1、 单片机原理课程 设计报告 一、设计目标一、设计目标 用 51 系列单片机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。采用 LED 和数码显示管显示洗衣机所处在的模式和水位，所处的的洗衣状态，水 温，以及完成洗衣的剩余时间。实现不同模式下水位的选择一共三种模式（标准，轻柔，快 洗），四种水位，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，启动电机全自动控制洗衣操作，整个过程的进行按时间控制，时 间自定，软件编程使用汇编语言。 洗衣机功能要求 二、洗衣机的硬件设计二、洗衣机的硬件设计 本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，
2、包括用户参数输入、洗衣、漂洗、排水和 脱水等阶段。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构成。电源采用三 端集成固定稳压器 7805 提供+5V 电源，单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程，主要 由 AT89S51 单片机、2 位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED 指示灯组成；外部硬件电路有继 电器、三极管、电动机、进水电磁阀、排水电磁阀组成。 2.1 2.1 按键按键 洗衣机面板上有 4 个按钮：1K1 为启动键，K2 用于模拟洗衣机的盖板打开，K3 用于快 速洗衣方式；当脱水时，模拟盖板合闭，K4 用于脱水。 2.2 2.2 洗衣程序洗衣程序 洗衣机的主要工作程序是：洗涤脱水
3、漂洗脱水漂洗脱水。 （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。 (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
4、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。 2.32.3、设计总方框图、设计总方框图 水位开关 安全开关 程序选择/启动/暂停 洗衣机单片机控制系统方框图洗衣机单片机控制系统方框图 基于单片机洗衣机通过控制系统设定洗衣程序在洗涤脱水桶内自动完成注水、 洗涤、 漂 洗、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。电机在系统的控制下进行正转、停、反转通过传动带动波轮执行洗涤程序；当洗涤时间 终了，控制系统切
5、断电机电路打开排水电磁阀开始排水；然后再次注水，洗衣机进入漂洗状 态，完成漂洗程序（通常为 2 次漂洗）后，开始排水，同时排水电磁阀的动作并且松开为脱 水程序作好准备； 排水结束后系统控制电机单方向高速运转完成脱水程序； 当脱水程序终了 系统控制排水电磁阀和电机断电，排水阀复位。 2.42.4 洗衣机控制系统原理总图洗衣机控制系统原理总图 单片机 89C51 进水电磁阀 排水电磁阀 电机正转 电机反转 显示屏 蜂鸣器 2.52.5 控制功能及过程控制功能及过程 洗衣机的三大功能是实现衣服的洗涤、漂洗和脱水，加上进水，我们把这四个洗衣机动 作编排成 4 个代码。打开电源开关，洗衣机将进入洗衣过程
6、选择状态，此时数码管显示 00， 用户按启动、暂停键可以显示不同的过程代码（在 0109 之间循环显示以指示选择不同的 洗衣过程）。3 秒内若无按键动作，蜂鸣器开始鸣叫 6 下（时间长度共 3 秒）以提醒用户； 开始进入相应过程的洗衣程序， 此后启动暂停按钮只起暂停或继续洗衣程序执行作用， 数码 管显示完成本次洗衣的剩余时间。 三大功能中的漂洗实际上是由洗涤和脱水功能组成的,如一次标准洗涤过程 （过程代码） 中，漂洗功能包括了时间均为 2 分钟的脱水、洗涤、脱水、洗涤。因此，在编写控制程序实 现三大功能时只需编写洗涤和脱水功能的代码，然后作为子程序调用即可。 完成一次洗衣过程所需的动作有： （1）进水动作）进水动作 进行洗涤时，盛水桶内的水量必须到水位设定要求。而水位的高低可以通 过调节水位开关来实现。 洗衣机的进水和水位判断是由水位开关和进水阀的开合来进行控制 的。当桶内没有水或水量达不到设定水位时，单片机程序将控制进水阀闭合，开始注水；当 桶内的水位达到设定水位时。水位开关受压闭合；程序就可进入下一步（洗涤）处理。若打 开进
