2022年毕业论文之基于单片机的全自动洗衣机设计.docx

《2022年毕业论文之基于单片机的全自动洗衣机设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年毕业论文之基于单片机的全自动洗衣机设计.docx（78页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 成都理工高校工程技术学院毕业论文基于51 单片机的全自动洗衣机设计作者 ： XXXXXXXXX专业名称： XXXXXXXXX 指导老师 ：XXXXXXXXXX 讲师名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计摘 要随着数字技术的快速进展, 数字技术被广泛应用于智能掌握的领域 中；单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发便利的优势得到了很多 电子系统设计者的青睐；它适合于实时掌握,可构成工业掌握器、智能 外表、智能接口、智能武器装置以及通用测控

2、单元等；本文以 AT89C52 单片机为核心设计了全自动洗衣机掌握系统,本 系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的掌握,包括用户参数输入、进水、洗衣、泡洗、脱水、出水和终止报警等几个阶段；掌握系统主要由电源 电源电路为单片 电路、单片机掌握系统和外部硬件电路三大模块组成；机主控系统供应 5v 的直流电压；单片机主控系统负责掌握洗衣机的工 作过程,主要由 AT89C52 单片机、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、LED 灯组成；本系统的电路并不复杂,给 AT89C52 单片机载入软件程序后,能够实现全自动洗衣机的基本功能； 虽然不能与电器市场上的洗衣机掌握系统媲美

3、,但也具有肯定的有用性；关键词 ：AT89C52用户参数继电器掌握系统LED蜂鸣器- I - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计Abstract With its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers

4、for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc. This article designs a full-automatic washing machi

5、ne control system with AT89S51 as core. This system realizes whole working course of full-automatic washing machine, including four parts: user parameter input, wash, dehydrate and ending music play. Hardware system is made up of three modules: power supply circuit, digital control circuit and machi

6、ne control circuit. Power supply circuit provides steady DC 5V voltage for digital control circuit and AC 220V for motor. Digital control circuit takes charge of controlling the working course. It consists of AT89S51, double-figured common-cathoded numeral display, buttons, buzzer, LED. Machine cont

7、rol circuit realizes the functions of water level detect, motor driven, water import and export, it consists of water level detector, motor, transmission system components and penstocks. After downloading the program to AT89S51, this circuit can realize basic functions of full-automatic washing mach

8、ine. It seems hard for this control system to compare with perfect ones in the electrical appliance market, but it has certain practicability. Keywords : AT89C52 ; User parameter input ;water level detector;LED ;Control system；Buzzer - II - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于

9、 51 单片机的全自动洗衣机设计目 录摘 要.I Abstract . II 目 录 . III 引 言 . 51 概 述 . 61.1 课题开发背景 . 61.2 设计的目的和意义 1.3 国内外现状及水平. 6 . 72 设计方案 . 9 2.1 设计任务 . 92.2 洗衣机的设计方案. 92.2.1 按键 . 9 2.2.2 洗衣程序 . 92.2.3 设计总方框图. 10 2.3 掌握系统的功能 . 10 3 硬件设计 . 12 掌握系统的电路组成. 12 3.2 电源电路 . 13 3.3 单片机掌握电路. 13 AT89C52 单片机主控系统 . 13 3.3.2 单片机的复位电

10、路 3.3.3 单片机的时钟电路. 16 . 17 3.3.4 显示电路 . 17 3.3.5 蜂鸣器报警电路. 20 3.3.6 电动机的掌握电路 . 20 3.3.7 进水 /排水电路 . 21 3.4 主电路图 . 22 第 4 章 软件设计 . 23 4.1 主程序设计 . 23 4.2 洗涤程序的设计 4.3 漂洗程序的设计 4.4 脱水程序的设计. 25 . 25 . 26 第 5 章 调 试. 27 5.1 硬件调试 . 27 - III - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自

11、动洗衣机设计5.2 软件调试 . 28 5.3 系统调试结果 . 28 5.3.1 洗涤 . 29 5.3.2 漂洗 . 29 5.3.3 脱水 . 30 结 论 . 31 参考文献 . 33 附 录 . 34 - IV - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计引 言目前中国洗衣机市场正进入更新换代的时期,市场潜力庞大,人们对于洗衣机的要求也是越来越高；目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大功能, 但是在很多方面仍是满意不了人们的需求； 这就要求设计

12、者们有更高的专业和技术水平设计 出更节能、功能更齐全、更人性化的洗衣机；让洗衣服这项难于躲避的 家务劳动,不再成为一种负担；随着加入世贸组织,跟多的国内外强势品牌加入,争论新的技术开 发新的产品,洗衣机行业将爆发新一轮的以“ 绿色环保”、“ 节水节能”为主题的大战, 而技术制高点就是将来的竞争焦点；在国内从洗衣机市 场得到的商情显示由于受水资源不断削减自来水费有所提高等因素的 影响,市场上那些用水量比较大的洗衣机销售受阻而具有节水功能的洗 衣机的销路不断看好；针对市场需求的变化,一些生产厂家如小天鹅、小鸭、海尔等先后向市场推出了一批节水型全自动的洗衣机；然而随着洗衣机市场的快速进展和科技的进步

13、创新,随着滚筒洗衣机制作成本的下降,也让滚筒洗衣机得到了很好的普及,市场占有率大幅提升；作为 将来技术进展方向之一,变频技术将带动整个洗衣机行业的技术提升,有利于洗衣机产业的升级；目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容,大多数的洗衣机生产的厂家都留意各自品牌的洗衣机的特长,突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能, 洗衣机的各项功能都是由单片机掌握实现的,因此设计出基于单片机的洗衣机掌握电路系统具有很强的有用性；并且随着单片机技术日新月异的进展；本设计采纳AT89S51 单片机作为洗衣机掌握系统的核心, 硬件线路及掌握程序的设计室该系统的重要组成部分；硬件 线路设计主要包括电源、功能及掌握系统、洗

14、衣机状态显示、输出掌握 电路的设计；掌握程序设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部中断服务程序的设计； 与此同时仍介绍了与洗衣机有关的一些常见 的电子元器件的基本功能；- 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计1 概 述1.1 课题开发背景随着人民生活水平的提高,越来越多的人需要使用洗衣机；现在洗 衣机越来越高度自动化,只要衣服放入洗衣机,简洁的按两个键,就会 自动注水,一些先进的电脑掌握洗衣机,仍能自动的感觉衣物的重量,自动的添加适合的水量和洗涤剂,自动的设置洗涤的

15、时间和洗涤的力 度,洗涤完以后自动的漂洗甩干,更有些滚筒洗衣机仍会将衣物烘干,整个洗衣的过程完成以后仍会用悦耳的音乐声提示用户,用户可以在洗 衣的过程做其它的事,节约了不少的时间；总之,每一项技术的进步极 大地推动了洗衣过程自动化程度的提高；1.2 设计的目的和意义目前中国洗衣机市场正进入更新换代期,市场潜力庞大,人们对于 洗衣机的要求也越来越高, 目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水 系统故障自动诊断功能、 暂停等几大功能, 在很多方面仍不能到达人们 的需求； 这就要求设计者们有更高的专业和技术水平,能够提出更多好 的建议和新的课题,将人们的需要变成现实,设计出更节能、功能更全 面、更人性

16、化的全自动洗衣机； 目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容,大多洗衣的厂家都留意各自品牌的洗衣机的特长,突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能,洗衣机的各项功能是由单片机掌握实现的,单片机的体积小,掌握功能敏捷,因此,设计出基于单片机的洗衣机控 制系统就具有很强的有用性； 而本次设计的洗衣机掌握器也是为了满意 某些用户的不同需求； 同时也将单片机掌握技术用到了实际生活中,最 重要的是将所学的东西运用化；- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计1.3 国内外现状及水平1. 洗衣

17、机的分类 一般洗衣机；其洗涤、漂洗、脱水等功能均须手工转换；半自动洗衣机；它能在洗涤、漂洗、脱水等功能之间,实现某两个 功能的自动转换；全自动洗衣机；它能自动实现洗涤、漂洗、脱水等全部功能；2. 全自动洗衣机在国内外的现状及水平 全自动洗衣机依据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机 也叫套桶 式全自动洗衣机 、滚筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类；波轮式、滚筒式、搅拌式全自动洗衣机分别占全球洗衣机市场份额的 33、 52和 15；搅拌式洗衣机目前仍没有进入我国市场,以下仪 对波轮式和滚筒式两种洗衣机进行争论；1滚筒式洗衣机 更好地软化衣物纤维,减小洗涤过程中衣物的损耗和变形,并且仍可以使洗

18、后的衣物松软而蓬忪,提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物质与污物化学反应速度,提高沈衣粉中酶的活性,同时有利于溶解汗渍、血渍、降低灰尘、油污的粘附作用,从而可在同 样的沈净比下 注：沈净比是国家对沈衣机的质量考核标准中的一个基 本指标 ,可大幅度降低洗涤过程对机械外力的需求；2高温能有效地杀死些细菌 加温沈涤的波轮式沈衣机无论怎样的水流,要到达肯定的沈净比,就必需有足够的机械力, 而机械力对衣物是有损耗的, 这就注定了波轮 式沈衣机的磨损率人人高于滚筒式洗衣机；3波轮式洗衣机 由于滚筒式机的价格人人高十波轮式机,所以波轮式机仍受到普遍 欢送；模糊掌握的洗衣机中, 单片机通过采集

19、水位传感器、 布量传感器、光传感器的信号以及电动机的转速,判定出衣物的质地、多少、肮脏程 度,从而自动调整对衣物进行合理的洗涤,缺点是价格太贵；关丁不锈 钢内桶： 采纳不锈钢内桶的目的是为了减小衣物和内桶壁的摩擦力,从 而减轻衣物的磨损,选购时应予以考虑；关于同心洗：同心洗是直接把 电动机轴与洗衣桶主轴同心安装,直接驱动；这样在洗涤,特殊是脱水- 7 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计的时候洗衣桶震惊减小,使噪声得以降低；但要 的寿命是不正确的；I 说这样会延长洗衣机至丁变频

20、洗衣机,其一是可以对不同质地的衣物自动选用不同的电 动机转速, 从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度,在保证洗得洁净 的同时,最大限度地降低衣物的磨损；其二是可以存脱水甩干时,由慢 到快地启动,使衣物在桶内分布匀称,脱水成效好,同时由于衣物匀称 地分布存洗衣桶的四周,洗衣桶的重心落在轴心上,可以减小震惊,降 低噪声,这当然是有好处的；缺点也是价格太贵；现在已经有厂家开发 出了不需要使用洗涤剂的洗衣机, 仍有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机,小到可以在出外旅行的时候随身携带,家仍开发出了可以远程掌握的洗衣机,怎么样为了更便利的操作有的厂 .是不是看的眼花缭乱,将来的洗衣时机朝着使用更便利、更加节

21、能、更加个性化的方向进展；- 8 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计2 设计方案2.1 设计任务1.主要内容：设计一个用单片机掌握的洗衣机掌握器；以单片机为主的掌握器 ,再配置一些必要的外围电路 实现 2.主要功能 : ,用以实现全自动洗衣机的掌握1洗涤：洗涤 12 分钟；漂洗 6 分钟,三次；脱水 3 分钟；2由按键掌握洗衣流程：按启动键执行整个洗衣的流程；洗涤、漂洗时电动机 10 秒正转,停 5 秒,反转 10 秒,停 5 秒；3由 LED 灯显示工作的状态：进水时进水指

22、示灯亮；洗涤时洗涤 指示灯亮；漂洗时漂洗指示灯亮；脱水时脱水指示灯亮；发生错误是报警指示灯亮；4由数码管显示工作时间：显示在每个状态下的时长；2.2 洗衣机的设计方案按键洗衣机面板上有 4 个按钮 K1、K2、K3、K4；K1 为菜单键；K2 为启动键；K3 为停止键；K4 为菜单项挑选择键；洗衣程序通电后,进水指示灯亮起,用户通过对按键的操作挑选洗衣服的哪一个流程, 假设直接挑选启动按键, 就洗衣机从进水洗衣服泡洗脱水出水终止进行整个流程；假设不直接挑选启动, 那么用户可以依据自己的需要对菜单项挑选择键进行操作,把洗衣机切换到自己想要的那个流程去；- 9 - 名师归纳总结 - - - - -

23、 - -第 10 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计洗涤过程：在进入洗涤过程,第一进水阀接通,开头向洗衣机供水,当到达要求水位时,进水阀断电关闭,停止进水；电机 M 接通,带动波轮旋转,形成洗衣水流；电机 来回水流,有利于洗涤衣物；M 是一个正反转电机,可以形成漂洗过程：与洗涤过程操作相同,只是时间短一些；脱水过程： 洗涤或漂洗过程终止后, 电机 M 停止转动,排水阀 M接通,开头排水；排水阀动作的同时,电机M 也接通,使电机可以带动内桶转动；当水位低到肯定值,再经过一段时间后,电机开头正转,带动内桶高速旋转,甩干衣物；设计总

24、方框图电源电路复位电路控蜂鸣器电路时钟电路制电机掌握电路系显示电路统进、排水电路按键电路图 2.1 为设计总方框图2.3 掌握系统的功能基于单片机洗衣机通过掌握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；洗衣时掌握系统打开进水 电磁阀开头注水； 当洗涤脱水桶内的水位到达系统设定值时单片机发送- 10 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计一个低电平通知掌握系统关闭进水电磁阀,同时启动电机洗衣； 电机在系统的掌握下进行正转、停、反转通过传动带动波轮

25、执行洗涤程序；当 洗涤时间终了, 掌握系统切断电机电路打开排水电磁阀开头排水；然后 再次注水,洗衣机进入漂洗状态,完成漂洗程序后,开头排水,同时排水电磁阀的动作并且松开为脱水程序作好预备；排水终止后系统掌握电机单方向高速运转完成脱水程序； 当脱水程序终了系统掌握排水电磁阀 和电机断电,排水阀复位,同时蜂鸣器奏响,通知用户整个洗衣程序结 束；- 11 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计3 硬件设计该电路主要组成部件是由AT89C52 单片机、指示灯、电动机、蜂鸣器、电控水龙头

26、、 LED 显示灯、及 4 只按键组成；其组成如下列图；电动机有两个掌握端,一端掌握电动机正转且该端与 P.3 2 相连,另一端掌握电动机的反转且该端与P 相连；电控水龙头共两个, 一个为进水水龙头且受 P1.4 的掌握,另一个为排水水龙头而受 P1.5 的掌握,当电控水龙头的掌握端为 “ 0” 时水龙头打开, 当电控水龙头的掌握端为 “ 1”时水龙头关闭；显示器；蜂鸣器有由P3.0掌握,当 P3.0输出为“0” 时蜂鸣器发声；本系统采纳 12M 的晶体振荡器定时器 0 的设置为每隔 50ms产生一次中断；电源电路复位电路控蜂鸣器电路时钟电路制电机掌握电路系显示电路进、排水电路统按键电路- 1

27、2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计电源电路单片机系统电源部分的电气原理图如下列图；市电 220V 经过变压器 T 变压为 12V 沟通电,再通过 4 只二极管全桥整流,经过电容 C4、C6 滤波得到光滑的直流电压后,经过三端稳压管定的+5V 电压给各器件供电；图 电源电路3.3 单片机掌握电路AT89C52 单片机主控系统1单片机的概述7805稳压得到稳单片机又称微掌握器或嵌入式掌握器；现在的智能家电没有一个不 是采纳微掌握器来实现的,所以家用电器是单片机应用最多的领域

28、之 一；它是家用电器实现智能化的心脏和大脑；单片机应用系统由硬件和软件组成；硬件是指MCU、存贮器, I/O接口和外设等物理器件的组合；软件是指系统监控程序的总称；在开发过程中它们的设计是不能完全分开的,应当相互协作、 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,而且它们有时交叉进行；单片机是现代电子设计中使用最广泛的电子元件；它价廉,但是功 能强大、体积小、性能稳固；目前在各类产品中都能看到单片机的身影 如门铃、电梯、玩具以及各种数据采纳系统中等；2AT89C52 芯片主要的性能参数：- 13 - 名师归纳总结 - - - -

29、- - -第 14 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片机的全自动洗衣机设计与 MCS-51 产品指令系统完全兼容 4k 字节在系统编程 ISPflash 闪速存贮器 1000 次擦写周期 全静态工作模式 0Hz-33MHz 128*8 字节内部 RAM , 32 个可编程 I/O 线 2 个 16 位定时 / 计数器 , 6 个中断源 低功耗闲暇和掉电模式 中断可从闲暇模式唤醒系统 掉电标示和快速编程特性 敏捷的在于系统编程 ISP 字节或叶写模式,此外 AT89C52 设计 和配置了振荡频率为并可通过软件设置省电模式；闲暇模式下 CPU 暂 停

30、工作而 RAM 定时计数器、串行口、外中断系统可连续工作,掉电模式冻结振荡器而储存RAM 的数据,停止芯片其他功能直至外中断激活或硬件复位； 同时该芯片仍具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 三种封装形式以 适应不同产品的需要； 硬件复位电路主要是实现复位功能,当单片机运 行显现死循环时复位电路就可以起爱护功能而实现复位作用；AT89C52 有 40 个管脚,双列直插式,图片如下：图 AT89C52 管脚分布图各个引脚功能如下：1 输入 /输出口线- 14 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基于 51 单片

31、机的全自动洗衣机设计P0.0P0.7 P0 口的 8 位双向口线；P1.0P1.7 P1 口的 8 位双向口线；内部具有上拉电阻；P2.0P2.7 P2 口的 8 位双向口线；内部具有上拉电阻；P3.0P3.7 P3 口的 8 位双向口线；内部具有上拉电阻；仍具有第 二功能见表 3-1；表 3-1 P3 口的其次功能口线其次功能信号名称RXD串行数据接收TXD串行数据发送INT0外部中断 0 的申请INT1外部中断 1 的申请T0定时器 / 计数器 0 计数输入T1定时器 / 计数器 1 计数输入外部 RAM 写选通WRRD外部 RAM 读选通2掌握信号线RST- 复位输入信号高电平有效 操作；, 用以完成单片机的复位初始化EA/Vpp - 外部程序存贮器拜访答应信号 / 编程电压输入端, 当 EA信号为低电平常,对 ROM 的读操作限定在外部程序储备器；当 EA 信号为高电平常,对 ROM 的读操作是从内部程序储备器开头的,并可延至外部程序储备器；PSEN- 低电平有效,可实现对外部ROM 单元的