洗衣机人机界面的设计

洗衣机人机界面的设计

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AT89C51单片机，用c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数码显示洗衣剩余时间。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、洗衣机、c语言

目录

引言 (1)

第一章绪论 (1)

1.1功能概述 (1)

1.2设计分析及方法论证 (1)

第二章基础知识介绍 (2)

2.2 LED数码管模块 (5)

2.3 键盘模块 (7)

第三章系统硬件电路设计 (7)

3.1 主控制系统电路 (7)

3.1.1 时钟电路 (8)

3.1.2 复位电路 (9)

3.2 信号灯显示电路 (10)

3.3 数码管时间显示电路 (10)

3.4 独立式按键电路 (11)

第四章系统软件设计 (12)

4.1 keil软件介绍 (12)

4.2 程序设计 (13)

4.2.1 主流程图 (13)

4.2.3 自动模式下的洗衣流程 (14)

第五章结论 (15)

附录： (16)

参考文献 (31)

引言

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。

第一章绪论

1.1功能概述

通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。若不选择洗衣周期，则洗衣机从进水过程开始，进水过程完成后，自动进入洗涤，洗涤完成后进入漂洗模式：排水—进水—漂洗，连续三次漂洗后进行脱水，脱水完成后洗衣机暂停工作。电机是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。能够显示洗涤剩余时间，如果洗衣机出现故障，将会有声光报警装置显示。

1.2设计分析及方法论证

洗涤过程实质就是使水与洗涤液的混合液与衣服之间有充分的行程冲刷，以使衣服上的污垢得以清除，以达到洗衣的目的，因此，在设计洗衣和漂洗过程中我们通过充分讨论决定使用电机的正反转来实现水的充分搅拌。脱水以电机的快速转动产生的离心力来实现，经过讨论和实际生活中的经验以及仿真的结果，以上方法完全可行。

本设计用AT89C51单片机实现洗衣机的控制，通过对拨码开关和键盘的操作实现菜

单的选择，当选择好模式后进入该模式设置该模式下的参数，然后再次扫描键盘，按开始键使洗衣机进入该模式进行工作。

在P3.4为低电平是进入菜单选择，菜单选择模式下若P0.0为低电平则进入进水程序，按开始键可进行进水，进水完成后自动进入洗衣程序；若P3.7为低电平检查P0.0、p0.1、p0.2 、p0.3、p0.4的电平，若为低则往下移一位，进入下一个模式，按开始键可从这一模式开始工作。

在P3.4为高电平时不是菜单模式，则去扫描键盘，扫描键盘为进水，洗涤，漂洗，排水，脱水模式，待选择好模式设定好参数后，然后进入相应模式运行。

洗衣机进入自动开始洗衣时，包括进水、洗涤、排水、漂洗、脱水几个过程。

洗衣过程：进入洗衣程序开定时器开始倒计时，根据选择的水位进水，进水完成后，进入洗涤过程，电动机开始正反转过程根据所选模式中设置的正反转次数正反转的时间自动洗衣；待洗涤完成就进入排水过程，排水时间由水位模式设置，排水结束后进入漂洗过程。漂洗过程：先进行一段时间排水，排水结束再进水，进水完成再进行漂洗，漂洗完成再排水，然后重复上述过程两次即完成漂洗过程，漂洗完成进入脱水过程，电机高速旋转，脱水结束，整个洗衣过程也结束，若在洗涤过程中洗衣机出现故障，将会有声光报警装置报警。

电机的正反转实现方式：当P3.2为1，P3.3为0时电机正转，当P3.2和P3.3都为0时电机停转，当P3.2为0，P3.3为1时电机反转。电机正常工作时电机工作状态LED 灯亮。

第二章基础知识介绍

2.1 AT89C51单片机简介

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片

机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。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。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。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。

2.1.1主要特性：

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器

寿命：1000写/擦循环

数据保留时间：10年

·全静态工作：0Hz-24Hz

·三级程序存储器锁定

·128*8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路

2.1.2管脚说明：

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为