单片机的全自动洗衣机控制系统设计
摘 要近几年以来，洗衣机在洗衣的方式上有了巨大的变化，在功能上面也体现出了多样化，也越来越贴近于人们的洗衣需求。因此基于洗衣的多功能化，现在又研发了一种新型的洗衣机，被大家称为全自动洗衣机。此设计是用一种微控制器来控制洗衣机的工作状态。这种微控制器就是生活中所说的单片机。本论文在基于微控制器（单片机）的基础上，设计了关于全自动洗衣机的控制系统，此系统可以完成对洗衣机整个工作过程的一个实时监测。这个过程可以归纳为如下几个方面，分别为：用户洗衣要求的设置、洗衣机工作的过程、停止时的最终报警。在控制部分中包含了如下几个电路：电源电路、单片机控制电路以及外围的硬件电路。以STC12C5A60S2系列的单片机为中枢的主控单元部分操控了洗衣机的各个工作状态的过程。外围电路主要有以下几个部分的电路:按键电路、蜂鸣器电路、LED指示灯电路等等。软件这一块主要涉及到了如下四个方面，分别为：洗衣工作的主程序、各个洗衣模式的子程序、内部定时器中断服务程序。
目录
1. 绪言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 设计的目的和意义 2
1.3 全自动洗衣机的国内外现状 2
1.4本论文的主要研究内容 3
2. 全自动洗衣机控制系统的总体方案设计 4
2.1全自动洗衣机的主要控制要求 4
2.2 洗衣机的设计方案 5
2.2.1.洗衣机控制器控制面板的设计 5
2.2.2 洗衣机控制面板的按键以及开关设计 6
2.3洗衣机控制系统的功能 6
3. 全自动洗衣机控制系统的硬件设计 7
3.1控制系统的电路组成 7
3.2单片机主控系统 8
3.3电源电路的设计 10
3.4单片机的最小系统 11
3.5按键电路的设计 12
3.6电机驱动电路的设计 13
3.7水位检测电路 14
3.8显示电路 14
3.9蜂鸣器报警电路 16
4. 全自动洗衣机控制系统的软件设计 17
4.1 主程序设计 17
4.2 标准洗衣程序设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.3 洗涤程序的设计 19
4.4 漂洗程序的设计 20
4.5 脱水程序的设计 21
4.6 内部定时中断程序设计 22
5. 调试 23
5.1 硬件调试 23
5.2 软件调试 23
6. 总结 25
参考文献 26
致谢 27
附录 28
附录A 主电路图 28
附录B 元件清单 29
附录C 程序 30
1. 绪言
洗衣机在中国的市场上已逐步进入了更换期，市场发展力巨大，洗衣机在洗衣服的功能上面实现了人们不同的需求，促使大家的生活越来越便捷化。与此同时，洗衣机在某些方面还是存在着不足之处。所以要求现在的设计人员研发出具有更高科技的洗衣机来满足人们的需求，适应时代的进步。
现在绝大多数洗衣机基本上不兼容洗衣的所有功能，绝大多数厂家都专注于自己的品牌优势，与其他洗衣机相比较，在个性化方面也突出了一个或两个不同的功能，洗衣机每个环节的工作控制都是鉴于单片机的基础上来实现的，因此洗衣机控制部分的设计使得它在人们的家庭中占据了一个至关重要的位置。我们的生活中越来越多的地方需要用到单片机，同时也说明了我们越来越多的地方需要控制系统来帮助我们完成工作。单片机有很高的使用价值：比如体积小巧、功能多、价格低廉以及它的抗干扰能力强，工作时的稳定性也比较好。因此，单片机的使用也随之变得越来越广泛，在工业自动化，工业控制，智能化仪器，家用电器，信息和通信，军事装配等方面当中，起着“微机控制”的作用。随着单片机技术的快速发展，在过程控制，机电一体化，智能仪器，家电等等领域中，因为单片机集成度高，在其他方面的运行速率快，容积小，运行稳定度高，价钱便宜等优势使它被应用在了广泛的领域中。
1.1 课题研究背景
人们生活水平的提高体现在了洗衣机智能化的发展速度上面。洗衣机具有智能多、自动化程度高，只要我们把衣服放进洗衣机里面，再轻松的按下面板上的不同洗衣功能按键，它便会自动进水到洗衣机里面，一些高端的计算机控制的洗衣机，可以自动感测衣服的重量，然后再自动地放入一些水和洗涤剂，洗涤时间和洗涤强度会自动进行设置，自动清洗后，再对衣服进行脱水，有些滚筒式的洗衣机还能把脱水后的衣服做更进一步的加工，最后把衣服的湿度降低，把衣服烘干，可以立即从洗衣机里拿出来穿在身上。待洗衣工作完成时，报警器就会鸣叫提示用户洗衣已经结束，有些厂家把报警声音改成了音乐，这让更多的用户去选择使用全自动洗衣机，所有洗衣过程均不需要用户参与。所以该用户可以在洗衣过程中干其他事情，节约了很多时间。每一项技术的进步就意味着洗衣过程的自动化程度的增加。
1.2 设计的目的和意义
洗衣机在中国的市场上已逐步进入了更换期，市场发展力巨大。洗衣机在洗衣服的功能上面实现了人们不同的需求，给人们的生活带来了很多方便。与此同时，洗衣机在某些方面还是存在着不足之处。现在绝大多数洗衣机基本上不兼容洗衣的所有功能，绝大多数厂家都专注于自己的品牌优势，与其他洗衣机相比较，在个性化方面也突出了一个或两个不同的功能，洗衣机的每一项功能的实现都是由单片机来完成的，因此洗衣机控制部分的设计使得它在人们的家庭中占据了一个至关重要的位置。为了使洗衣机控制部分的设计贴近于用户的要求，同时还将控制技术逐渐融入到了人们的生活中，最主要的是把所学到的东西运用到我们需要的领域中来。本次设计还有如下几方面的目的：
（1）可以进一步了解STC12C5A60S2单片机。
（2）认识单片机控制技术的发展历程。
（3）深入学习C语言的编程方法。
（4）提高个人动手能力。
1.3 全自动洗衣机的国内外现状
洗衣机的多功能化在人们生活中的影响力越来越大，因此在购置洗衣机的时候考虑的因素也会比较多，与之相对应的要求也变得很高。在这种竞争比较激烈的情形之下，洗衣机的市场发展也在加快步伐。当前，中国虽然有很多品牌的洗衣机，但是它们在外表看起来还是相似的，没有多大的区别。只有个别的国外引进的一些品牌的洗衣机从外表的设计来看是比较新颖的。在洗衣机迅速发展的趋势下，许多高科技已逐渐投入到洗衣机的控制功能中。比如：离心力的原理，技术，应用无离合器轮和内筒的集成技术，无孔内桶技术等。现在市场上的洗衣机种类有如下几种类型：波轮式，搅拌式和滚筒式，它们在市场上的受欢迎程度可以从数字当中分析得知。
现在世界已经跨越成了一个技术，知识爆炸的时代，人们只要有需求，就可以立即生产出他们需要的产品。洗衣机的发展是一个漫长的时间，然而人们也发现了它在生活中的不便，所以将在实践中不断地对它进行改进与完善，人们称之为新流行的洗衣机就是在这种情况下出世的。全自动洗衣机洗衣方法的巨大变化是它的第一次演变。另一个变化是它贴近于人们说的多功能化，自动化、人性化的特点。此外，一些容积比较大的洗衣机已经逐渐跨入人们的消费行列中。
根据行业的情形来看，先进洗衣技术的创新，洗衣方式所表现出的关注健康和个性发展的特点，在市场上已逐渐流行起来。
1.4本论文的主要研究内容
本设计在单片机的设计控制下达到了洗衣的基本过程。单片机也被称作为微电脑控制器，在设计时所需要基本外部控制扩展电路，最终达到以单片机为核心控制器的洗衣机控制整个洗衣流程。
目录
1. 绪言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 设计的目的和意义 2
1.3 全自动洗衣机的国内外现状 2
1.4本论文的主要研究内容 3
2. 全自动洗衣机控制系统的总体方案设计 4
2.1全自动洗衣机的主要控制要求 4
2.2 洗衣机的设计方案 5
2.2.1.洗衣机控制器控制面板的设计 5
2.2.2 洗衣机控制面板的按键以及开关设计 6
2.3洗衣机控制系统的功能 6
3. 全自动洗衣机控制系统的硬件设计 7
3.1控制系统的电路组成 7
3.2单片机主控系统 8
3.3电源电路的设计 10
3.4单片机的最小系统 11
3.5按键电路的设计 12
3.6电机驱动电路的设计 13
3.7水位检测电路 14
3.8显示电路 14
3.9蜂鸣器报警电路 16
4. 全自动洗衣机控制系统的软件设计 17
4.1 主程序设计 17
4.2 标准洗衣程序设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.3 洗涤程序的设计 19
4.4 漂洗程序的设计 20
4.5 脱水程序的设计 21
4.6 内部定时中断程序设计 22
5. 调试 23
5.1 硬件调试 23
5.2 软件调试 23
6. 总结 25
参考文献 26
致谢 27
附录 28
附录A 主电路图 28
附录B 元件清单 29
附录C 程序 30
1. 绪言
洗衣机在中国的市场上已逐步进入了更换期，市场发展力巨大，洗衣机在洗衣服的功能上面实现了人们不同的需求，促使大家的生活越来越便捷化。与此同时，洗衣机在某些方面还是存在着不足之处。所以要求现在的设计人员研发出具有更高科技的洗衣机来满足人们的需求，适应时代的进步。
现在绝大多数洗衣机基本上不兼容洗衣的所有功能，绝大多数厂家都专注于自己的品牌优势，与其他洗衣机相比较，在个性化方面也突出了一个或两个不同的功能，洗衣机每个环节的工作控制都是鉴于单片机的基础上来实现的，因此洗衣机控制部分的设计使得它在人们的家庭中占据了一个至关重要的位置。我们的生活中越来越多的地方需要用到单片机，同时也说明了我们越来越多的地方需要控制系统来帮助我们完成工作。单片机有很高的使用价值：比如体积小巧、功能多、价格低廉以及它的抗干扰能力强，工作时的稳定性也比较好。因此，单片机的使用也随之变得越来越广泛，在工业自动化，工业控制，智能化仪器，家用电器，信息和通信，军事装配等方面当中，起着“微机控制”的作用。随着单片机技术的快速发展，在过程控制，机电一体化，智能仪器，家电等等领域中，因为单片机集成度高，在其他方面的运行速率快，容积小，运行稳定度高，价钱便宜等优势使它被应用在了广泛的领域中。
1.1 课题研究背景
人们生活水平的提高体现在了洗衣机智能化的发展速度上面。洗衣机具有智能多、自动化程度高，只要我们把衣服放进洗衣机里面，再轻松的按下面板上的不同洗衣功能按键，它便会自动进水到洗衣机里面，一些高端的计算机控制的洗衣机，可以自动感测衣服的重量，然后再自动地放入一些水和洗涤剂，洗涤时间和洗涤强度会自动进行设置，自动清洗后，再对衣服进行脱水，有些滚筒式的洗衣机还能把脱水后的衣服做更进一步的加工，最后把衣服的湿度降低，把衣服烘干，可以立即从洗衣机里拿出来穿在身上。待洗衣工作完成时，报警器就会鸣叫提示用户洗衣已经结束，有些厂家把报警声音改成了音乐，这让更多的用户去选择使用全自动洗衣机，所有洗衣过程均不需要用户参与。所以该用户可以在洗衣过程中干其他事情，节约了很多时间。每一项技术的进步就意味着洗衣过程的自动化程度的增加。
1.2 设计的目的和意义
洗衣机在中国的市场上已逐步进入了更换期，市场发展力巨大。洗衣机在洗衣服的功能上面实现了人们不同的需求，给人们的生活带来了很多方便。与此同时，洗衣机在某些方面还是存在着不足之处。现在绝大多数洗衣机基本上不兼容洗衣的所有功能，绝大多数厂家都专注于自己的品牌优势，与其他洗衣机相比较，在个性化方面也突出了一个或两个不同的功能，洗衣机的每一项功能的实现都是由单片机来完成的，因此洗衣机控制部分的设计使得它在人们的家庭中占据了一个至关重要的位置。为了使洗衣机控制部分的设计贴近于用户的要求，同时还将控制技术逐渐融入到了人们的生活中，最主要的是把所学到的东西运用到我们需要的领域中来。本次设计还有如下几方面的目的：
（1）可以进一步了解STC12C5A60S2单片机。
（2）认识单片机控制技术的发展历程。
（3）深入学习C语言的编程方法。
（4）提高个人动手能力。
1.3 全自动洗衣机的国内外现状
洗衣机的多功能化在人们生活中的影响力越来越大，因此在购置洗衣机的时候考虑的因素也会比较多，与之相对应的要求也变得很高。在这种竞争比较激烈的情形之下，洗衣机的市场发展也在加快步伐。当前，中国虽然有很多品牌的洗衣机，但是它们在外表看起来还是相似的，没有多大的区别。只有个别的国外引进的一些品牌的洗衣机从外表的设计来看是比较新颖的。在洗衣机迅速发展的趋势下，许多高科技已逐渐投入到洗衣机的控制功能中。比如：离心力的原理，技术，应用无离合器轮和内筒的集成技术，无孔内桶技术等。现在市场上的洗衣机种类有如下几种类型：波轮式，搅拌式和滚筒式，它们在市场上的受欢迎程度可以从数字当中分析得知。
现在世界已经跨越成了一个技术，知识爆炸的时代，人们只要有需求，就可以立即生产出他们需要的产品。洗衣机的发展是一个漫长的时间，然而人们也发现了它在生活中的不便，所以将在实践中不断地对它进行改进与完善，人们称之为新流行的洗衣机就是在这种情况下出世的。全自动洗衣机洗衣方法的巨大变化是它的第一次演变。另一个变化是它贴近于人们说的多功能化，自动化、人性化的特点。此外，一些容积比较大的洗衣机已经逐渐跨入人们的消费行列中。
根据行业的情形来看，先进洗衣技术的创新，洗衣方式所表现出的关注健康和个性发展的特点，在市场上已逐渐流行起来。
1.4本论文的主要研究内容
本设计在单片机的设计控制下达到了洗衣的基本过程。单片机也被称作为微电脑控制器，在设计时所需要基本外部控制扩展电路，最终达到以单片机为核心控制器的洗衣机控制整个洗衣流程。
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