发布时间 : 星期一 文章基于单片机的自动洗衣机控制系统的设计更新完毕开始阅读aba784ece009581b6bd9ebe2
2 系统的整体方案设计
2.1 系统的整体构架
主控制系统运用的是AT89C51单片机，其控制的对象包括：进水阀、排水阀、电机。这些被控对象需要根据不同的洗衣程序来设定它们不同的工作状况和工作时间，进水阀和排水阀的控制还需要水位检测，同时需要数码管显示不同的工作状态及运行剩余时间。发光二极管用来指示洗衣机的运行状态；按键用来控制程序的运行和设置洗涤模式；蜂鸣器用来进行程序运行提示及故障报警。
系统各部分的功能或作用：
1．单片机电路：单片机电路是程序控制的中心，它把计算机的各种功能电路都集成在一块芯片上，主要包括中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、输入/输出接口电路及计时、分频、扫描、定时、时间设定等电路，ROM内已固化了洗衣机操作程序，单片机根据输入指令和检测信号，调出内部相应的操作程序，通过电路处理后，输出各种电路控制信号，使洗衣机自动完成程序操作过程。如果单片机自身出故障，或控制电路传送给单片机的信息不正确，洗衣机就不能正常工作。
2．直流电源电路：这是为单片机及其外围控制电路提供直流电源的电路，它将输入的220V交流电经过变压、整流、滤波、稳压后，变为稳定的低压直流电，送给单片机、可控硅触发电路、显示电路等。
3．复位电路：此电路的作用是复位。在单片机接上电源以后，若电源出
现过低电压时，将单片机存储器复位，使其各项参数处于初始位置，即处于开机时的标准程序状态，以消除由于某种原因引起的程序紊乱。
洗衣机控制器系统整体构架如图1所示：
- 6
变压器 整流 滤波 稳压 LED 显示 74LS 240 时基 蜂鸣 时钟 洗衣机状态 显示指示灯 D0~D6 3-8 译码器 82 55 按键输入 AT89 电机正转 电机反转 进水阀 排水阀 C51 双向可控硅 驱动电路 复位电路 水位选择
图1 硬件结构框图
4．时钟电路：由晶振元件与单片机内部电路组成，产生的振荡频率为单片机提供时钟信号，供单片机信号定时和计时。 5．按键输入电路
-
7
(1) 按键K1，接P1.0，作为工作过程中的启动/停止键；
(2) 暂停键K2，接P3.3，用外部中断1实现工作过程的暂停，根据用户的需要可以进行手工洗涤； (3) 标准键K3，接P3.4，作为标准洗涤选择键； (4) 轻柔键K4，接P3.5，作为轻柔洗涤选择键； (5) 快速键K5，接P3.6，作为快速洗涤选择键；
(6) 压电蜂鸣器接P1.7，作为洗衣时间到以及故障发生的报警器。 6．显示电路
74LS138译码器为3-8译码器，选用它可以解决I/O口线数量不足的问题。从控制要求可知，洗衣机的工作模式以及工作程序必须有7种不同的显示加以区别。74LS138译码器的输入端C、B、A分别接P1.1、P1.2、P1.3，输出端分别与7个发光二极管D0~D6的阴极相连，发光二极管阳极接电源，输出端Y0控制D0“电源”指示灯；Y1控制D1“标准”指示灯，Y2控制D2“轻柔”指示灯；Y3控制D3“快速”指示灯；Y4控制D4“洗涤”指示灯，Y5控制D5“漂洗”指示灯；Y6控制D6“脱水”指示灯。
7．负载驱动电路
该电路多由双向可控硅及触发电路组成。双向可控硅作为无触点开关控制电机等负载的通断及运行。单片机根据按键输入指令或接收到的检测信号，输出相应的控制信号，控制可控硅触发电路的导通，使电机等负载得电运转。
8．报警电路
此电路在洗衣机中起提示和报警的作用。根据程序安排和软件设置，当洗衣完成后，洗衣机将发出蜂鸣声以提示用户洗衣完成。
9．水位开关和安全开关电路
-
8
水位选择开关，接P1.5，用户根据需要选择水位，在进水期间，系统不断检测，当到达设定水位时就停止进水。水位电路和安全开关电路由传感器监测，其通断状态由电路输送给单片机，由单片机进行指令控制。 2.2 系统技术方案
目前国内市场上有很多种类的洗衣机，采用的控制系统也各不相同，基于学习与实际的情况，本设计我选用AT89C51单片机来实现洗衣机控制器的各控制要求。此设计以单片机为主体，配以各种控制电路，构成洗衣机的程序控制系统。当有故障时，在排除了机械系统和程控器外接部件后，一般来说，先检测判定单片机外围的控制电路，正常后，再判断单片机的故障。程序控制系统接受来自操作面板的动作指令，送出相应的执行命令，使电动机、进水阀、排水阀等按程序通电运行；同时还可以监测和显示洗衣机的工作状态，并判断工作是否正常，一旦出现异常，会立即送出停止命令，并发出声音报警。程序控制系统的这些功能是由它的各种控制电路相互配合工作来实现的。 2.3 系统功能方案
本次设计的洗衣机系统具备以下功能：
1．洗涤模式选择：该洗衣机有三种不同的洗涤模式即为标准洗涤，轻柔洗涤，快速洗涤。用户可以根据需要来选择相应的洗涤模式。
2．洗涤参数选择： (1) 时间选择：
标准:洗涤12分钟；漂洗5分钟二次；脱水3分钟。轻柔：洗涤3分钟；漂洗3分钟，二次；脱水2分钟。快速：洗涤4分钟；漂洗1分钟二次；脱水2分钟。洗涤、漂洗22秒正转，停8秒，反转22秒，停8秒。
(2) 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。
- 9