一系列的改造,把先前的拖动式改变为搅拌式,完成了洗衣机的定格,第一台搅拌式洗衣机也就此诞生。
基于STC89C52单片机的全自动洗衣机控制系统解决方案
图 2 中 GND 表示单片机和 HC-05 系统的参考地,TXD 是串行发送引脚, RXD 是串行接收引脚。HC05 和单片机之间通信,为保证电源基准相同, 故将单片机的 GND 与 HC-05 的 GND 连接起来。其次为构建通信通道,将单 片机的接收引脚与 HC05 的发送引脚连接起来,作为单片机的接收通道; 将图 2 蓝牙接线示意图单片机的发送引脚和 HC-05 的接收引脚连接起来,作 为单片机的发送通道。HC05 蓝牙串口电路原理图如图 3。
2 主要硬件设计 2.1 STC89C52 单片机系统 STC89C52 系统主要由微控制器(MCU)、时钟电路和复位电路组成。 STC89C52 完全兼容 8051 单片机的特点,其主要参数为:时钟频率最高可达 80 MHz;内置有 5 个中断源,分为两个优先级,每个中断源的优先级是可以编 程的,4 个 8 位输入/输出口(P0,P1,P2,P3);有一个全双工的串行口, 其有 4 种工作方式,可通过设置 SMOD 寄存器进行配置;有 3 个 16 位的定 时器/计数器[2]。由于 STC89C52 单片机除 P0 口外内部均嵌有上拉电阻, 因此对于 P0 口在其外部必须接上拉电阻以保证电平的可靠性。其次,其复位 电路采用上电给电容充电进而自动复位的方式。此外其串口(P3.1, P3.2)连 接蓝牙模块的串口(TXD, RXD),P2 口接洗衣机的功能键盘,P0 口作为液晶 的数据总线,P1.7 口作为其报警电路的蜂鸣器控制端。 2.2 蓝牙串口电路 蓝牙通信的原理类似于单片机和计算机之间的串口通信,二者之间的通信 需要借助串口,其通信示意图如图 2[3]。
基于 STC89C52 单片机的全自动洗衣机控制系统解决
方案
为了降低全自动洗衣机的运行功耗、提高运行的稳定性、降低制造成本以 及更方便的操作,设计了一种基于 STC89C52 单片机的全自动洗衣机控制系 统。该控制系统由蓝牙部分、红外热释部分、LCD1602 液晶部分和直流电机 等组成。其中,采用蓝牙无线通信技术以实现在长距离移动终端上控制洗衣 机运行的参数;通过红外热释电传感器控制,以便于取衣操作。最后,给出 了该控制系统的硬件结构和软件流程,且通过 Proteus 仿真测试验证了该控制 系统是简便有效的。 0 引言 由于全自动洗衣机具有对洗涤物品的破坏性弱、一次可洗涤大量衣物、节 省劳动力等优点,使它受到广泛的使用并走进了千家万户。但随着智能家居 概念的提出、传播和在生活中的初步使用,使得人们对全自动洗衣机在价格 低廉的基础上又提出了性能可靠、洗衣功耗低、操作简单、工作效率高以及 便于维修等要求。然而目前的全自动洗衣机仅具有洗涤、甩干和暂停等几大 简单洗涤功能,不足以满足人们对于智能化控制的需求。此外,传统洗衣机 的运行状态显示常采用数码管,这就导致运行状态不清晰,错误代码不明确, 缺乏人性化,进而对洗衣机的操作和维护带来极大的不便。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,家电智能化已成为现代家庭生活的重要标志。
其中,全自动洗衣机以其便捷、高效的特点深受消费者喜爱。
本文将介绍一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,通过智能化控制,实现洗衣过程的自动化、高效化。
二、系统概述本系统以单片机为核心控制器,结合传感器、电机驱动、水位控制等模块,实现对洗衣机的全自动控制。
系统具备进水、洗衣、漂洗、脱水、排水等功能,可根据衣物类型、污渍程度等自动调整洗衣参数,达到最佳的洗衣效果。
三、硬件设计1. 单片机控制器:作为系统的核心,负责接收用户指令、控制各模块工作。
2. 传感器模块:包括水位传感器、温度传感器等,用于检测洗衣机的工作状态及环境参数。
3. 电机驱动模块:控制洗衣机的进水、洗涤、脱水等电机,实现洗衣过程的自动化。
4. 水位控制模块:通过水位传感器实时监测水位,自动控制进水阀的开关,保持水位在合适范围内。
5. 通信接口:便于与上位机或其他设备进行通信,实现远程控制或数据传输。
四、软件设计1. 主程序:负责初始化系统、接收用户指令、调用各子程序等。
2. 洗衣程序:根据衣物类型、污渍程度等自动调整洗衣参数,包括进水、洗涤、漂洗、脱水等步骤。
3. 通信程序:实现与上位机或其他设备的通信,接收远程控制指令或发送数据。
4. 故障诊断程序:实时监测系统状态,发现故障时自动报警并提示用户。
五、系统实现1. 用户通过操作面板或手机APP输入洗衣指令,包括衣物类型、洗涤模式、时间等。
2. 单片机控制器接收指令后,根据预设的算法自动调整洗衣参数,并通过电机驱动模块控制洗衣机的进水、洗涤、脱水等过程。
3. 传感器模块实时监测水位、温度等参数,确保洗衣机在合适的工作环境下运行。
4. 如遇故障,系统会自动报警并提示用户,同时可通过通信接口将故障信息发送至手机APP或上位机。
六、系统优势1. 自动化程度高:本系统可实现洗衣过程的自动化,用户只需设置洗衣参数,即可轻松完成洗衣任务。
基于51单片机智能洗衣机的控制系统设计
图二 (4)设计方案 (4)设计任务 (4)洗衣机的设计方案 (4)按键 (4)洗衣程序 (4)设计总方框图 (5)控制系统的功能 (5)控制系统的电路组成 (6)3.2 电源电路 (6)单片机控制电路 (6)AT89S51单片机主控系统 (6)单片机的复位电路 (8)单片机的时钟电路 (9)显示电路 (10)蜂鸣器报警电路 (12)电动机的控制电路 (12)进水/排水电路 (13)一:51单片机技术介绍1简介:51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
当前常用的51系列单片机主要产品有:*Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;*ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等;*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品目前,国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能,占据着国内51单片机较大市场。
(图一:51单片机引脚)图一2结构:·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)·256bytes的数据存储器(RAM) (52有384bytes的RAM)·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出;T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
基于单片机的智能洗衣机控制系统设计
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。
为防止因电源过低或电源间断性供电而引起电脑工作状态混乱,设计了欠压检测保护电路。
如有脱水误开盖或脱水不平衡等状况,蜂鸣器鸣叫,提示用户进行处理,保证洗衣机及人身安全。
本设计按键较少,采用单端直接输入方式,使电路简单。
功率驱动电路先由三极管进行电流放大后再加到继电器的控制极上,作为继电器的触发信号。
由继电器实施对电动机、进水阀、排水阀的控制。
显示电路采用三只发光二极管作程序选择键功能显示。
电源电路经变压,整流,滤波后经三端集成稳压器7805输出稳定的5V直流电压,作为程序控制器的主电源。
关键词:单片机;洗衣机;程序;电源AbstractAlong with electronic technology swift development, the people living standard's enhancement and rhythm of life's quickening, the electrical appliances product is more and more thorough people's daily life. This system research's content is take the monolithic integrated circuit as the central washer control system design, the system uses the common low-price quality merchandise ATMEL monolithic integrated circuit AT89C51 to take the control core. In order to prevent because of the power source to be excessively low or the power source discontinuity power supply causes the computer active status to be chaotic, has designed the undervoltage examination protection circuit. If has the dehydration to uncap or the dehydration by mistake not balanced and so on conditions, the buzzer sounds, to prompt the user to carry on processing, guarantees the washer and the personal safety. This design pressed key are few, selects the single end direct input method, makes the electric circuit to be simple. The power driving circuit carries on first after the triode tube the electric current enlarges adds to relay's control again on extremely, takes relay's trigger pip. Implements by the relay to the electric motor, the inlet valve, draw-off valve's control. The display circuit uses three light emitter diodes to make the program selection key function demonstration. The power circuit passes through the live pressure, the rectification, after the filter, after three end integration manostat 7805 output stable 5V DC voltage, takes program timer's main power source.key word: Monolithic integrated;The washing machine;Program;Power supply目录1 绪论 (1)1.1 课题开发背景 (1)1.2 目的意义 (2)1.3 国内外现状及水平 (2)1.4 设计内容 (4)2 硬件设计 (5)2.1 硬件系统总体设计 (5)2.1.l 单片机按键控制电路 (5)2.1.2 稳压电源电路 (6)2.1.3 时间及进程显示电路 (6)2.1.4 蜂鸣器电路 (7)2.1.5 电机控制电路 (8)2.1.6 单片机的驱动复位电路 (9)2.2 系统的水位检测 (10)2.3 器件的选择 (11)3 软件设计 (12)3.1 软件总体设计 (12)3.1.1 洗衣机控制器时间程序设计 (13)3.1.2 洗衣机控制器电机控制程序设计 (13)4 系统电路仿真 (15)4.1 系统注水并准备运行仿真 (15)4.2 电机转动仿真 (16)4.3 系统脱水仿真 (17)4.4 LED显示灯的仿真电路 (17)5 调试 (19)5.1 硬件调试 (19)5.2 软件调试 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录A 英文原文 (24)附录B 汉语翻译 (28)附录C 程序 (31)附录D 电路原理图 (43)1 绪论1.1 课题开发背景从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。
基于单片机的洗衣机智能控制系统
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。
基于单片机的洗衣机控制系统设计
基于单片机的洗衣机控制系统设计洗衣机控制系统是一种基于单片机的智能家电系统,主要功能是控制洗衣机的启停、洗涤时间、洗涤模式等操作。
本文将围绕洗衣机控制系统的设计展开,介绍其硬件组成和软件设计。
一、硬件组成洗衣机控制系统的硬件主要包括单片机、显示器、按键、电机驱动模块和传感器等。
1.单片机单片机是洗衣机控制系统的核心部件,负责处理各种输入和输出信号,以及控制洗衣机的运行状态。
常用的单片机有51系列和AVR系列等,根据具体需求选择合适的型号。
2.显示器显示器用于显示洗衣机的运行状态和操作界面。
可以选择液晶显示器(LCD)或数码管等显示设备,用于显示启动、暂停、洗涤时间、洗涤模式等信息。
3.按键洗衣机控制系统通常会设置多个按键,用于操作洗衣机的启停、选择洗涤模式、调整洗涤时间等。
按键可以采用机械按键或触摸按键,具体取决于系统设计的复杂度和成本考虑。
4.电机驱动模块电机驱动模块用于驱动洗衣机的电机,控制洗涤桶的旋转。
常用的电机驱动模块有直流电机驱动模块和步进电机驱动模块等,选择适合的驱动模块根据具体洗衣机的结构和性能要求。
5.传感器传感器用于采集洗衣机的各种状态信息,如水位传感器、温度传感器、湿度传感器等。
通过传感器采集到的信息,可以实时监测洗衣机的工作状态,做出相应的控制。
二、软件设计洗衣机控制系统的软件设计主要包括系统初始化、输入输出处理、洗衣机控制算法等。
1.系统初始化系统初始化是洗衣机控制系统的第一步,包括单片机的时钟设置、IO口初始化、中断配置等。
通过系统初始化可以使洗衣机进入正常的工作状态,并做好准备工作。
2.输入输出处理输入输出处理是指对洗衣机的各种输入信号进行处理和输出相应的控制信号。
通过按键检测,可以实现洗衣机的启停、模式选择等功能。
同时,根据传感器采集到的信息,可以监测洗衣机的水位、温度等状态,并做出相应的控制反馈。
3.洗衣机控制算法洗衣机控制算法是洗衣机控制系统的核心,根据洗涤模式和洗涤时间的设定,控制电机驱动模块驱动洗涤桶的旋转,并控制水泵、加热器等设备的工作状态。
基于单片机 洗衣机的设计
基于单片机洗衣机的设计一、引言洗衣机作为现代家庭中不可或缺的家电之一,极大地减轻了人们的家务负担。
传统洗衣机的控制方式较为简单,功能也相对有限。
随着科技的不断进步,基于单片机的洗衣机设计逐渐成为主流,为用户带来了更加智能化、个性化的洗涤体验。
二、单片机在洗衣机中的应用优势单片机是一种集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等功能的微型计算机芯片。
将单片机应用于洗衣机设计中,具有以下显著优势:1、精确控制单片机能够对洗衣机的洗涤、漂洗、脱水等各个环节进行精确的时间和转速控制,从而实现更加高效、节能的洗涤效果。
2、智能化功能通过编写相应的程序,单片机可以实现多种智能化功能,如自动感知衣物重量、智能选择洗涤模式、故障自诊断等,提高了洗衣机的使用便利性和可靠性。
3、成本效益相比于传统的控制方式,单片机的成本相对较低,且具有较高的集成度和稳定性,能够有效降低洗衣机的生产成本和维护成本。
三、系统总体设计基于单片机的洗衣机系统主要由以下几个部分组成:1、传感器模块用于检测衣物重量、水位、水温等参数,为单片机提供决策依据。
常见的传感器包括压力传感器、水位传感器、温度传感器等。
2、控制模块以单片机为核心,负责接收传感器采集的数据,并根据预设的程序发出控制指令,控制电机、进水阀、排水阀等执行机构的工作。
3、电机驱动模块将单片机输出的控制信号转换为电机所需的驱动信号,实现电机的正反转、调速等功能。
4、显示模块用于显示洗衣机的工作状态、洗涤时间、故障代码等信息,方便用户了解洗衣机的运行情况。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源供应,确保各模块正常工作。
四、硬件设计1、单片机选型在选择单片机时,需要考虑其性能、存储容量、接口资源等因素。
常见的单片机如 STM32、ATmega 等系列,具有丰富的功能和较高的性价比,能够满足洗衣机控制系统的需求。
2、传感器接口设计根据传感器的类型和输出信号,合理设计接口电路,将传感器采集的数据准确传输给单片机。
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计
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。
基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计
基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计随着科技的进步和人们生活质量的提高,洗衣机已经成为现代家庭中必不可少的家电之一。
然而,传统的洗衣机控制方式往往存在操作复杂、功能单一等问题,无法满足用户对于高效、智能洗涤的需求。
因此,本文将介绍一种基于51单片机的全自动洗衣机控制器的设计,实现洗涤、漂洗、脱水等功能的自动化控制。
一、系统硬件设计1、控制器核心选择本设计选用51单片机作为控制器核心,利用其丰富的I/O口和定时器资源,实现对洗衣机的控制。
通过外接按键和蜂鸣器等元件,实现洗涤方式的选择、启动/停止控制等功能。
2、电源模块设计为了确保洗衣机的稳定运行,本设计采用220V交流电作为电源输入,通过变压器进行降压处理,再经整流滤波后得到稳定的直流电压,为控制器和其他部件供电。
3、输入输出模块设计输入模块主要包括按键和传感器。
其中,按键用于选择洗涤方式,传感器则用于检测水位、水温等信息。
输出模块主要包括继电器和蜂鸣器,继电器用于控制洗衣机的启动/停止,蜂鸣器则用于提示用户洗涤过程的状态。
二、系统软件设计1、程序初始化在程序开始运行时,首先进行初始化操作,包括配置定时器、设置I/O口状态等。
2、洗涤过程控制根据用户选择的洗涤方式,程序将通过定时器控制电机的运转时间,实现不同洗涤模式的自动化控制。
同时,通过检测水位、水温等信息,自动调整洗涤时间和水的温度,提高洗涤效果。
3、漂洗过程控制在洗涤过程结束后,程序将自动进入漂洗阶段。
通过控制进水和排水阀的开闭时间,实现自动漂洗。
同时,根据洗涤过程中收集的衣物量和洗涤效果,智能调整漂洗次数和时间,确保衣物清洗干净。
4、脱水过程控制在漂洗过程结束后,程序将自动进入脱水阶段。
通过控制电机转速和脱水时间,实现衣物的高效脱水。
同时,为了保护衣物和机器的安全,程序将根据衣物的种类和重量信息,智能调整脱水时间和转速,确保脱水过程的顺利进行。
5、报警提示功能为了方便用户及时了解洗涤过程的状态,本设计还实现了报警提示功能。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步和人们对生活品质追求的不断提高,全自动洗衣机成为了现代家庭不可或缺的家电之一。
本文将介绍一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,该设计旨在提高洗衣机的智能化程度,方便用户使用,并提高洗衣效果。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过传感器、电机驱动等模块实现洗衣机的全自动控制。
系统主要由以下几个部分组成:单片机控制器、水位检测模块、电机驱动模块、按键输入模块、显示输出模块以及洗衣程序模块。
三、硬件设计1. 单片机控制器:选用性能稳定、功能强大的单片机作为核心控制器,负责整个系统的协调和控制。
2. 水位检测模块:通过水位传感器检测洗衣机内的水位,将检测结果传递给单片机,以便单片机根据水位调整洗衣程序。
3. 电机驱动模块:采用电机驱动芯片驱动洗衣机电机,实现洗衣、漂洗、脱水等功能的控制。
4. 按键输入模块:通过按键实现用户对洗衣程序的设定和操作。
5. 显示输出模块:通过LED或LCD显示屏,显示洗衣程序的状态和结果。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分,主要包括洗衣程序的编写和单片机的程序设计。
1. 洗衣程序设计:根据洗衣需求,设计多种洗衣程序,如标准洗、快速洗、强力洗等。
每个程序包括浸泡、洗涤、漂洗、脱水等步骤,通过单片机控制电机驱动模块和水位检测模块实现。
2. 单片机程序设计:采用C语言或汇编语言编写单片机程序,实现按键输入、显示输出、水位检测、电机控制等功能。
程序采用模块化设计,便于后期维护和升级。
五、系统实现1. 单片机与各模块的连接:通过电路将单片机与水位检测模块、电机驱动模块、按键输入模块、显示输出模块等连接起来,形成完整的系统。
2. 程序烧录:将编写好的程序通过烧录器烧录到单片机中,使单片机具备控制各模块的功能。
3. 系统调试:对系统进行全面的调试,确保各模块正常工作,洗衣程序准确执行。
六、系统特点1. 智能化程度高:本系统采用单片机控制,实现洗衣过程的全自动控制,提高洗衣效果。
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题目基于单片机的洗衣机控制系统专业姓名学号一、任务以AT89C51单片机为控制核心,利用独立键盘、LED显示电路、直流电机等部分模拟一套完整的洗衣机模型控制系统。
二、设计要求[1] 利用独立键盘模拟洗衣机操作按钮,K1为设置洗衣操作时间,K2为电机启动按钮,当K2按下后,电机正转30秒后,反转30秒后,反复执行此操作到洗衣操作时间结束。
[2] 利用LED显示单元,显示时间信息。
[3] 基本电路包括:单片机最小系统、电机驱动电路、LED显示电路等。
[4] 提交设计报告、电路图及程序源码。
三、参考资料[1] 张毅刚.单片机原理及应用[M]. 北京:高等教育出版社.2003:160-190.[2] 李光飞.单片机C程序设计实例指导[M].北京:北京航天航空大学出版社.2005.9.[3]王晓娟.单片机原理及应用系统设计.[M].北京:机械工业出版社.2012.8[4] 韩全立,赵德申.微机控制技术及应用[M]北京:机械工业出版社.2003.6[5]. 周润景.基于Proteus的电路与单片机仿真系统设计与仿真[M]. 北京:北京航空航天大学出版社. 2005..7[6] 万光毅.单片机实验与实践教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社.2005.1.完成期限2013.7.1 - 2013.7.10指导教师专业负责人2013年6月29目录第1章绪论 (1)1.1什么是单片机 (1)1.2单片机的结构 (1)1.3 AT89C51单片机的引脚功能 (1)1.4 本设计任务 (5)第2 章总体方案论证与设计 (6)2.1 总体硬件组成框图 (6)第3章系统硬件设计 (8)3.1 显示电路与按键控制设计 (8)3.2 电动机的控制电路 (8)3.3 硬件总体电路设计 (8)第4章系统的软件设计 (10)4.1 主程序设计 (10)4.2 显示程序设计 (11)4.3 电机程序设计 (11)结论 (12)参考文献 (13)附录1 仿真效果图 (14)附录2 程序 (15)第1章绪论1.1什么是单片机单片机即单片微型计算机。
(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU 、RAM 、ROM 、定时器、计数器和多种接口于一体的微控制器。
这样所组成的芯片级芯片级微型计算机称为单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),简称位单片微机或单片机。
他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。
由于单片机的硬件结构与指令系统都是按工业控制要求设计的,常用于工业的检测、控制装置中,因而也称为微控制器或嵌入式控制器。
单片机按用途可分为通用型和专用型两大类,按内部数据通道的宽度又可分为4位、8位、16位及32位。
而51 单片机是各单片机中最有代表性的一种[1]。
1.2单片机的结构AT89C51 芯片内部集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器和I/O口等各功能部件,并由内部总线把这些部件连接在一起。
AT89C51 单片机内部包含以下一些功能部件:(1) 一个8位CPU;(2) 一个片内振荡器和时钟电路;(3) 4KB 的ROM(4) 128x8字节内部RAM;(5) 可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路;(6) 两个16位定时/计数器;(7) 21个特殊功能寄存器;(8) 4个8位并行I/O口,共32条可编程I/O端线;(9) 一个可编程全双工串行口;(10) 5个中断源;1.3 AT89C51单片机的引脚功能AT89C51单片机一般采用双列直插DIP封装,共40个引脚,图1-2为单片机引脚排列图。
40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
图1-2 单片机引脚排列图1.3.1电源(1)VCC(40脚)——芯片电源,接+5V;(2)VSS(GND20脚)——接地端。
1.3.2时钟XTAL1(19脚)、XTAL2(18脚)——晶体振荡电路反相输入端和输出端。
使用内部振荡电路时外接石英晶体如图1-3[2]。
图1-3晶体振荡电路1.3.3控制信号引脚线控制线共有4根,其中3根是复用线。
所谓复用线是指具有两种功能,正常使用时是一种功能,在某种条件下是另一种功能。
(1)ALE/PROG(30脚)地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。
AT89C51在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口用于分时传送低8位地址和数据信号,且均为二进制数。
那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢?当ALE为高电平时,P0口传送的是低8位地址信号;ALE为低电平时,P0口传送的是8位数据信号。
在ALE信号的下降沿,锁定P0口传送的内容,即低8位地址信号[3]。
②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
PSEN(29脚)——外ROM读选通信号。
80C51读外ROM时,没个机器周期内PSEN两次有效输出。
PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号。
在读内ROM或读外RAM时,PSEN无效。
PSEN可驱动8个LSTTL门电路。
(3) RST/Vpd(9脚)——复位/备用电源。
①正常工作时,RST(Reset)端为复位信号输入端,只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平,80C51芯片即实现复位操作,复位后一切从头开始,CPU从0000H开始执行指令。
8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图1—4上电自动复位电路和图1—5手动复位电路。
图1-4上电自动复位电路图1-5 手动复位电路②Vpd功能:在Vcc掉电情况下,该引脚可接上备用电源,由Vpd向片内供电,以保持片内RAM中的数据不丢失[4]。
(4) EA/VPP(31脚)——内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能:正常工作时,EA为内外ROM选择端。
AT89C51单片机ROM 寻址范围为64KB,其中4KB在片内,60KB在片外。
当EA保持高电平时,先访问内部ROM,但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时,将自动转向执行外ROM中的程序。
当EA保持低电平时,则CPU只访问外ROM,当EA 为高电平时,则CPU要先对内部ROM访问,然后自动延至外部超过4KB的ROM。
②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚用于施加编程电源Vpp。
1.3.4输入/输出引脚(I/O口线)(1)P0口(32—39脚)——8位双向I/O口。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用作双向I/O口。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用于分时传送低8位地址(地址总线)和8位数据信号(数据总线)。
P0口能驱动8个LSTTL门。
(2)P1口(1——8脚)——8位准双向I/O 口(“准双向”是指该口内部有固定的上拉电阻)。
P1口能驱动为4个LSTTL门。
(3) P2口(21——28脚)——8位准双向I/O口。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用作双向I/O口。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用于传送高8位地址(属地址总线) 。
P2口能驱动4个LSTTL门。
引脚上拉电阻同P1口。
在结构上,P2口比P1口多一个输出控制部分[5]。
(4) P3口(10——17脚)——8位准双向I/O口。
可作一般I/O口用,同时P3口每一引脚还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。
P3口驱动能力为4个LSTTL门。
P3口第二功能如下:P3.0——RXD:串行口输入端;P3.1——TXD:串行口输出端;P3.2——INT0:外部中断0请求输入端;P3.3——INT1:外部中断1请求输入端P3.4——T0:定时/计数器0外部信号输入端;P3.5——T1:定时/计数器1外部信号输入端;P3.6——WR:外RAM写选通信号输出端;P3.7——RD:外RAM读选通信号输出端。
上述4个I/O口,各有各的用途。
在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O 口)时, 4个I/O口都可作为双向I/O口用。
在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O 口)时, P0口专用于分时传送低8位地址信号和8位数据信号,P2口专用于传送高8位地址信号。
P3口根据需要常用于第二功能,真正可提供给用户使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端。
1.4 本设计任务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。
单片机主要用于计算机外设、实时控制、仪器仪表、通信和家用电器等各个领域,是计算机技术和电子技术的综合性应用,在不同应用场合其技术要求各不相同,因此设计方法和研制的步骤不完全一样。
单片机应用系统由硬件和软件组成。
硬件是指MCU、存储器、I/O接口和外设等物理器件的有机组合。
软件是指系统监控程序的总称。
在开发的过程中,它们的设计不能完全分开,二者需要互相配合、不断调整才能组成高性能的应用系统。
单片机应用系统的开发包括系统总体设计、硬件设计、软件设计、系统调试等几个阶段,它们有时交叉进行。
第2 章总体方案论证与设计本系统采用单片机AT89C51为洗衣机的控制核心,系统主要包括状态显示模块、电机驱动模等。
洗涤时间需要显示出来,我们需要选择显示状态的器件。
有LED数码管和LCD液晶显示可供我们选择。
LCD是液晶显示器英文名称的缩写,液晶显示器是一种被动式的显示器,即液晶本身并不发光,而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特征,达到白底黑字或黑底白字显示的目的。
LCD有明显的优点:工作电流小其功耗很低;尺寸小;字迹清晰、美观、使人舒服;寿命长,使用方便且能够显示四行汉字,更加人性化的特点。
液晶动态显示功能强大,可以实现多种信息的显示,提供了一个友好的用户界面,使系统更加直观,人性化。
但是LCD液晶显示器价格贵,且占I/O端口比较多LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。
这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。
当数码管特定的段加上电压后,这些特定的段就会发亮,以形成我们眼睛看到的字样了。
LED 数码管的主要特点如下:(1) 编程容易,硬件电路调试简单。
(2)能在低电压、小电流条件下驱动发光,能与CMOS、ITL 电路兼容。
(3)发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高。