基于单片机的洗衣机智能控制系统论文

基于单片机的洗衣机智能控制系统论文内容摘要：

的记忆体和输出入组件 (I/O)，都嵌入在一颗芯片内，再使用 特定的组译和编译软体编辑程序，利用烧录器把程序储存到单芯片，如此 加上一些简单的周边电路，即可变成一个控制系统，所以单芯片又称为微 程控器(microcontroller)。 8051 是由 INTEL 公司发展出来的 8bit MCU(微处理器 )，目前在工业界 的应用相当的普及化，目前已有相当多家的公司也制造与 8051 兼容的单晶 片，除的基本的构造相同外，更增加其周边的控制功能 ，例如 DALLAS 公司生产的 CPU （ AT892051） 状态显示电路 排水阀电路 进水阀电路 电机控制电路 特殊功能电路 电源电路 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 DS87C550，已经内建 A/D 转换和 PWM，如此可减少周边组件 和布线的成本，而国内的华邦电子公司也推出了 40MHZ W78C51/52/54/58 ATMEL 半导体公司的AT89C51 系列的产品，不需紫外线的清除，而是用电 子式抹除，比一般的 51系列更为方便，目前在一般的学校实习，大都采用此 系列产品。 PHILIPS 半导体公司出产的 P87C552 家族，除了 51本身的 UART 外，更增加的I2C(Interintegrated Circuit)的功能，这是利用 SDA 和 SCL 两条 传输线，和周边的 IC 互相沟通、传送资料，而且这些 IC 都必须有 I2C 的编 号，这使得选购 IC 时，受到一些限制，所一在目前的工业应用上，还不是 相当的普及化。 由于 51 家族繁多，所以在设计之前，必须针对 51家族功能有相当的认识 如此才能选购符合自己所需，而且价格便宜的 MCU。 INTEL 8051 家族介绍： INTEL公司是第一家出产 8051，其它公司也依照 INTEL所发 展出来的 8051 为最基本的架构，再加上自己一些额外的功能以显示出自己的特色，让使用 者能依照电路所需，选择最适合的 8051 去做控制，而且最重要的是，为了方 变设计者能随时更换不同厂牌的 8051，其接脚大都是 40Pin，而且每 Pin 的定 亦都相同，但也有 24Pin(87C74 87C751)和 68Pin PLCC 包装 (DS87C550)，不过这些都是特殊规格的 MCS51。 MCS51 单芯片一般分为三个版本： 1. 单芯片内部不包含程序记忆体，称为 ROMless。 2. 单芯片内部已内建 ROM。 3. 单芯片内部已内建 EPROM。 其中 (2)和 (3)的区别在于 (2)的单芯片只可烧录一下，较适合于程序已完成，用 于大量生产，因为其价格较便宜，可节省产品的成本， (3)的单芯片适合用于 程序发展阶段，因为需要重复的更改程序，而内含有 EPROM 的 MCS51，只 需要南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 使用紫外线清除器，就可把 MCS51的程序记忆体清为空白，达到重复烧录的特性。 INTEL 公司出产的各版本 MCS51 编号如下： 组件编号 内部程序内存大小 定时器 中断个数 ROM 容量 RAM容量 8031AH None 128*8RAM 2*16Bit 5 8051AH 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8051AHP 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H8 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751BH 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8032AH None 256*8RAM 3*16Bit 6 8052AH 8K*8ROM 256*8RAM 3*16Bit 6 8752BH 8K*8EPROM 256*8RAM 3*16Bit 6 其特性如下： 1. 是一个 8 位的 MCU。 2. 具有布尔代数的运算能力。 3. 4个 8位 Port，共有 32 条双向且可独立被控制的 I/O Port。 4. 有 128*8 RAM，可以储存资料记忆体 (8052 为 256*8)。 5. 有 4K*8 ROM 的程序记忆体 (8052 为 8K*8)。 6. 有 2 组 16 Bit 计时器 (8052 有 3 个 )。 7. 具有全双工传输信号 UART。 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 8. 5个中断源 (8052 有 6个 )，具有两层优先权中断架构。 9. 内部有时脉 (CLOCK)振荡器电路 (12MHZ)。 10. 程序记忆体 (ROM)可扩充至 64K Byte。 11. 资料记忆体 (RAM)可扩充至 64K Byte。 ATMEL 家族介绍： ATMEL公司所出产的 ATC89C51可以说是目前一般在实验阶段最时常 被用到MCS51，因为 ATMEL 所出产的 MCS51 系列其程序记忆体是做成 Flash memory，可以省略使用 EPROM 照紫外线的时间，而且重复烧录的次 数多，价格又比价一般的便宜，其烧录的次数可高达 1000 次， 8051 之所以 能如此盛行， ATMEL 公司其功不可没，因为它使学习者的学习方式变的简 单 价格上也 EPROM 型的 8051 系列便宜的多，虽然目前 DALLAS公司所推行 的高速 8051(HSM)已渐渐威胁到 ATMEL的地位，不过它目前所推出的 51 系 列含有更高的速度和增加了更多功能，未来和 DALLAS 公司所推出的 8051 都值得消费者注意。 为了方便让读者选购 ATMEL南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 公司出产的 MCS51，以下 介绍其 IC 编号所代表的意义： ATMEL 公司生产的各版本 MCS51 编号如下： 组件编号 程序内存(Program Memory) 数据存储器容量 (Data Memory Bytes) 16bit 定时器(16bit timer) AT89C1051 1K Flash 64 RAM 1 AT89C2051 2K Flash 128 RAM 2 AT89C51 4K Flash 128 RAM 2 AT89C32 8K Flash 256 RAM 3 AT89C55 20K Flash 256 RAM 3 AT89S8252 8K Flash 256 RAM 2K EEPROM 3 AT89S53 12K Flash 256 RAM 3 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 由于 AT89C51/52/55 是一般较为通用的 MCU，我们就把它与 8051/8052 做功能上的比较，其所增加功能如下 ： 1. 具有 4K/8K Bytes 可重复规划的快闪记忆体 (Reprogrammable Flash Memory)，可写入 /抹除 1000 次以上，程序可保存 10 年以上。 2. 操作频率 :0MHz~24MHz(AT89C55 为高速可达 33MHz)。 3. 操作电压： 5V。 4. AT89C51 具有两层 优先权的 5个中断向量结构， AT89C52/55 具两层优先权的6个中断向量结构。 5. 三个可规划的记忆体上锁位。 6. ALE 脚可规划为，只在执行 MOVC 和 MOVX 时才动作。 (可减少 EMI，因为方波的电磁干扰很大 ) 7. AT89C52/55 的计数器 2 共有四种操作模式 : 1） 捕获 (capture)。 2） 自动重载 (autoreload)(往上或往下计数 )。 3） 鲍率产生器 (baud rate generator)。 4） 时钟输出 (clockout)。 其中第 (2)种操作模式增加了可往 上或往下计数的功能 (一般为上数功能 )， 第 (4)种操作模式为新增加的功能，利用 可以规划出 50%责任周期的 时钟输出。 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 而 AT89S53 增加了一个相当令人注意的功能： ISP，这个功能使得程序可经 由 ISP(InSystem Reprogrammable)接口下载，其具有 12K 可可重复规划的快 闪记忆体，可写入 /抹除 1000 次以上，使得使用者更加方便使用。 Dallas 家族介绍： Dallas 公司所出产的 8051 家族，一般都是用在对高速有严格要求之下才会考虑使用，一般统称为高速微控器 (HSM)，目 前较为常用得有 DS80C310 和DS80C320，如果考虑高速动作这两颗是一般常用的微控器，而且价格和其它高速微控器来比是较为便宜的，但唯一的缺点是其内部没有 ROM，一般都是外接EPROM，但不能超过 64K 位组，由于在高速动作，所以周边的 IC 存取速度就需要相当的注意，以 74HC373 来说，就要换成 74F373，在 EPROM 的存取速度也要配合微控器的振荡器频率，一般模拟所用的 ICE 是无法做高速模拟的所以必须使用 Dallas 公司自己出产的 ICE；以往 Dallas 公司所标榜的是高速微控器，但目前华邦公司也出厂了 高速微控器 (40MHZ)，其速度不输于 Dallas 的产品，如果设计上对速度有严格的要求，倒也可以考虑一下华邦的 W78E51/52 /54/58，但假设你要整合性强又要高速的话 DS87C550 或许可以满足你的要求。 以下介绍其 IC编号所代表的意义： 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 Dallas 公司出产的各版本 MCS51 编号如下： 组件编号 程序内存(Program Memory) 定时器 /计数器 串联 I/O (Serial I/O) DS80C310 NO 3 1 DS80C323 NO 3+WDT 2 DS87C520 16KB EPROM 3+WDT 2 DS83C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C550 8KB EPROM 3+WDT 2 WDT：看门狗计时器 Serial I/O： UART 一般常用的为 DS80C310 和 DS80C320，我们就把它与 80C32 做功能上的比较，其所增加功能如下 ： 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 南方，你穿着黑衣裳 走向天 那些寂寞的花朵 黑的花朵 你是天鹅船唯一的花朵 DS80C310： 1. 有两组 DPTR，一般只有一组。 2. 振荡器频率范围： 0~33MHZ，一个机械周期需 4 个振荡周期，一般为 12 个振荡周期。 3. 可变机械周期的 MOVX 指令，用来配合 ROM 或周边组件的读取速度。 4. 有 6 个外部中断，一般只有 /INT0 和 /INT1。 5. 有两层优先权的 10 个中断，因为外部中断多了 4个。 DS80C320 除了具有 DS80C310 外，还增加了一些功能： 1. 有 13 个中断源，其中包含了 6个外部中断。 2. 有看门狗计时器 (Watchdog timer)的功能。 3. 提早警告电源失效中断。 4. 电源下降自动重置 (Rest)功能。 目前 Dallas 公司所出产的微控器除了以上介绍的功能外，更添加了其它的功能，而且是百分之百和 8051 兼容，这使得使用者在设计时更加的方便，现就以 DS87C520 为例： 1. 有 OTP(只能烧录一次。