【毕业学位论文】（Word原稿）数字全自动洗衣机的仿真与实现-计算机科学与技术

题目 数字全自动洗衣机的仿真与实现 作者姓名 指导教师 二级学院 电气信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 学 号 4012 年 5 月 2 日西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的 仿真与实现 I 数字全自动洗衣机的仿真与实现 摘 要 本文全面系统地论述了拟 用新型单片机 为核心控制部件与有关机电、电器元件构成的数字全自动洗衣机 。文中重点研究了全自动洗衣机全过 程的工作流程所需的硬件组成的原理设计 和软件编程的实现。设计中考虑到被洗物件既要干净达标又要 尽量不损伤被洗物件，根据被洗物件的原材料和工艺组织不同，洗涤分为强洗、中洗和柔洗三个工艺档次。本文研究的创新点是根据不同的被洗物件的沾污的程度和沾污的原材料可现场编程作特殊处理（如：水加温、强洗再增强、延时等措施）以及节能环保等技术。 在自动洗涤的过程中具有全程检测、显示、跟踪及报警功能，本文的研究成果具有很好的实用参考价值和市场需求前景。 关键词： 全自动洗衣机 ；单片机； 可编程 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 of as a of is on of of of to up to to of in is In is to of of be at as as In of 安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 录 摘 要 . I . 录 . 言 . 1 1 全自动洗衣机的介绍 . 2 自动洗衣机的发展背景 . 2 自动洗衣机的发展前景 . 2 自动洗衣机设计的目的 . 3 2 系统总体设计 . 4 体框图 . 4 自动洗衣机的设计方案 . 4 统技术方案 . 5 统的逻辑框图 . 6 统设计方案 . 7 新方案设计 . 8 线可编程的设计 . 8 控功能键的设计 . 9 热功能键的设计 . 9 3 系统电路设计 . 10 片机与按键的设计 . 10 片机与功能键的设计 . 10 部中断设计 . 11 片机复位键设计 . 12 位传感器和温度传感器的设计 . 13 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 片机与驱动电路的设计 . 14 片机与 步进电机 . 14 片机与七段 . 16 片机与显示的设计 . 17 电器与单片机的设计 . 18 片机与报警系统的设计 . 19 片机振荡器的设计 . 20 4 软件设计 . 21 盘子程序流程图 . 21 示子程序流程图 . 22 机转动流程图 . 23 警子程序流程图 . 24 5 安装与调试 . 25 件电路 . 25 试 . 26 件调试 . 26 件调试 . 27 6 总结与改进 . 28 结 . 28 进 . 28 思想小结 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 31 附 录 . 33 附录 A . 33 附录 B . 35 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的 仿真与实现 1 前 言 目前中国洗衣机市场正进入更新换代时期，市场潜力巨大，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、暂停等七大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。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、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机没有实现全方面的兼容，大多数洗衣机的厂家都注重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控制实现的，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。 基于单片机的 全 自动洗衣机控制系统具有精度高、功能强、经济性好的特点。无论是在提高产品的质量还是产品数量，节约能源还是 改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。对基于 单片机的全自动洗衣机控制系统设计进行深入研究 ，使我们掌握 全自动洗衣机的这种重要家电的工作原理和操作系统，进一步了解单片机在不同领域的应用方法，学会了单片机控制电路的设计，为以后对单片机的研究和学习打下了坚实的基础，所以本次设计具有重要意义。 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 2 1 全自动洗衣机的介绍 洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成 。 自动洗衣机的发展背景 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现之前，对于许多人而言， 它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打 这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累 。 1858 年，汉密尔顿史密斯制成了世界上第一台洗衣机。 1874 年，“手工时代”受到前所未有的挑战，美国人比尔 布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。 1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机 。 1920 年美国玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶 体，第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双 层结构。 1936年，他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时世界各地也出现了洗衣机。欧洲国家研制成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。 1932 年后，美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机，洗涤、漂洗和脱水都在 同一个滚筒内自动完成 ，使洗衣机的发展跃上了 一个新台阶。这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。 第二次世界大战后 ，洗衣机得到迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮 安装在洗衣机桶底， 又称涡卷式洗衣机。 近几十年，在工业发达国家，全自动洗衣机技术得到迅速发展， 其年总产量及社会普及率均已达到较高水平。 自动洗衣机的发展前景 全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生的巨大的变化。 原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 3 机的历史 洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐，引 发了洗衣机消费健康潮。 另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按钮一切自动运行。同时，用户可以按照自己的洗衣习惯，自主选择时间和方式，自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适，如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗；斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰；蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便， 驱电机在节能降噪方面效果更加突出，等等。 另外，大容量成为不变的消费趋势。前几年，洗衣机容量多为 4斤， 6 公斤的大容量尚很 少见。现在， 7 公斤的容量已经很普遍， 8 公斤也正常。现代人居空间不断扩大，对宽敞、舒适、方便要求更多 。 业内人士表示，尖端洗涤技术的革新，所表现出的洗衣方式更加注重健康和个性化，已在市场发展中倍受欢迎。 自动洗衣机设计的目的 目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，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、暂停等七大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。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，大多洗衣的厂家都注重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控制实现的，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。 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 4 2 系统 总体设计 体框图 全自动洗衣机的总体设计框图如图 示： 图 自动洗衣机的总体设计框图 自动 洗衣机的设计方案 本设计实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户按键信号的输入、洗衣、漂洗、排水和脱水等阶段。控制系统主要由电源电路、 数字 控制电路和 机械 控制电路组成，电源采用滤波后的稳压 5V 直流电源， 数字控制电路负责洗衣机的工作过程，主要由 4 位七段 示器、按键、蜂鸣器、指示灯组成；机械控制电路实现传感器检测、电机驱动、进水、排水等功能，主要由水位检测器、电动机、传动系统部件、进水排水电磁阀组成。 （ 1） 按键 洗衣机面板上有 6 个按钮 位键；按一下开关，单片机和 8255 同时进行复位 ； 洗键；按一下开关，洗衣机进行强洗； 洗键；按一下开关，洗衣机进行中 洗； 微 机 按 键 显示 报警器 执行机构 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 5 弱 洗键； 按一下开关，洗衣机进行弱洗； 特控 键；按一下开关，洗衣机 对洗涤功能进行加强 ； 加热键；按一下开关，加热器对洗衣机中的水进行加热 。 强洗：洗涤 12 分钟；漂洗 5 分钟 2 次；脱水 3 分钟。中洗：洗涤 3 分钟；漂洗 3 分钟 2 次；脱水 2 分钟。弱洗：洗涤 2 分钟；漂洗 1 分钟 2 次；脱水 2 分钟。 （ 2）洗衣机自检 洗衣机上电后，先进行自检，包括检查安全开关，排水阀 状态，进水阀工作过程，电机的运转等，若发现异常现象则蜂鸣器响。 （ 3）洗衣程序 洗涤过程：通电后， 选择洗涤键，则洗衣机从洗涤过程开始。进入洗涤过程，首先进水阀接通，开始向洗衣机供水，当达到要求水位时，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 M 是一个正反转电机，可以形成往返电流，有利于洗涤衣物。 漂洗过程：漂洗过程与洗涤过程操作相同只是时间不同。 脱水过程： 洗涤或漂洗过程结束后，电机 M 停止转动，排水阀接通，开始排水。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 到一定值，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。 （ 4）显示 洗涤、漂洗及脱水时间都通过倒计时的方式显示在 4 位七段 示器 上，依次为分十位，分个位，秒十位，秒个位。 统技术方案 国内外市场上有很多种类的洗衣机，采用的控制系统也各不相同，基于学习和实际的情况，本设计我选用了 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序控制器外接部件后，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。程序控制系统接收来自操作面板的动作指令，送出相应的执行指令，使电动机、 示器等按程序通电运行；同时还可以检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，并发出报警。程序控制系统西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 6 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。 统的 逻辑框图 主控制系统运用的是 片机，其控制的对象包括：进水阀、排水阀、电机、示器。这些被控制对象需要根据不同的洗衣程序来设定它们不同的工作状态和工作时间，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运行剩余时间；按键来控制程序的运行和设置洗涤模式；蜂鸣器用来运行程序运行提示及故障报警。 洗衣机的系统框架设计如图 示： 图 统设计框图 各框图的作用： 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 序处理器 据存储器 输入 /输出接口电路及计时、分 频、扫描、定时、时间设定等电路， 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，输出各种电路输出信号，使洗衣机自动完成程序操作的相应步骤。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。 过外接输入的 5压 并 经过 滤波后，为电路提供稳定的 5压。 52 电源 滤波 蜂鸣 驱动 电路 82 55 244 示 复位 1 水阀 排水阀 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 7 电路的作用是复位 。 片机的复位信号是从 系统处于正常工作状态，且振荡器工作 稳定后，如在个机器周期（ 24个振荡周期）以上， （ 1）按键 单片机 作为复位键 ； （ 2）按键 1，接 为强 洗 洗涤选择键 ； （ 3）按键 2，接 为标准洗涤选择键； （ 4）按键 3，接 为弱洗洗涤选择键； （ 5）按键 4，接 为 特殊功能处理键 ； （ 6）按键 5，接 为 加热 键； 制并行扩展接口 8255的 通过 74动 4位七段共阴极数码管，从而来显示剩余时间。 单片机 255的 又由 而来控制和驱动电机的转动。 电路在洗衣机中起报警的作用，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。 水位选择开关接 进水期间，系统不断检测，当达到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检测，其通断状态由电路输送给单片机，由单片机进行指令控制。 统设计方案 本设计有 5个功能键，其中 断系统在计算机系统中起着十分重要的作用。一个功能很强的中断系统，能大大提高计算机处理事件的能力，提高效率，增强实时性。 中断分为查询中断和矢量中断；查询中断方式是通过软件逐个 查询各中断源的中断请求标志，其查询顺序反映了中断源的优先顺序。先查询的优先级高，后查询的优先级低，顺序排队。通过查询并找出其对应的中断服务程序的入口地址，然后转向该中断服务程序西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 8 执行 。其缺点是软件查询循环占用一定的时间，每次必须从优先级最高的中断源查询开始，逐级向低级优先级查询，影响主机响应中断的 效率，而且优先级低的中断请求被响应的机率会受影响。 矢量中断（又称向量中断）则以硬件为基础，为每个中断源直接提供对应的中断服务程序入口地址，或称向量地址。中断请求通过优先级排队电路，一旦被响应，立即转向对应的向量地址去执行。因此，向量中断响应速度快，提高了主机的响应效率。 考虑到洗衣机的效率 ，通过比较 我们采用矢量中断； 故功能键 0 1两种中断方式；入口地址分别为： 0003013H。 为了 更好的去除不同材料衣服上的污垢，我们选择 5线 4相的步进电机，通过控制它能够转动不同的角度和不同的速度，因此它能更有效的去除不同材质衣服上面的污垢。 为了能够更加准确地显示洗衣剩余的时间，我们选择了 4位七段 共阴极 在本次设计中使用了水位传感器，可以精确地测量水位，能够有效地减少洗涤剂的使用和水的使用，更加环保。 此外，为了让人们更方便的了解洗衣机的运行情况，在洗衣机遇到 故障和运行完成时会发出蜂鸣声来提示用户。 新方案设计 线可编程的设计 本设计的创新点就是具备在线可编程功能，不同的场合衣物的沾污物质 的原材料 不同以及不同场合被洗衣物的原材料也不同， 所以要根据不同的情形设计出不同的编程方案供消费者选择。例如：大酒店服务员的衣物大多数就只是沾了些灰尘，比较容易洗净，所以让洗衣机转动的时间过长是一种无用的浪费，这时就要利用可在线编程使得洗衣机运转的时间缩短，这样不仅可以减小了衣物的损坏而且还可以节省水资源和延长洗衣机的寿命，可以最大的满足这类用户的需求；而 像大型工厂他们员工的衣物不仅是灰尘而且还有机器用油、汗水等，如果用普通洗衣机洗涤他们的衣物可能很难洗净， 如果消费者多洗几遍可以洗净 但 需 要有个专人控制浪费了劳力， 可以通过在线可编程使得洗涤的时间加长，这样可以使得衣物洗净同时还可以减少劳力的浪费。 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 9 为了满足消费者的广泛要求， 本设计 采用在线可编程，可以根据消费者的需求来选择最佳的设计方案，最终满足市场的需求。 控功能键的设计 由于人们在日常生活中接触的事物不同，有时候衣物沾污的物质可能比较难以洗净，那就需要做特殊处理。在本次设计中，设计出的一个特控 功能键，它的作用就是对衣物做洗涤的增强 。洗涤的增强包括两个方面：一个方面是对洗涤时间的延长；另一方面是对电机转动的加快来增强对衣物的洗涤。 热功能键的设计 对于有些 沾污在衣物上的物质需要热水才能够洗净，基于这种情况本设计设置了一个加热功能键 并且使用了温度传感器 ，在温度加热到 40摄氏度左右就会停止加热。 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 10 3 系统电路设计 目前国内外有很多种类的洗衣机，采用的控制系统也各不相同，基于学习和实际的情况， 本设计我选用了 片机来实现洗衣机各控制器的各控制 要求。此设计以单片机为主体，配有各种控制电路，构成洗衣机的系统电路的控制系统。 片机与按键的设计 本设计对单片机的控制主要是用按键来控制，由按键输入信号，单片机接受到信号后执行相应的程序 ，因此单片机与按键的设计具有非常重要的意义。 片机与功能键的设计 功能键 设计 如 图 图 能键 路图 功能键 别为强洗、中洗、弱洗的功能键，分别接在单片机的 ，在组成应用系统时 ， ，且可位处理，在使用中十分方便。在这里我们把它用作位处理的通用 I/2、 接通电源后，从 片机 的是高电平； 安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 11 果按下按键 么 有低电平输入，当单片机接受到这个信号后就会执行强洗的相应程序，使得电动机正常的运转；如果按下 ，那么 单片机接受到这个信号后 就会执行中洗的相应程序，使得电机按照中洗的方式正常运转；如果按下 么就会有低电平从 得单片机执行相应的弱洗程序，从而使得电机按照弱洗的方式正常的运转。 部中断设计 功能键 图 能键 路图 功能键 控功能键和加热键 ，分别接在单片机的 别是外部中断 0 请求端 （ 0 和外部中断 1 请求端 （ 1 ， 0 1中 断请求信号由外部产生并输入，称外部中断，其余的中断请求信号均由主机内部产生，故称为内部中断。各中断信号 分别由定时 /计数器控制寄存器 供给主机查询和采样。 外部中断源： 0外部中断 0 请求中断输入端口（ 脚），低电平或负跳变（从高到底）安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 12 有效。当 0断请求 有效，则置位 断请求标志位 。主机在每个机器周期的 2 状态采样 志位，当条件满足，则响应中断请求。由硬件自动复位 当关中断时亦可采用软件查询法进行处理。 由软件设置 志位进行选择 0低电平还负跳变触发中断请求。 1外部中断 1 请求中断输入端口（ 脚），低电平或负跳变（从高到低）有效。其功能与操作同。 在电路接通电源以后， 口输入单片机的都是 低 电平；当按下 以后 松手的那一刻它又由高电平变成低电平即负跳变触发中断，从而产生中断，入口地址为 0003H，使得单片机执行中断后的程序，使得单片机控制电机加快转速和延长转动时间 。当按下 以后 间变成高电平，而松手的瞬间 跳变触发中断，从而产生中断，其入口地址为 0013H,单片机执行中断后的程序，使得 洗衣机中的水进行加温 。 片机复位键设计 为了保证系统更加安全有效的运转，本设计采用手动和上电复位， 采用的是施密特电路，施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。 门电路有一个阀值电压，当输入电压从低 电平上升到阀值电压或从高电平下降到阀值电压时电路的状态将发生变化，施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阀值电压，分别称为正向阀值电压和负向阀值电压，在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态变化的输入电压称为正向阀值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化 的输入电压称为负向阀值电压。正向阀值电压和负向阀值电压之差称为回差电压。 为了更加有效的进行复位，本设计采用施密特电路，不用手动清除和软件清除，能够更有效保障系统安全运行，使得系统高效、可靠。 单片机复位键的设计如图 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 13 图 片机复位键电路图 9脚）：复位信号输入端。 振荡器起振后，该引脚置高电平，并持续 2个机器周期以上系统进行复位。 该复位电路既可以上电复位也可以手动复位 ，同时还可以很好地预防因复位而引起的内部某些寄存器的错误复位。 当系统上电时， 电路导通，电容 复位电路通过电容 给 高电平随着 的充电过程而逐渐回落，即 的充 电时间，为了保证系统能可靠的复位， 电平必须维持足够长的时间（ 2个机器周期以上）。当按下 容放电并短路，通过反相器加给 而使单片机有效的复位；因此，此电路既可以上电复位，又可以手动复位。 位传感器和温度传感器的设计 水位传感器、温度传感器的设计如图 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 14 图 位传感器、温度传感器的设计 在洗衣机进水的时候，当水位传感器检测到水位到达指定的高度的时候，就会向单片机的 当单片机检测到这个高电平信号后就会停止向洗衣机内 进水。当按下 片机的 加热到指定的温度的时候，温度传感器检测到这个温度后就会向单片机的 片机检测到这个高电平时单片机的 片机与驱动电路的设计 片机与步进电机 单片机与步进电机的驱动如图 图 片机与步进电机的驱动框图 本设计我选择的电机是 5线 4相 35 主要技术参数： 额 定电压 12V 10 空载牵入频率 600 数 4 空载牵出频率 1000速比 1/64 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 15 步进电机是一种将脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“ 步距角 ”） ，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到调 速的目的。 步进电机主要特点： 且不累积。 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点； 一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏 130度以上，有的甚至高达摄氏 200 度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80 当步进电机转动时，电机各 相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大，在它的作 用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。 若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。 步进电机有一个技术参数；空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够 正 常 启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转，在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频 (电机转速从低速升到高速 )。 步进电机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途，伴随着 不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。 步进电机 35 4相 8拍电机；其脉冲分配表如下： 4相 8拍分配表 A B C D N 1 0 0 0 N+1 1 1 0 0 N+2 0 1 0 0 N+3 0 1 1 0 N+4 0 0 1 0 N+5 0 0 1 1 N+6 0 0 0 1 N+7 1 0 0 1 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 16 8255 是一种通用可编程并行 I/O 口扩展器件，它与 全兼容、 配套。硬件接口电路设计极为简单、方便。 8255 的 在单片机的 8255 的 别接在地址总线的 此 8255 控制存储器的地址为 7A 口、 、 的地址分别为 7778255的 4而控制四位 8255的 而控制 5线 4相电机的转动。 因此由单片机 向 8255 的 7次发送 08H、 004H、 06H、 02H、 03H、01H、 09H；然后循环向地址 7机就会转动，如果想要电机转动比较快，那么就在循环一次后调延迟时间稍微短一点的延时，如果想要电机转动慢点，那么就在循环一次后调延迟时间稍微长点的延时。如果要反转就依次向 8255的 7址 输入 09H、01H、 03H、 02H、 06H、 04H、 008H；同样调用不同的延时就会使电机反转不同的速度。如果要使电机旋转不同的角度再反转，就向 8255 的 78H、 004H、 06H、02H、 03H、 01H、 09 因此，单片机是通过控制并行 I/255来控制驱动芯片 片机控制而有不同的转向和转速。 片机与七段 示器的驱动 本设计 采用的是七位 动电路如图所示： 图 位 由于 8255 的 在单片机的 8255 的 别接在地址总线的 此 8255控制存储器的地址为 77 西安培华学院本科毕业论文（设计） 数字全自动洗衣机的仿真与实现 17 本设