基于单片机的洗衣机课程设计

基于单片机的洗衣机课程设计内容摘要：

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。 设计任务 （ 1）系统总体设计任务 在进行系统设计之前，首先应根据对系统的功能要求及其应用环境等确定合理的、具体的功能和技术指标，对应用系统的可靠性、通用性、先进性、可维护前言 性、以及成本等进行综合考虑，以尽量合理并符合相应的标准。 然后根据市场上各种单片机的货源情况和单片机的性能及开发工具等因素选择合适的机型。 接下来要根据系统中可能遇到的传感器、模拟电路、 I/O 接口、存储 器和显示器等器件和设备进行器件选择，使之符合系统在精度、速度和可靠性等方面的要求。 最后确定硬件和软件的功能划分。 由于在系统设计中某些功能用硬件和软件都能实现，在设计中应综合考虑研制周期和成本等因素具体划分软硬件功能。 （ 2）系统硬件设计任务 硬件设计的任务是根据总体要求，在所选的 MCU 和各个元器件型号的基础上设计出系统的电路原理图，做一些必要的不见实验，以及工艺结构的设计加工，印刷电路板的设计制作和样机的组装等。 在硬件设计中，需要考虑系统总线的负载能力、系统扩展时的片选方式、模拟电路的速度和精度等，如需扩展 存储器则尽量用一片完成，这样既降低了成本，又减小了线路板的面积，同时提高了系统的可靠性。 （ 3）系统软件设计任务 单片机应用系统的软件设计是系统设计中最基本而且工作量较大的任务。 与系统机上操作系统支持下的纯软件不同，单片机的软件设计是在裸机的条件下进行的，而且随应用系统的不同而不同。 在软件中一般需考虑以下几个方面： 1 根据要求确定软件的具体任务细节，然后确定合理的软件结构。 一般系统软件的主程序和若干个子程序及中断服务程序组成，详细划分主程序、子程序和中断服务程序的具体任务，确定各个中断的优先级。 主程序 是一个顺序执行的无限循环的程序，不停地顺序查询各种软件标志，以完成对事务的处理。 在子程序和中断服务程序中，要考虑现场的保护和恢复，以及它们和主程序之间的信息交换方法。 2 程序的结构用模块化结构，即把监控程序分解为若干个功能相对独立的较小的程序模块分别设计，以便于调试。 具体设计时可采用自底向上或自顶向下的方法。 前言 3 在进行程序设计时，先根据问题的定义描述出各个输入变量和输出变量之间的数学关系，即建立数学模型，然后绘制流程图，再根据流程图用汇编语言进行具体程序的编写。 4 在程序设计完成后，利用相 应的开发工具和软件进行程序的汇编，生成程序的机器码。 （ 4）系统的调试任务 在系统样机的组装和软件设计完成以后，就进入系统的调试阶段。 应用系统的调试步骤和方法是相同的，但具体细节与采用的开发系统（即仿真器）及选用的单片机型号 有关。 调试的过程就是软硬件的查错过程，分为硬件调试和软件调试。 系统设计要求 AT89C51 单片机是 ATMEL 公司 32 位单片机系列产品之一，是一种 40引脚双列直插式芯片。 它内含 8KB可反复烧录的 FLASH 存储器， RAM字节也有 128 个，32个 I/O口， 5个中断， 2个定时，已经可 以满足程序的需要，指令也和 51 系列兼容，基于上述特点，选择它来设计一台智能洗衣机，完全可以达到以下的功能： 弱强洗涤功能。 通过控制电机的转速来控制强洗弱洗。 洗涤时间设定功能。 可以根据需要设定洗涤时间的长短。 液晶 显示功能。 洗衣机各种工作 模式 的选择和工作 时间 均 可在液晶屏上显示。 制动功能。 不管洗衣机工作在什么状态，当按下制动键时，洗衣机立即停止工作。 系统解决的问题和拟采用的研究手段 本课题主要是研究基于单片机的 简易 洗衣机控制系统软硬件设计。 首先要熟悉设计内容，学习掌握单 片机的使用方法；精确分析并设计出该控制系统的全部前言 工作流程图，确定输入、输出的名称功能；设计系统软件并在 PC机上仿真模拟调试；设计并制作硬件模拟电 路盘，接电模拟调试；软硬件联合调试，实现全部功能，完成设计并撰设计 论文。 针对课题采取以下研究方法及步骤： 各种元器件以及芯片的选择 硬件电路的设计 用 C语言完成软件方面的设计 结合电路对程序进行调试 找出程序中的错误，改正这些错误 第二章 硬件设计 的选择 与比较 方案一：用 FPGA/CPLD 做控制器 设计 采用 FPGA 或 CPLD 做为控制器，也可以实现 设计的要求，实现 洗衣机系统设计 基本功能，但是使用 FPGA 缺点 是设计 比较复杂，引脚的锁定设定比较繁琐，周期比较长， 运行的速度也不是很快 ，并且价格比较昂贵。 方案 二 ：使用嵌入式系统设计 用嵌入式系统设计更容易实现 洗衣机的智能化，使洗衣机 系统 的功能更加强大，但设计 过程 比较复杂，对 汇编语言、 C语言及 C语言和汇编语言的混合编程等计算机语言的要求比较高， 不适合 初级设计人员 设计使用。 方案三：用单片机做控制器 用单片机设计洗衣机，控制简单灵活，功能的控制和 修改更加容易实现， 单片机体积较小，制作出的系统也更小巧实用， 并且单片机价格比较低，这样系统的总体性价比比较高 ， 这种方案 的使用 比较普遍。 因此，采用此方案来设计本系统。 前言 经设计构思，系统总体框图如下： 基于单片机 89C52 的洗衣机系统原理框图 电路模块设计 控制电路 89C52 时钟电路 键盘控制 控制端口 UNL 2020NNN 步进电机 时钟电路 显示端口 液晶显示屏 前言 驱动电路 显示电路 前言 第三章 软件设计 控制程序 设计 程序设计流程图 程序代码 include include //包含 sprintf(),实数 字符串 void delay(unsigned int t)。 define uchar unsigned char define uint unsigned int void time(void)。 //Motor sbit F1 = P1^0。 sbit F2 = P1^1。 sbit F3 = P1^2。 sbit F4 = P1^3。 sbit K1 = P3^0。 //慢速 sbit K2 = P3^1。 //中速 sbit K。