发布时间 : 星期二 文章基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计毕业设计更新完毕开始阅读716b28d86037ee06eff9aef8941ea76e58fa4ad3
图1.1系统整体构架
2.3芯片选择
2.3.1什么是单片机
单片机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ），是 集CPU 、RAM 、ROM 、定时器、计数器和多种接口于一体的微控制器。这样所组成的芯片级芯片级微型计算机称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ），简称位单片微机或单片机。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。由于单片机的硬件结构与指令系统都是按工业控制要求设计的，常用于工业的检测、控制装置中，因而也称为微控制器或嵌入式控制器。单片机按用途可分为通用型和专用型两大类，按内部数据通道的宽度又可分为４位、８位、１６位及３２位。而51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 2.3.2单片机的应用领域
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：
1.在智能仪器仪表的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
2.在家用电器中的应用
可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。
3.在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
4.在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。
2.3.3单片机的确定
通过设计方案整体分析，根据单片机的使用性、技术性、经济性、以及对控制系统的设计要求与性能，本系统选择STC89C516RD单片机作为核心控制对象。其中STC89C516RD单片机具有以下基本特性：STC89C516RD是一种带128K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，外围电路简单、硬件设计方便、I/O口操作简单、资源丰富、能满足一般的使用功能、 价格便宜、容易购买。
通过以上的介绍和分析，STC89C516RD完全满足设计要求和性能。因此，本系统选择STC89C516RD单片机作为核心控制对象。
2.4单片机的结构
STC89C516RD芯片内部集成了 CPU、RAM、ROM、定时/计数器和I/O口等各功能部件，并由内部总线把这些部件连接在一起。
STC89C516RD单片机内部包含以下一些功能部件： 1. 一个8位CPU；
2. 一个片内振荡器和时钟电路； 3. 4KB 的ROM
4. 128x8字节内部RAM；
5. 可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路； 6. 两个16位定时/计数器； 7. 21个特殊功能寄存器；
8. 4个8位并行I/O口，共32条可编程I/O端线； 9. 一个可编程全双工串行口； 10. 5个中断源；
2.4.1 STC89C516RD单片机的引脚功能
STC89C516RD单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图1.2为单片机引脚排列图。40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
图1.2 单片机引脚排列图
2.4.2电源
1.VCC（40脚）——芯片电源，接+５Ｖ； 2.VSS（GND20脚）——接地端。
2.4.3时钟
XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚）——晶体振荡电路反相输入端和输出端。使用内部振荡电路时外接石英晶体如图1.3。
图1.3晶体振荡电路
2.4.4控制信号引脚线
控制线共有4根，其中3根是复用线。所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。
1.ALE/PROG（30脚）地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。 (1)ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
STC89C516RD在并行扩展外存储器（包括并行扩展I/O口）时，P0口用于分时传送低8位地址和数据信号，且均为二进制数。那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢？当ALE为高电平时，P0口传送的是低8位地址信号；ALE为低电平时，P0口传送的是8位数据信号。在ALE信号的下降沿，锁定P0口传送的内容，即低8位地址信号。
需要指出的是，当CPU不执行访问外RAM指令（MOVX）时，ALE以时钟振荡频率1 / 6的固定频率输出，因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要。但是，当CPU执行MOVX指令时，ALE将跳过一个ALE脉冲。ALE端可驱动8个LSTTL门电路。
(2)PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 2.PSEN（29脚）——外ROM读选通信号。
80C51读外ROM时，没个机器周期内PSEN两次有效输出。PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内ROM或读外RAM时，PSEN无效。PSEN可驱动8个LSTTL门电路。
3. RST/Vpd（9脚）——复位/备用电源。