全自动洗衣机控制器设计_单片机课程设计(编辑修改稿)

全自动洗衣机控制器设计_单片机课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

和 XTAL2 分别是此放大器的输入端和输 出端。 把放大器与作为反馈元器件的晶体振荡器和陶瓷电容连接，就构成了自激振荡器，其输出就是时钟脉冲。 外部振荡方式 —— 把外部已有的时钟信号引入单片机内。 对于 CHMOS 型单片机 ,XTAL1 接片外振荡脉冲输入端， XTAL2 悬空。 本次设计使用的是内部振荡方式，频率为 的晶振，如图 23 图 23 9 显示电路 显示模块由发光二级管和 LED 数码管组成。 是发光二级管英文名陈的缩写。 本次设计中用 3 个发光二极管来表示洗衣机的工作状态：浸泡、洗涤、脱水。 分别与单片机的 P1 口的 3 个 I/O 口和 P3 口的 4 个 I/O 口连接，如图 24 所示。 当发光二极管的负极所对应的 P1 口为低电平时，发光二极管导通。 图 24 数码管是由发光二级管构成的，本次设计只是显示时间，所以采用 LED 数码管即可。 且两个 LED 显示器分别接在 P0 口和 P2 口。 如图 25 所示： 10 图 25 （ 1） LED 数码管结构 常用的 LED 数码管是七段 LED 数码管，由八个发光二级管组成，其中 a~g 段位代码显示段，可显示不同的数字或字符， dp 为小数点。 LED 数码管分为共阴极和共阳极两种。 共阴极 LED 数码管的公共端为发光二极管阴极，通常接地。 当发光二级管的阳极为高电平时，发光二级管点亮。 共阳极的 LED 数码管的公共端为发光二级管的阳极，通常接 +5V 电源。 当发光二级管的阴极为低电平时，发光二级管点亮。 本次设计采用的是共阴极的 LED 数码管。 （ 2） LED 数码管工作原理 因为本次设计为共阳极的 LED 数码管，为此以共阳极的 LED 数码管来说明 LED数码管工作原理。 当显示数字“ 0”时，只要 a、 b、 c、 d、 e、 f 段亮， g 段不亮，即 a、 b、 c、 d、 e、 f 段的阳极上加低电平， g 段的阳极加上高电平，公共阳极接低电平，则数码管显示“ 0”。 如果加到各段上的代码不同，则 数码管就可显示不同的字符和数字。 11 按键电路 按键式单片机应用系统中最常用的输入部件。 按键与单片机的连接电路如图26 所示。 当按键被按下时， 、 、 引脚的电平由“ 1”变为“ 0”；松开后，则恢复为原来的电平“ 1”。 所以， 、 、 引脚的电压变化就反映了按键的通断状态。 为了确保单片机对按键的一次动作仅作一次处理，必须去除抖动，即只在按键状态稳定时读取按键状态。 去抖动的方法有硬件和软件两种方法。 硬件法 —— 硬件方法去抖动常用电路时用两个与非门构成一个 RS 触发器。 当按键未被按下 时，触发器输出为“ 1”。 当按键按下时，输出为“ 0”。 此时即使由于按键的机械弹性，因抖动产生瞬间断开，只要按键不返回原始状态，双稳态电路的状态就不改变，输出保持为“ 0”，不会产生抖动。 所以，经 RS 触发器输出的电平便不再受按键抖动的影响。 软件法 —— 在单片机检测到有按键按下时，执行一个 10ms 左右的延时后，再次检测按键是否仍闭合，如果仍闭合，则确认为有按键按下，否则重新检测。 图 26 12 蜂鸣器电路 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁 线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它。 如图 27 所示，由于 P3 口使用第三功能，一直处于高电平状态，因此使用以往的方式并不适用，这里将三极管的基极和集电极接高电平，发射极接蜂鸣器，并将蜂鸣器的另一引脚接 口，三极管一直处于导通状态，当接收到 口的低电平时，蜂鸣器的电流形成回路，便响起。 我们可以通过程序控制 口的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。 程序中改变单片机 引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生不同音色、音调的声音。 图 27 第 3章 全自动洗衣机控制器软件设计 软件设计系统整体功能描述 （ 1） 通过程序来完成洗衣过程的全自动功能 （ 2） 设置用户对水位需求的选择功能 （ 3）完成对洗衣过程的定时控制功能 13 （ 4）设置数码管时间显示功能 （ 5）完成对洗衣的暂停功能 （ 6）完成对洗衣过程结束蜂鸣器发声提醒 系统流程图 软件设计是通过汇编语言来实现的，其主程序流程图如下图 31 所示，由开始进入主程序初始化，程序就自动进入水位选择过程，水位选择后，通过按键进入洗衣流程，并调用数码管开始计时，相应状 态的指示灯亮，自动进入浸泡、洗涤﹑脱水过程，在洗衣过程中可用 口按键来暂停洗衣。 当洗衣结束时，数码 管 倒 计 时 结 束 ， 关 闭 数 码 管 ， 蜂 鸣 器 响 十 声 ， 指 示 灯 显 示。 图 31 14 定时控制流程 前面有讲了洗衣定时控制的硬件设计，下面就介绍其软件设计，程序主要是 用定时计数器 T0 来完成的，程序运行后，判断开关 是否按下，没按下，则继续，若按下，则程序暂停，再次按下，程序继续执行。 其程序流程图如下图32 所示，其程序代码见附录。 否 是 图 32 显示流程 本次设计定时器 /计数器的工作方式为工作方式 1，即 TMOD 为 01，此时 TLX和 THX 组成 16 位定时器 /计数器。 其程序流程图如下图 33 所示，其程序代码见附录。