基于单片机的洗衣机控制系统设计.docx
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1、题目:基于单片机的洗衣机限制系统设计(硬件)英文题目:DeSignOftheWaShingMaChiSeBaSed01Single-ChiPMicrocomputer(Hardware)声明本人以信誉慎重声明:所呈交的学位毕业设计(论文),是本人在指导老师指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,不包含他人成果与为获得东华理工高校或其他教化机构的学位或证书而运用过的材料。对本设计(论文)的探讨做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本毕业设计(论文)引起的法律结果完全由本人担当。本毕业设计
2、(论文)成果归东华理工高校全部。特此声明。毕业设计(论文)者(签字):王威威签字日期:2016年5月30日本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的探讨成果,已经批阅过论文的全部内容,并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一样性和精确性。学位论文指导老师签名:涂绪坚2016年6月3日在中国洗衣机自1980年头初进去家庭,渐渐的从单缸洗衣机发展到双缸洗衣机再到全自动洗衣机。全自动洗衣机也从最初的一般式全自动洗衣机到有微机限制自动洗衣机,然后到采纳模糊限制技术的模糊限制全自动洗衣机。全自动洗衣机是一种洗涤、漂洗、脱水三种功能之间可以相互切换的洗衣机,无需人工干预的状况下完成。随着科学技术的高速
3、发展,人们的生活质量有了质的飞跃,智能化的生活越来越普遍。全自动洗衣机在我们的生活越来越重要,它能更好地解放人们的双手。缓解人们在家务劳动中的压力。本设计采纳T89C51单片机作为洗衣机的限制系统的核心芯片,它以体积小、功能全、价格低、开发便利等优势得到了电子工作者的认可。洗衣机在单片机的限制下具有对洗衣机的智能限制,当设置完毕后,通过自动检测水位,对衣物进行洗涤,洗涤结束进行自动报警提示,系统能依据不同的洗衣方式对电机速度进行限制并显7Jo关键词:洗衣机;STC89C51单片机;智能限制ABSTRACTWashingmachineinChinasincetheearly1980sinthef
4、amily,slowlydevelopedfromsinglecylinderwashingmachinetotwocylinderwashingmachineandfullyautomaticwashingmachine.Fullyautomaticwashingmachineisalsofromtheinitialordinarytypefull-automaticwashingmachinetothemicrocomputercontrolautomaticwashingmachine,andthentothefuzzycontroltechnologyoffuzzycontrolisf
5、ullyautomaticwashingmachine.Fullyautomaticwashingmachineisakindofwash,rinse,dehydrationcanswitchbetweenthreefunctionsofwashingmachines,withouthumanintervention.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,people,squalityoflifehasaqualitativeleap,intelligentlifeisbecomingmorecommon.Fullyautomaticwas
6、hingmachineismoreandmoreimportantinourlife,itcanbetterliberatepeople,shands.Alleviatethepressureofthepeopleinthehouseholdchores.ThisdesignUSESSTC89C51asthecoreofthewashingmachinecontrolsystemchips,itwithsmal1volume,completefunctions,lowprice,developmentadvantagesoftheconvenientwontheacceptanceofelec
7、tronicworkers.Washingmachineunderthecontrolofthesinglechipmicrocomputerwiththeintelligentcontrolofthewashingmachine,whensettoend,throughthewaterlevelautomaticdetection,towashclothes,washoverautomaticalIyalarmprompt,thesystemcanaccordingtothedifferentwayoflaundrytocontrolthemotorspeedanddisplay.Keywo
8、rds:Washingmachine;STC89C51single-chip;Microcomputerintelligentcontrol摘要IIABSTRACTIII绪论错误!未定义书签。1.1 课题的开发背景错误!未定义书签。1.2 全自动洗衣机的发展历史O1.3 国内外现状与发展趋势21.3.1 洗衣机的分类21.3.2 自动洗衣机在国内外的发展水平与现状21.4 探讨本课题的目的与意义4其次章系统总体设计方案62.1主要设计内容与功能62.2方案论证与选择81. 2.1方案一82. 2.2方案二93. 2.3方案论证与选择92. 3系统总体方案设计102.4 系统原理图102.5 本
9、章小结12第三章系统限制芯片分析133. 1STC89C51单片机介绍133.1.1主要功能、性能参数133.2单片机最小系统143.2.1时钟电路143.2.2复位电路153.3ADC0832芯片介绍163. 4本章/J、结16第四章系统硬件设计183.1 总体设计与功能描述184. 2各功能模块硬件设计194.2.1单片机限制模块的设计194.2.2显示电路设计214.2.3直流电机驱动电路设计224.2.4报警电路224.2.5进/排水电路234.2.6按键模块设计234.2.7水位检测系统244.2.8A/D转换电路244. 3本章乙|、结25第五章软件部分设计265. 1主程序流程图
10、265.2 工作子程序流程图265.3 按键子程序流程图265.4 显示子程序工作流程图265.5 本章小结26第六章仿真与调试276. 1标准方式仿真图27结论错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献29附录1系统设计原理图31附录2元件清单错误!未定义书签。附录3系统源程序31绪论1.1.1 课题的开发背景随着科技的发展,人们生活水平也有了明显的提高,洗衣机成了现在社会每个家庭的必需品,人们在运用洗衣机的过程中对洗衣机功能的要求也越来越多,随着人们需求的提高,对洗衣机功能的要求也越来越全面。智能化越来越普遍。现在的洗衣机只要把衣服放进洗衣机里只需简洁的几步,就能让洗衣机自动进水、自
11、动洗涤、自动排水、自动脱水,把衣服洗好。在完全的洗衣过程不仅节约了我们的时间。还解放了我们的双手。使我们有更多的时间去做其他想做的事。提高了我们的工作效率之余更能愉悦我们内心。对于当今社会来说,每当有一项技术突破都能带动洗衣机的该革。单片机作为洗衣机的主限制器。以它向外延长必要的限制电路,形成一个洗衣机的限制电路。来限制洗衣机各种功能的实现与协作。达到我们想实现的目的。更好的将我们在课本中学到的学问运用到实际生活中,让我们的动手实力得到提高。不一味的只知道理论不去做实物,通过实践我们的生活才能有质的飞跃。1.2 全自动洗衣机的发展历史从古至今,从中国到外国,洗衣服都是一种不得不做的家务劳动,然
12、而洗衣机的出现对于很多人来说都是一种解放。它以简洁、易操着、便利好用的方式折服了我们,让我们接受了它,从而在社会生活中得以广泛的运用。经过漫长的手工洗衣的时代,人们最终向机械洗衣迈出了崭新的一步。1858年,最原始洗衣机诞生了,它是在匹茨堡的一个美国人制成的。该洗衣机的主要有一个圆柱形的圆桶组成,桶内主要有一个浆状的轴承。与它相连的曲柄的转动从而带动轴承的转动,达到洗衣的效果。它是有美国人汉密尔顿史密斯独创的。然而又过了几年,洗衣机经过后人的改良发展到新型的洗衣机,它是有一个用手柄转动的八角形洗衣缸组成的洗衣机,为了更好的洗衣效果往里面加入热的洗涤剂。等把衣服洗干净以后在用轧液装置把衣服里面的
13、水分轧干。1874年,木制手摇式洗衣机的出现手工洗衣服受到了空前绝后的挑战,它是有一位美国人比尔布莱克斯独创的。木制手摇式洗衣机构主要是在木筒里装上几块叶片,由于手柄和齿轮转动让衣服在筒内不断翻转,让衣服与衣服、衣服与筒壁不断的摩擦,从而达到洗衣的目的。这代洗衣机的问世,让为了改进洗衣方式的人得到的很大的启发。从而洗衣机进入了快速的改进的进程中。1880年,由于蒸汽机的出现和发展,世界上第一台蒸汽洗衣机诞生,通过蒸汽动力的机械工作方式起先取代体力劳动。再经过一个世纪的发展和完善,现代蒸汽洗衣机有了明显改善,几乎同样的原理。现代蒸汽洗衣机运用了智能水循环系统,从而达到节约水的效果,现代蒸汽洗衣机
14、让高浓度的洗涤液和高温蒸汽一起喷在衣服的同时,经过蒸汽洗衣机的洗涤,从而达到洗衣的效果,它的主要功能有蒸汽洗衣和蒸汽干燥。从而人们进入了实现了世界上全新的洗涤方式一“蒸汽洗”。1910年,世界上第一台电动洗衣机在美国人费舍尔研制下最终胜利问世To电动洗衣机出现象征着人类向自动化洗衣又迈进了重要的一步。1932年,美国本德航空公司胜利实现了洗涤、漂洗、脱水能在同一个桶内完成,这标记着第一台滚动式洗衣机的诞生。这意味着电动洗衣机从模型迈向了一个新的高度,这也是自动化洗衣机的一个巨大的创新!1937年,出现了第一台“前置”式自动洗衣机,它标记着第一代自动洗衣机的问世,它有一个圆柱形的气缸组成,它可以
15、容纳4kg的衣服。衣服都在装满水的汽缸里不断的上下翻滚着,这样就可以达到洗衣的效果。由于科技的不断创新和发展,从而全自动洗衣机也加快了研制的步伐。首先由英国和推出了喷流式洗衣机,它是依靠于运行的波轮产生强大的漩涡,缸内的洗衣服和洗涤剂一起不断地回来摩擦洗衣服,来达到净衣的效果。1.3 国内外现状与发展趋势1.4 .1洗衣机的分类一般洗衣机不行以使洗涤、漂洗、脱水连续完成,都要手动切换。半自动洗衣机可以在洗涤、漂洗、脱水随意两个功能之间能实现相互切换,从而达到半自动的效果。全自动洗衣机可以在洗涤、漂洗、脱水等三个功能之间实现相互切换,从而达到全自动的效果。1.3.2自动洗衣机在国内外的发展水平与
16、现状当今社会依据结构组成的不同可以把全自动洗衣机分为三大类分别为搅拌式全自动洗衣机滚筒式全自动洗衣机、和波轮式全自动洗衣机。滚筒式、波轮式、搅拌式全自动洗衣机分别在全球洗衣机市场的比重为51%、34%和15%。由于我国市场上的性质,滚筒式和波轮式的全自动洗衣机都普遍存在,目前我国市场上还没有搅拌式全自动洗衣机的出现,以下是对波轮式和滚筒式全自动洗衣机做出简洁的总结。波轮式全自动洗衣机由电动机正反转带动波轮转动,波轮的转动带动水的转动,从而达到洗衣的效果,这就是波轮式全自动洗衣机的工作原理。它可以用单桶、套桶、双桶洗涤衣服。它以相对来说比较简洁的结构,修理起来比较便利,洗净率相对较高,洗衣率速率
17、比较高,来让人们接受它。它的主要缺点是用水比较多,对衣服磨损比较严峻。它的优点是不会让衣服缠绕在一起,洗衣服比较匀称损害衣服的可能性小;洗衣桶一般有不锈钢、铝合金、塑料等几类。它的工作原理是:装在洗衣桶下面的波轮带动洗衣桶正反转,从而让衣服上、下、左、右不断的翻转,让衣服与衣服、桶、桶壁之间,在水中进行温顺的摩擦,在洗涤剂的协助下实现去污。优点:洗涤速度比滚筒式的要强很多。技术方面,滚筒式洗衣机运用越来越多的创新技术,从而大大的提高了它的性能。它对衣物的清洁力高,两个桶的更能削减对水、电、洗涤剂的消耗,它比较适合一般衣服的洗涤,价格比较低,便利好用,省时省力。缺点:相比较来说对衣服的损伤比较大
18、,简洁让衣服缠绕在一起,运用时相比较费事。滚筒式全自动洗衣机由机械化的限制器、不锈钢的内桶和经过磷化、电泳、喷漆三重爱护的外壳,组成了滚动式全自动洗衣机。为了防止在高速的工作环境下做离心运动用两块笨重的水泥板来平衡,再加上洗涤剂的作用来达到净服的。它主要材料由钢铁组成,所以寿命一般在20年左右。优点:滚筒式全自动洗衣机一般是由微型电脑限制,使衣服洗涤匀称、不会缠绕在一起,所以磨损率要比波轮式的小一点,所以一些珍贵的衣服也可以在其中洗涤,性能真正做到全面洗涤。由于它的用水量小,所以可以在水中形成高浓度洗涤剂,充分发挥洗涤剂的作用,使衣服的洗净率更加高。从而在节水的同时达到志向的净衣效果。滚筒式全
19、自动洗衣机除了能洗衣、脱水外,还可以加热水温、消毒除菌、烘干等功能。缺点:相对来说比较耗费电量,洗涤过程要的时间长;相对其他洗衣机来说洗衣时间比较长,比一般洗衣机的洗衣时间还要长好几倍;噪音很大;洗衣机自身重量很大,移动不便利。1.5 探讨本课题的目的与意义中国目前洗衣机更新换代进入了一个特别快的时期,从而使市场潜力巨大,由于现代科技的不断进步与创新。洗衣机的更新换代也越来越快,这样使人们对洗衣机功能全面性的要求也越来越高。目前市场上所出现的洗衣机主要功能包括有强洗、一键脱水、一键洗衣、弱洗、漂洗功能等功能,虽然市场上洗衣机的功能有这么丰富,但是在很多方面还不能满意人们所想要的功能。这就要求设
20、计师有较高的专业技术水平,提出一个好的建议和新解决问题的方法,把人们所须要变成实际中有的,这就须要设计师能够运用专业学问设计出一个更节能、在功能上更全面、更智能化的全自动洗衣机。目前市场上所出现的洗衣机并不能满意全部洗衣机功能方面的兼容性,目前很多洗衣机工厂为了保持自己洗衣机品牌所具有的竞争实力,很多洗衣机功能创新方面不能实现学问产权的沟通,所以很多洗衣机厂商只能突出自己品牌所具有一个或两个洗衣机和其它洗衣机厂商不同的特性化特征。洗衣机的功能是由单片机这个芯片所限制的,单片机主限制芯片的特点是体积小、敏捷、便利好用等特点。因此,设计出主要电路是由基于单片机限制的全自动洗衣机限制系统具有很好的好
21、用性、与牢靠性。毕业设计之所以选择运用单片机来完成“基于单片机的洗衣机限制系统设计”,这是因为自己所学专业。我们所学的专业主要的学问就是单片机,这使我们与单片机接触最多。全自动洗衣机是日常生活的一个固定的模式,起先洗涤后依据一个固定的程序,在很多状况下,可能会导致不必要的奢侈水和电。但假如你能设计出依据更合理的要求去洗要洗的衣服,从而可以削减很多不必要的奢侈水、电、洗涤液与空间。这个设计用设计好的水位传感器来检测水位,确定所须要的水量来削减不必要的奢侈,达到最好的洗衣效果,最经济的洗衣解决方案。其次章系统总体设计方案2.1主要设计内容与功能1主要设计内容:洗衣机的限制电路是用STC89C51单
22、片机进行设计的。STC89C51单片机为主要的限制单元,扩展我们所须要的外部电路,来实现我们所设计的功能,组成一个能实现我们所想要实现的洗衣机的限制器。2主要功能:(1)洗涤功能:标准洗涤时间为30分钟。洗涤25分钟,漂洗2分钟,脱水3分钟。如有须要可循环。(2)启动/暂停按钮限制:按下启动按钮为标准洗涤;在运行状态再按则为暂停,再次按下复原原来的工作状态。洗涤、漂洗正转10秒,停止5秒,反转10秒,停止5秒。脱水时电机向一个方向高速运转。(3)在洗涤时对应的洗涤指示灯亮;漂洗时对应的漂洗指示灯亮;脱水时对应的脱水指示灯亮;洗涤结束时发出报警,三个灯一起闪耀。(4)水位检测功能。(5)单独脱水
23、功能。3按键功能全智能洗衣机上有3个按键分别为Kl、K2、K3oK3为复位键。K2是启动/暂停和确认键。Kl为洗涤时间选择键和单独脱水键。4洗衣过程在接通电源后,按启动电源键。可以选择自己想用的洗衣时间15、20、30分钟或单独脱水。然后按启动键洗涤工作起先。起先洗涤过程,首先进水阀打开。起先向洗衣机进水,当达到所设定的水位时,进水阀关闭,停止进水;电机M电源接通,起先进入洗涤过程。所设计的电路,能够使电机M能够正反转。产生不同方向的水流,这样更简洁把衣服洗干净。2.2方案论证与选择2.2.1方案一假设我们实行模数电设计的话,这个设计的主要限制电路由由计数器、继电开关、秒脉冲发生器、译码器、限
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