基于8051单片机的全自动洗衣机的设计(全面版)
基于8051单片机的全自动洗衣机的设计
【摘要】：本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的使用，包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以及它的洗衣过程和控制电路。其中控制电路是以宏晶科技生产的高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051系列的STC12C5A60S2单片机为控制电路核心，其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成，分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成，在教学设计训练方面具有较好的实用价值。
【关键词】：模糊控制
单片机 传感器 全自动洗衣机
一、前言
模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后的输出量加到执行器上。模糊控制的基本原理如图一所示，它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的模糊规律由计算机的程序实现的。和传统控制理论相比，模糊控制有两大不可比拟的优输出模糊集及模糊规则中。模糊控制原理框图如图一所示。
基于8051单片机的全自动洗衣机的设计
图一模糊控制原理框图
从传统控制角度看，传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设定好的参数进行顺序控制的机器。从这个意义上说，其“全自动”并不具有任何功能，它不能根据情况和条件的变化来改变参数；而模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大步，它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决定水的多少、水流的强度和洗衣的时间，并可以动态的改变参数，以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省时的目的；另外，要求操作简单，任何人都可以轻松地使用，且能够把工作情况和过程显示出来。
二．模糊洗衣机的物理量检测
要对洗衣机进行控制，首先要用各种传感器不断地检测相关的状态，以作为控制的依据。下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种参数的检测原理和技术，在检测中要用到光电传感器、布量传感器、水温和水位传感器等。
1.衣物污染量和污染性质检测
衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测，以便进行工作过程的整定和控制，污染量和污染性质的检测是采用红外光传感器完成的。利用红外线在水中的透光和时间的关系，通过模糊推理，以得出检测结果，而这个结果就可以用于控制推理。由于直接检测衣物的污染状况是困难的，因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液污染程度，而间接检测出衣物的污染量和污染性质，因此洗涤液的浑浊程度和衣物污染情况密切相关。光传感器由相对设于排水阀两旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。发光二极管透过洗涤液向光敏晶体二极管发光，由光敏晶体管转换成电压，再由微电脑读取该数值，由此测出洗涤液的污染状况。浑浊度检测器构造如图二所示。
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R 19图二 浑浊度检测器构造
（A ）光传感器构造 （B ）浑浊度较低时信号情况 （C ）浑浊度较高时信号情况
2.布量和布质的检测
布量和布质的检测是在洗涤之前进行的。在水位为一定的时候，布量和布质的不同就会产生不同的布阻抗。通过给定一定的水位，然后在这个给定水位和条件下使主电动机进行间断旋转则不同布阻抗就会使主电动机制动的性能不同，利用主电动机在不同阻抗时的制动特性，就可以推断出布质和布量。硬布质的布阻抗较高，软质布的布阻抗较低。在进行布质和布量检测时，首先注入一定的水位，然后启动主电动机旋转，接着断电让主电动机以惯性继续运转直到停止。在主电动机断电时间内，由于惯性，所以它处于发电机状态，并且会产生感应电势输出。随着布阻抗的大小不同，主电动机处于发电机状态的时间长短不同，只要检测出主电动机处于发电机状态的时间长短，就可以反过来推理出布阻抗的大小。当然，主电动机发
电时间长，布阻抗就小，主电动机发
电时间短，布阻抗就高。在得出布阻
抗之后，通过模糊推理就可以产生相应的布质和布量。布量传感器电路如图三所示。图三布量传感器电路
3.水温检测
水温检测由温度传感器来完成，温度传感器安装在洗衣桶的底部，通过这个传感器可以在任何时候检测水温。常见的温度传感器有半导体、热敏电阻两大类。水的洗净力和水温有很大的关系，当水温高时，由于有溶解油类脏污和增加脏污活力及提高洗涤剂的去污能力等复杂的影响，洗涤能力会提高。
4.水位检测
水位检测是用一种专用水位传感器实现的。这种水位传感器是一根和缸体等高的空管，它和缸体构成一个连通器，空管的上端有一个用压力膜隔开的差动电感器，当缸中有水注入时，管内的空气被压缩使压力膜上压力增大，继而推动和它联动的铁心移动，引起线圈的电感量变化。用此电感器构成的LC振荡器的频率就能反映水位的高低。用这个传感器既可用于配合以上布料软硬度的检测，同时也作为水位控制依据的检测装置。
三、模糊全自动洗衣机的模糊推理
模糊全自动洗衣机是利用负载、质料、水位、水温和气温以及洗涤剂类型等检测所得到的信息，进行分段评估计算，使其模糊化，再根据模糊规则进行推理，最后根据所激活的规则进行模糊判决，以决定最适当的水流、水位、洗涤时间、清洗方法及脱水时间。模糊洗衣机的控制结构如图四所示。
图四模糊洗衣机的控制结构
1.模糊规则
（1）输入变量（分三级）
由负载：多、中等、少
原料：棉制品多、棉和化纤品各一半、化纤品多
水温：偏高、中等、偏低
（2）输出变量（分四级）
水流强度：很强、强、中、弱
洗涤时间：很长、长、中、短
（3）模糊规则：根据输入变量和输出变量的分级组合，对于水流强度和洗涤时间有27条模糊规表示。规则1：如果负载小，质料中化纤制品偏多，且水温偏高，那么就水流调弱，洗涤时间调短。规则2：如果负载大，质料中棉制品偏多，且水温偏低，那么就将水流调强，洗涤时间调长。以此类推，可写出其他规则，输出变量和输入变量之
表1 模糊控制规则表
2.模糊控制的隶属函数
模糊控制的隶属函数采用最简单的三角形隶属函数表示，包括输入变量和输出变量。负载量和质料是通过光耦合电路对电动机反复转停的惯性转数进行脉冲计数，以此判断电动机的负载量和质料。输入输出变量的隶属函数如图五、图六所示。
（1）输入变量：图五所示为输入变量负载、质量和水温的隶属函数。
图五输入变量的隶属函数 A)负载量 B)水温C）质料（2）输出变量：图六 A、B分别表示输出变量水流强度和洗涤时间的隶属函数。
图六输出变量的隶属函数
A）水流强度 B)洗涤时间
四、控制电路设计
控制软件由主程序、各种子程序和中断服务程序组成。所有模糊推理在洗涤之前都基本执行完毕，所以在程序判别出是启动并且是自
动程序后，就开始进行一系列的检测工作。在推理工作完成之后，开始进行洗涤工作。在洗涤过程中若产生故障，则系统会自动报警。
软件主程序流程图如图七所示。衣物洗涤过程：开启洗衣机，选择自动或者手动方式，若为手动则设定洗衣参数，否则进入自动方式。检测衣物清洗前状态，进而自动选择相应的洗衣参数，调用相应的洗涤程序，完成模糊规则对衣物洗涤的控制。洗涤程序流程图如图八所
示。
软件设计流程图
图八洗涤子程序状态流程图
模糊洗衣机的模糊控制框图如图九所示，典型控制电路如图十所示，它是由STC12C5A60S2系列单片机为核心组成智能模糊控制器以及相关元器件组成的洗衣机整机电路。STC12C5A60S2系列单片机
是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T ）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM ，8路高速10位A/D 转换（250K/S ），针对电动机控制，强干扰场合。
1.电源电路
220V 、50Hz 市电经变压器T 降压、桥式整流器U 整流、电容C1和C2滤波、7805集成三端稳压器稳压，再经电容C3和C4滤波，获得+5V 电源作为STC12C5A60S2单片机的VDD 。二极管VD1起隔离作用，使控制电路进行过零检测。
2.状态检测电路
洗衣机的状态检测电路主要包括内桶平衡检测、衣物质地和重量检测、电源电压过零检测、电源电压变化检测、洗涤温度检测、水位检测以及洗涤液（或水）的浑浊度检测等电路。
(1) 内桶平衡检测电路：内桶平衡检测电路是由平衡开关（安全开关、盖开关）S 和电阻R35等元件组成，用于检测脱水程序内桶运转是否平衡（即桶内衣物分布是否均匀），其检测原理和普通全自动洗衣机大致相同。
(2)衣物质地和重量检测电路
衣物质地和重量检测电路主要是由电动机M2、二极管VD3和VL1、电阻
图九 模糊洗衣机的模糊控制框图
R21、光敏晶体管VT9以及7404反相器（D2）等元器件组成。发光二极管VL1和光敏晶体管VT9等器件组成光耦合电路，用于隔离交、直流信号以及产生衣物质地和重量信号。洗涤物重量（即洗涤电动机的负载量）的检测，是通过检测洗涤电动机M2断电后的惯性运转数来判定的。
（3）过零检测电路：过零检测电路是由电阻R1和R2、晶体管VT1以及7404反相器（D1）等元器件组成。由桥式整流器U输出的全波整流电压信号，经电阻R1加至晶体管VT1的基极，当全波整流电压信号过零（也即220V、50Hz的电源电压过零）时，晶体管VT1截止，集电极输出高电平；当全波整流电压信号大于零，晶体管VT1导通，集电极输出低电平；晶体管VT1集电极输出的脉冲信号再7404反相器（D1）整形和反相后，加至STC12C5A60S2单片机的P3.2端，以产生电源电压过零中断信号。
（4）电源电压变化检测电路：电源电压变化检测电路是由半波整流二极管VD2、滤波电容C5以及调整电位器RP1等元器件组成。由电源变压器T二次输出的50Hz电压信号，经二极管VD2半波整流以及RP1、C5的滤波，在电位器RP1两端获得直流电压信号。这一个反映220V、50Hz电源电压变化的直流电压信号，再经电位器RP1分压加至STC12C5A60S2单片机的P1.4端。作为电源电压变化检测信号。
（5）水温检测电路：水温检测电路是由温度传感器（热敏电阻）、LM358集成电路（第一级作为阻抗隔离器，第二级为放大器）以及相关的阻容元件组成。由LM358 （B）输出的温度检测信号，加至STC12C5A60S2单片机上的P1.3端。
（6）水位检测电路：水位检测电路是由水位传感器以及电位器RP3等元件组成。水位检测信号加至STC12C5A60S2单片机的P4.2端。
（7）浑浊度（衣物脏污度）检测电路：浑浊检测电路是由红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3（两者构成光电传感器）以及相关元件组成。红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3分别安装在洗衣机排水管两侧，在红外发光二极管VL2中通有恒定电流，使之发射出一定强度的红外线。当洗衣机排水时，洗涤桶内的水从红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3之间流过，不同浑浊度会使透过的红外信号强弱发生变化。这一反映混浊度大小的红外信号，被红外光敏晶体管VT3接收并转换为电信号，加至STC12C5A60S2单片机的P4.3端，模糊控制器以此进行洗涤程序控制。
3.显示电路
显示电路是由扫描开关VT10-VT13、发光二极管VL3-VL11、7段发光
二极管显示器LED1和LED2以及相关元件组成。VT10~VT13用于选择VL3-VL11、LED1、LED2工作；LED1和LED2用于显示定时的时间；VL3~VL11用于显示洗衣机的进水、洗涤、漂洗、排水、脱水、故障、工作、手动和自动的工作状态。
4.输出控制电路
输出控制电路是由触发电路和双向晶闸管VTR1~VTR5等元器件组成。STC12C5A60S2单片机的P0.5端输出控制信号，触发双向晶闸管VTR5使之导通，排水电磁阀得电而开启阀体，洗衣机开始执行排水程序；STC12C5A60S2单片机的P0.4端输出控制信号，触发双向晶闸管VTR4，进水电磁阀得电而开启，洗衣机开始进水程序；STC12C5A60S2单片机的P0.3端输出控制信号，触发双向晶闸管VTR3，洗涤剂自动投放电动机M1工作，洗衣机开始执行自动投放洗涤剂程序；STC12C5A60S2单片机的P0.1和P0.2端轮流间歇输出控制信号，控制双向晶闸管VTR2和VTR1工作，洗衣机开始执行洗涤程序（即洗涤电动机M2正转、停、反转）。另外，控制电路中S1为洗衣机的起动/暂停控制按键开关；S2为功能选择按键开关，用于选择洗衣机的工作状态。
5.程序（见附录一）
五、结束语
本人所介绍的全自动洗衣机的模糊控制，基本上反映了模糊全自动洗衣机的结构和使用功能，效果直观，可操作性好；在该设计上采用了STC12C5A60S2单片机控制，可使用于真实产品中，事先编制出符合要求的控制程序，以达到提高实际调试的成功率，在教学设计上给学生提供了良好的训练平台，形成了教学设计产品化，为教学设计训练和科研提供了较理想的实验平台，具有实用和推广价值。
六、参考文献
1.《模糊控制技术》中国纺织出版社刘曙光、魏俊民、竺志超编著 2001年6月；
2.《模糊控制及其在家用电器中的使用》机械工业出版社林钢编著 2006年6月；
3.《模糊控制原理和使用》机械工业出版社诸静等编著 2005年
1和月；
4.《智能控制》电子工业出版社刘金琨编著 2008年6月。
附录一(主要程序)
预定义、初始化程序
;OUTPUT PORT
DISPOUT EQU P2 ;7位段码输出口
OUTPORT EQU P0 ;驱动输出
ZHENZHUAN BIT P0.1 ;电机正转
FANZHUAN BIT P0.2 ;电机反转
INWATER BIT P0.4 ;进水阀
OUTWATER BIT P0.5 ;排水阀
SPEAKER BIT P0.0 ;蜂鸣器
;INPUT PORT
KEYIN EQU P1 ;输入端口
KEY1 BIT P1.0 ;暂停按钮
KEY2 BIT P1.2 ;功能选择
;BIT ADDRESS
START BIT 00H ;开始洗衣标志
PAUSE BIT 01H ;暂停标志:1=pause,0=running
OVER BIT 02H ;程序结束标志:1=结束
FLASH BIT 03H ;时间显烁标志
XDTSFLG BIT 04H ;处于洗涤而非脱水状态:1=洗涤
QUICKXD BIT 05H ;快速洗涤标志:1=正处于快速洗涤
TSFLAG BIT 06H ;脱水电机转动时:=1
SPKFLAG BIT 07H ;是否打开蜂鸣器:1=打开
STDFLAG BIT 08H ;需不平衡修正标志
XDJSFLG BIT 09H ;洗涤时进水标志(时间重算标志)
XDJSFLG2 BIT 0AH ;不平衡修正时暂存时间重算标志
KEYKM BIT 0BH ;去抖
KEYKP BIT 0CH ;处理
;RAM ADDRESS
MODE EQU 22H ;某一程序需运行的各子流程:1=有,0=无MODEJB BIT 22H.7
MODEXD1 BIT 22H.6
MODEXD2 BIT 22H.5
MODEXD3 BIT 22H.4
MODEPX1 BIT 22H.3
MODEPX2 BIT 22H.2
MODETS1 BIT 22H.1
MODETS2 BIT 22H.0
DISPBUF EQU 23H ;显示缓冲
PROCSELE EQU 24H ;程序选择
T0COUNT EQU 25H ;定时器T0计数计时
T0SEC EQU 26H
T0MIN EQU 27H
T1COUNT EQU 28H ;定时器T1计数计时
T1SEC EQU 29H
T1MIN EQU 2AH
PERCOUNT EQU 2BH ;定时器T1的定时溢出值
PERSEC EQU 2CH
PERMIN EQU 2DH
XIDIWKDATAL EQU 2EH ;电机工作一周状态变化时间表指针XIDIWKDATAH EQU 2FH ;和定时器T1一同工作
REPAIR EQU 30H ;脱水不平衡修正次数
AQCNTPS EQU 31H ;每秒安全开关开合次数(递减) RESTIME EQU 32H ;剩余时间
CNTIME EQU 33H ;时间重算表指针变量
TOTALTIME EQU 34H ;剩余总时间;临时变量
TEMPXD EQU 36H ;洗涤
TEMPTS EQU 37H ;脱水
TEMPWI EQU 38H ;进水
TEMPOUT EQU 39H ;排水
TEMPOUT1 EQU 3AH ;洗涤时进水
TEMPKEY EQU 3BH ;按键
PLYCNT EQU 3CH ;蜂鸣次数
PLYLNG EQU 3DH ;蜂鸣时长
;自动开始洗衣程序
BEGIN:
MOV A, PROCSELE
DEC A
MOV DPTR, #MODETAB ;洗衣程序表
MOVC A, @A+DPTR
MOV MODE, A
LCALL COUNTIME ;剩余时间
SETB START ;开始洗衣
SETB FLASH ;时间闪烁,正在洗衣
JNB MODEJB, BGLP1 ;无需浸泡则转 ;浸泡处理
MOV A, #21D ;总时间为17min先洗3min
LCALL XIDIFUNC
PROCJB1:
MOV A, #02D ;停2min
LCALL DELAYMIN
MOV A, #07D ;洗1min
LCALL XIDIFUNC
DJNZ TEMPJB, PROCJB1
MOV A, #02D
LCALL DELAYMIN ;再停2min
CLR MODEJB
BGLP1:
JNB MODEXD1, BGLP2 ;不是15min洗涤则转
;15分钟洗涤处理
MOV A, #105D
; MOV A, #05D
LCALL XIDIFUNC
CLR MODEXD1
BGLP2:
JNB MODEXD2, BGLP3 ;不是9min洗涤则转
;9分钟洗涤处理
MOV A, #63D
; MOV A, #03D
LCALL XIDIFUNC
CLR MODEXD2
BGLP3:
JNB MODEXD3, BGLP4 ;不是6min洗涤则转
;6分钟洗涤处理
MOV A, #42D
LCALL XIDIFUNC
CLR MODEXD3
BGLP4:
JNB MODEPX1, BGLP5 ;不需第一次漂洗则转;第一次漂洗处理
; MOV A, #02D ;脱水2min LCALL TUOSUIFUNC
MOV A, #14D ;洗2min
LCALL XIDIFUNC
CLR MODEPX1
BGLP5:
MOV REPAIR, #03H ;不平衡修正次数NOTSTDRET: ;不平衡修正返回JNB MODEPX2, BGLP6 ;不需第二次漂洗则转
;第二次漂洗处理
; MOV A, #02D
LCALL TUOSUIFUNC
MOV A, #14D
LCALL XIDIFUNC
CLR MODEPX2
BGLP6:
JNB MODETS1, BGLP7 ;不是5分钟脱水处理则转;5分钟脱水处理
; MOV A, #05D
LCALL TUOSUIFUNC
CLR MODETS1
BGLP7:
JNB MODETS2, PROCOVER ;不是3分钟脱水处理则转;3分钟脱水处理
; MOV A, #03D
LCALL TUOSUIFUNC
CLR MODETS2
单片机课程设计 简易计算器的设计
目录 摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)
简易计算器的设计 学生：李飞马鹏超舒宏超 指导老师：王孝俭 摘要：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。 关键词：单片机、计算器、控制电路、仿真。 绪论 设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法，掌握矩阵扫描的编程方法，掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除，具备清零、等于功能，16个按键功能依次为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1．设计要求及功能分析 1.1设计要求： 本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器，实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个，一个AT89C51单片机芯片，一个液晶显示屏，一个4*4键盘和一个排阻（10K）做P0口的上拉电阻，可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能： 首先，计算器可现实8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其他位全部不显示；
全自动洗衣机单片机课程设计
全自动洗衣机单片机课 程设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
一、设计目标 1、全自动洗衣机 用51系列单片机89C51控制全自动洗衣机的运行，使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。不同的衣物，洗涤、漂洗、脱水和洗衣电机正反转所用的时间不同，要求设计能够实现过程选择，并在LED显示屏上显示过程代码。在运行的时候能显示完成整个过程的剩余时间。 2、洗衣机主要功能：进水、洗涤、脱水、排水 具体功能有浸泡、强力洗、轻柔洗、标准洗、快速洗、单独洗、单独脱水、漂洗脱水 二、设计过程 洗衣机要实现衣服的洗涤、漂洗和脱水，离不开进水、电机正转、电机反转和排水这四个动作。上述四个动作，是通过单片机的P0端口，做输出端口，去控制双向可控硅通断来实现的，如下图所示。同时加上输入开关的按钮、数码管显示器、蜂鸣按警器和欠压检测保护电路等，就可以形成完整的单片机控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行控制、检测以及与用户交互。 三、设计结果 （1）硬件部分 1、电路图
2、PCB版图
(2)、汇编语言 洗衣机的一次洗衣过程控制过程主要为顺序控制，如先进水、洗涤(电机正转反转)、再排水脱水。将把脱水、洗涤、进水单独编为一个子程序，由主程序根据过程选择，不断调用，可以减少源程序的长度，不同的洗衣过程，三大动作的时间不同，这可以通过建立数据表格，通过查表的方式获得每个洗衣过程所需时间。此外，还需编出显示子程序，延时子程序供主程序不断调用。 1、流程图 （1）、洗衣机控制系统主程序流程图
单片机课程设计报告_基于89C51的全自动洗衣机控制器设计
单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题基于89C51的全自动洗衣机控制器设计学院名称：电气工程学院 专业班级： 学生： 学号： 指导教师： 设计地点： 设计时间： 指导教师意见： 成绩: 签名：年月日
单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于89C51的全自动洗衣机控制器设计专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点： 课程设计时间：
单片机系统课程设计任务书学生专业班级学号 题目 课题性质工程设计课题来源自拟指导教师 主要容（参数）利用89C51设计全自动洗衣机，实现以下功能： 1.可以实现自动洗涤功能 2.衣物脱水功能 3.洗衣机完成一次洗涤之后会发出警报，提示已经洗完 任务要求（进度） 第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。 第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。 第5-6天：软件设计，编写程序。 第7-8天：实验室调试。 第9-10天：撰写课程设计报告。要求容完整、图表清晰、文理流畅、格式规、方案合理、设计正确，篇幅不少于6000字。 主要参考资料[1] 迎新．单片微型计算机原理、应用及接口技术（第2版）[M]．：国防工 业，2004 [2] 熊志奇．微机自动配料控制系统[J]．电子技术应用，1997，(10)：30-32 [3] 周建洪．自动配料控制系统的研制[J]．工矿自动化，2003，(06)：27-29 [4] 庆彬，毕丽红，王铸．工业自动配料系统的精度分析[J]．自动化技术与 应用，2005，(05)：79-81 [5] 中国电子网.21IC. 审查意见 系（教研室）主任签字：年月日
(完整版)单片机技术毕业课程设计说明书范文
郑州工业应用技术学院课程设计说明书 题目： 姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 成绩：
时间：年月日至年月日
郑州工业应用技术学院 课程设计任务书 题目: 电子秒表设计 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并具备开始计时、暂停、清零等功能。 基本要求： 1.利用单片机设计一个电子秒表，完成四位显示××.××秒，并设定按钮完成开始计时、暂停、清零等功能。 2.利用proteus软件完成设计电路和仿真； 3.掌握定时器的使用和数码管显示的方法； 4.通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料： [1]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [2]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社
[3]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社 [4]单片机实验指导书，天煌教仪 [5]彭伟，单片机C语言程序设计实训100例[M]，电子工业出版社 完成期限： 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日 目录 1.引言 (1) 2.方案设计与论证 (3) 2.1 直流调速系统 (3) 2.1 检测系统 (4) 2.3显示电路 (9) 2.4系统原理图 (9) 3.硬件设计 (10) 3.1 80C51单片机硬件结构 (10) 3.2 最小应用系统设计 (11)
3.3前向通道设计 (12) 3.4后向通道设计 (15) 3.5显示电路设计 (17) 4.软件设计 (20) 4.1主程序设计 (20) 4.2显示子程序设计 (24) 4.3避障子程序设计 (25) 4.4软件抗干扰技术 (26) 4.5“看门狗”技术 (28) 4.6可编程逻辑器件 (29) 5.测试数据、测试结果分析 (30) 6.结论 (31) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附录A 程序清单 (33) 附录B 硬件原理图 (41)
单片机课程设计计算器
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计 1 引言 全自动洗衣机作为家用电器，已经走入了千家万户的生活中，成为了我们生活的必需品。目前中国的洗衣机市场需求特别大而且潜力巨大，人们对洗衣机的要求也越来越高。目前洗衣机的功能很多，但是并不能完全满足人们的需求，这就要求设计者们在进行设计以及改进是更加贴近生活，符合民意，将人们的需求变为设计的根本，创造出更节能、更安全、更干净舒适的全自动洗衣机。 目前的洗衣机市场竞争压力大，各个厂商在设计和制造时往往只能单一提现洗衣机的几个功能，体现出自己的个性化而并不能全面兼备。这就给我们带来了生活上的不便，我们需要更加智能而且全面的洗衣机。所以，本论文就全自动洗衣机的选择与性能设计进行讨论与设计。此次设计需要解决的问题有：如何选择本次设计的全自动洗衣机类型；分析此类全自动洗衣机的优缺点，提出课题设计方案方向；就全自动洗衣机的安全性与清洁性进行设想与设计；单片机与传感器的选择、安置以及各自实现的功能；电路及控制系统的设计。 1.1课题的提出及意义 本次所选择的题目为基于单片机的全自动洗衣机的控制系统的设计。在我们日常生活中，全自动洗衣机主要可以分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在选择洗衣机的类型之前，要对两种洗衣机的应用范围、工作方式、内部结构进行了解调查。通过走访邻里和网上调查，了解相对小样本下两种洗衣机的使用情况以及在使用过程中出现的一系列问题，根据使用数量的多少和出现问题的程度，选择使用量和出现问题较多的洗衣机。选题人自行调查两种洗衣机的工作方式、工作流程、工作原理以及软硬件的构成，自行观察两种洗衣机的实际运行过程以及运行结束后水、衣服的清洁程度。通过对比两种洗衣机的运行过程以及运行模式， 1
AT89C51单片机C实现简易计算器
AT89C51单片机简易计算器的设计 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图：
二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
（二）、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理： 计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。 图 2 矩阵键盘布局图 矩阵键盘内部电路图如图3所示：
基于单片机 洗衣机的设计
基于单片机的洗衣机设计 摘要 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，能更好的控制洗衣机，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。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，完全可以满足设计的需求。本系统采用AT89C51单片机作为控制系统，设计目的主要是为了熟悉单片机系统设计的基本方法并实现基本的洗衣机功能。系统的控制面板主要由按键开关组成，按键选择洗衣机工作模式，并且可以根据需要调整洗涤时间长短。LED液晶显示器则显示洗衣机的工作模式和洗涤时间。洗衣机的整体电路模块包括按键矩阵、液晶显示、电机及驱动电路。控制程序设计包括定时中断服务程序、时间设定程序、外中断服务程序及主程序。整体来说系统设计基本达到设计目标。 关键词：单片机控制洗衣机液晶屏电机
Abstract Washing machine is the People's Daily life common kind of home appliance, life has become a indispensable household electrical appliances. In the industrial production is also widely used. But the traditional relay-based control, cannot have satisfied people to the requirements of the automation degree of the washing machine. Along with the development of the single chip microcomputer by using single chip processor to as a controller, and can better control washing machines, and to control the way agile diversity, control mode according to different situation the application can be different. With a small volume and microcontroller programming flexibility and produce DuoZhong control function, and can meet the design requirements. The system USES AT89C51 single chip microcomputer as control system, the design purpose mainly to familiar with single-chip microcomputer system the basic method to design and realize the basic function of the washing machine. The system control panel composed mainly by button switches, key choice washing machine work mode, and may, according to needs to adjust the washing time length. LED LCD display of the washing machine is working mode and washing time. The washing machine of the whole circuit module includes key matrix, liquid crystal display, motor and power circuit. Control program design including timing interrupt service procedure, time setting process, and outside the interrupt service
基于单片机的全自动洗衣机控制系统
诚信申明 本人申明： 我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：年月日基于单片机的全自动洗衣机控制系统 刘少谦 电子信息工程专业信工0706班学号0 指导教师鲁小利讲师 摘要 本文详细介绍了国内洗衣机控制系统的发展现状，发展中所面临的问题。从产品质量、性能及应用方面看洗衣机机的差距；整个行业看国产洗衣机机所存在的问题以及它的发展趋势。同时也详尽的介绍了此次设计中最重要的组成部件单片机的概念、工作原理及设备总体结构，其中包括MCS-51的发展历程，选型依据。设计了一种基于单片机MCS-51的洗衣机机，介绍了所选用的8051、8255等单片机。 关键词：洗衣机单片机电动机
Microcontroller Based Control System for Automatic Washing Machine Abstract This article introduced in detail the domestic washer control system's development present situation, in the development faces question. From the product quality, the performance and the application aspect look at washer's machine disparity; The entire profession looked the domestically produced washer machine exists question as well as its trend of development. Simultaneously also in exhaustive introduction this design most important building block monolithic integrated circuit's concept, principle of work and equipment gross structure, including MCS-51 the development process, shaping basis. Has designed one kind based on the monolithic integrated circuit MCS-51 washer machine, introduced selects 8051, 8255 and so on monolithic integrated circuits. keyword: Washer Monolithic Integrated Circuit Electric Motor
智能电动百叶窗单片机课程设计说明书
智能电动百叶窗单片机课程设计说明书
单片机课程设计 ——智能电动百叶窗 姓名： 班级：机101-3班 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 2010*****1310 指导教师： ****** 完成时间： 2013年6月5日
目录 一、课程设计任务书--------------------------------- - 4 - (一)课程设计题目：智能电动百叶窗................................. - 4 - (二)任务详情： .................................................. - 4 -二、设计项目简介 ---------------------------------- - 4 - (一)基本要求： .................................................. - 4 - (二)基本工作原理： .............................................. - 5 - (三)各元器件资料： .............................................. - 5 - 1.AT89C51单片机------------------------------------------ - 5 - 2.ADC0808------------------------------------------------ - 8 - 3.光敏传感器--------------------------------------------- - 9 - 4.74SEG-MPX4-CA数码管----------------------------------- - 10 - 5.74LS245 驱动------------------------------------------ - 11 - 三、电路原理图 ----------------------------------- - 12 - (一)复位电路 ................................................... - 12 - (二)时钟电路 ................................................... - 12 - (三)数码管显示电路 ............................................. - 12 - (四)电机控制电路 ............................................... - 13 - (五)A/D转换电路................................................ - 15 - (六)总体电路图 ................................................. - 15 - 四、程序框图 ------------------------------------- - 16 - 五、程序清单 ------------------------------------- - 17 - 六、总结 ----------------------------------------- - 19 - 七、参考资料 ------------------------------------- - 20 -
单片机课程设计——基于C51简易计算器
单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求
基于单片机的全自动洗衣机课程设计报告书
目录 摘要.............................................................. 错误!未定义书签。Abstract .............................................................. 错误!未定义书签。1机械结构.. (1) 1.1.1外箱体 (1) 1.1.2弹性支承结构 (2) 1.1.3面框 (3) 1.2洗涤脱水系统 (3) 1.2.1盛水桶 (3) 1.2.2洗涤脱水桶 (4) 1.2.3波轮 (5) 1.3.传动系统 (5) 1.3.1电动机 (5) 1.3.2离合器 (6) 1.3.3电容器 (7) 1.3.4电动排水牵引器 (8) 1．4进水、排水系统 (9) 1.4.1进水电磁阀 (9) 1.4.2水位开关 (10) 1.4.3排水电磁阀 (11) 二、系统原理图： (13) 2.1 单片机的复位电路 (13) 2.1 单片机的复位电路 (14) 2.2 单片机的时钟电路 (15) 2.3 蜂鸣器报警电路 (15) 2.4 电动机的控制电路 (16) 2.4.1继电器的作用 (16) 2.4.2电动机控制电路的工作过程 (16) 2.5 进水/排水电路 (17) 2.5.1电动式排水牵引器 (17) 2.5.2排水电路工作原理 (17) 2.5.3进水电磁阀 (17) 2.5.4进水水电路工作原理 (18) 2.6开关复位电路 (19) 2.7 设置/开始、暂停电路 (21) 2.8 状态显示电路 (21) 2.9 甩干时开盖暂停电路 (22) 2.10 PCB板 (23) 三、洗衣机程序 (25) 3.1主要容 (25) 3.2主要功能 (25) 3.3程序介绍 (26) 四．调试过程 (38) 4.1硬件设置 (38) 4.2程序调试 (40)
基于的51单片机全自动洗衣机设计
全自动洗衣机课程设计 基于51单片机，C语言实现。 基本要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束）。显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。 洗衣时交替正、反转。 扩展要求 洗衣和脱水时电机转速不同。增加水位传感器输入。故障报警。增加声音提示。其它自定义功能。 设计用Preteus仿真： 仿真图如下：
C文件函数代码： #include
单片机的密码锁课程设计说明书
1 引言 随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。 随着科技的发展以及人们生活水平的大幅度提高,特别是近几年国内经济的发展以及科学技术的不断发展，防盗的要求也是与日俱增,同时对使用的便捷性也提出了更高的要求,传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需求,还存在着需要随身带着钥匙,如果钥匙不慎丢失被他人利用,就有可能使不良之人乘虚而入等诸多弊端.因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生.电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常.大大增加了密码锁得防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷,方便了锁具的使用，通过单片机的硬件和软件的设计可以不急可以达到开锁方便，而且还可以在别人随意开锁时发出警报。电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。电子密码锁的密码保密性高，不易被破解以及它不用用户携带钥匙等等特点，使得它日益被广泛的人群所接受，也逐渐成为人们生活的一种时尚、潮流，它正慢慢的在许多领域无形之中抢占先机替代机械锁。 本设计就是基于单片机的电子密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。
单片机课程设计——基于C51简易计算器
单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................
基于单片机的洗衣机设计
. 单片机原理及系统课程设计 专业：自动控制 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 交通大学自动化与电气工程学院 2014年1 月12日
基于AT89C51单片机的全自动洗衣机设计 1 设计目的及要求 1.1设计目的 洗衣机已成为人们日常生活中必不可少的一部分，但是传统的基于继电器的控制，已不能满足人们对洗衣机的要求。因此设计了基于单片机的洗衣机控制电路系统，由单片机控制实现洗衣机的各项功能。单片机的体积小，控制功能灵活，因此，设计出基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。由于个人能力有限，所设计的洗衣机比前沿科技产品要差很远。所以这次课程设计的主要目的在于通过亲手操作，查找资料，培养自己的分析设计能力，把这学期课程中零散的知识进行整合，将理论的知识联系到实际的生活中，在实例中深入理解一些理论知识，并从中有所收获。 1.2设计要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束）。显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。洗衣时交替正、反转。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 利用AT89C51单片机的P0，P1，P2，P3串行口的输入输出功能，控制数码管、电动机、发光二极管的工作状态，进而模拟洗衣机的基本工作过程。 洗衣机的主要工作过程是：进水—洗涤—漂洗—换水—漂洗—换水—漂洗—换水—脱水—结束。上述工作过程中，包含三个过程：洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。 (1) 洗涤过程：放好待洗物，启动开关，进水阀通电，向洗衣机供水，供水结束后，洗涤电动机接通电源，通过电机不停的正转、反转，形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用；同时衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力，达到洗涤衣物的目的。 (2) 漂洗过程：漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液，因此，漂洗过程与洗涤过程的电机动作是完全相同的。
基于单片机的洗衣机智能控制系统方案
全自动洗衣机的设计 一、设计要求 洗衣机的洗涤原理是由模拟人工洗涤衣物发展而来的，即通过翻滚、摩擦、水的冲刷等机械作用以及洗涤剂的表面活化作用，将附着在衣物上的污垢除掉，以达到洗净衣物的目的。全自动洗衣机是常见的家用电器。它能够按照预设模式自动地完成衣物的洗涤、漂洗和脱水，也可以单独地进行洗涤、漂洗和脱水操作，这些过程一般按时间进行控制。通常在给定的模式下，根据衣物多少允许用户设置不同的水位，当洗衣机启动后，上水电磁阀打开注水，当水到达设定的限位时，上水电磁阀断电，注水过程停止，启动电机，即可开始洗衣操作，为了提高洗衣效率，电机一般先正转若干秒，然后再反转若干秒。另外，每个洗衣机都有容量限制，当洗衣量大于它的额定容量容量时，控制系统报警并且不启动。 本设计要实现的功能有： （1）用户参数的输入：用户根据衣物的数量和质地确定洗涤时间、漂洗次数、脱水时间，然后通过按键输入具体的参数。 （2）参数和时间的显示：灵活地运用数码显示管会带来许多方便，它可以用来显示用户实时所处的洗衣功能状态以及所剩时间。 （3）实时控制的实现：单片机在获取了用户输入的参数后，对其进行分析处理，然后按照计算结果对洗衣过程进行实时控制。 （4）水位检测的实现：水位的高低影响着整个洗衣过程的进行，因此需要水位检测器将水位的变化发送给单片机，单片机根据水位的情况确定下一步应该做什么。 （5）洗衣过程的实现：一般的洗衣过程包括注水、洗涤、漂洗、排水和脱水
这些步骤。在洗衣过程中，系统主要控制进水电磁阀、排水电磁阀的打开和关闭，电机的正转、反转和停止。 （6）洗衣完毕的通知：当洗衣过程结束后，蜂鸣器就报警通知用户洗衣完毕。 二、设计分析 本设计在设计洗衣机的控制系统时，洗衣机通过控制系统设定洗衣程序，在内桶（洗涤脱水桶）自动完成注水、洗涤、漂洗、浸泡、排水和脱水全过程。洗衣时，控制系统打开进水电磁阀，开始注水；当洗涤脱水桶内的水位达到系统设定值时，水位检测器向单片机发送一个低电平，通知控制系统关闭进水电磁阀，同时启动电机洗衣。电机在系统的控制下进行正转、停、反转，通过传动机构带动波轮执行洗涤程序；当洗涤时间终了，控制系统切断电机电路，打开排水电磁阀，开始排水；然后再次注水，洗衣机进入漂洗状态，完成漂洗程序（通常为2次漂洗），再注水进行浸泡；浸泡完，开始排水，同时，排水电磁铁的动作带动减速离合器制动臂，使离合器棘轮与棘爪分离，制动带松开，为脱水程序作好准备；排水结束后，系统控制电机单方向高速运转，完成脱水程序；当脱水程序终了，系统控制排水电磁铁和电机断电，排水阀和减速离合器的制动臂复位，同时蜂鸣器奏响音乐，通知用户整个洗衣程序结束。 具有如下基本功能。 （1）不同模式时的弱强洗涤功能。要求强洗时正反转驱动时间各为4S，间歇时间为2S；弱洗时正反转驱动时间各为3S，间歇时间为2S。 （2）6种洗衣工作程序，即标准程序，轻柔洗衣，快洗，单次洗衣，单漂和脱水程序。标准程序是进水—洗涤—排水--脱水，如此循环3次，具体是第一循环为洗涤，时间为15min,中间洗涤为5min.排水时间采用动态检测，脱水时间