洗衣机的控制系统设计

1、太原科技大学毕业设计（论文）目录摘要 . I Abstract . II第1章 绪论 . 11.1 课题设计背景 . 11.2 国内外发展现状 . 11.2.1全自动洗衣机在国内外的现状 . 11.2.2存在的问题 . 31.3 设计目的和意义 . 31.4 论文的结构 . 4第2章 控制系统需求分析与方案设计 . 52.1 设计要求 . 52.2 控制功能需求分析 . 52.2.1硬件需求分析 . 52.2.2软件需求分析 . 62.3 控制系统方案设计 . 62.4 工作原理 . 6第3章 控制系统硬件设计 . 93.1设计要求 . 93.2 硬件选型 . 93.2.1主控芯片选型 . 9

2、3.3 硬件设计实施 . 103.3.1 电源电路设计 . 103.3.2 主控系统设计 . 113.3.3 复位电路设计 . 113.3.4 时钟电路设计 . 123.3.5 显示电路设计 . 123.3.6 蜂鸣器报警电路设计 . 133.3.7 电动机驱动电路设计 . 14 I太原科技大学毕业设计（论文）3.3.8 进水/排水电路设计 . 15第4章 控制系统软件设计 . 174.1 设计要求 . 174.2 控制系统程序设计 . 174.2.1 主程序设计 . 174.2.2 普通洗涤功能程序设计 . 184.2.3 洗涤功能程序设计 . 184.2.4 漂洗功能程序设计 . 194.

3、2.5 脱水功能程序设计 . 20第5章 调试 . 215.1 硬件电路调试 . 215.2 软件设计调试 . 21第6章 结论 . 23致谢 . 25参考文献 . 27附录 . 1附录A 主电路图 . 1附录B 程序 . 2II太原科技大学毕业设计（论文）摘要本文的核心是以51单片机设计的洗衣机，系统可以自动的完成整个过程，含有洗涤，漂洗，脱水以及完成报警等过程。硬件部分分为七大模块，分别是：电源电路，复位电路，时钟电路，显示电路，蜂鸣器电路，电机控制电路，进排水电路。软件部分包括主程序设计，洗涤程序设计，漂洗程序设计，脱水程序设计。调试模块分为硬件的调试，软件的调试。硬件方面主要针对硬件电

4、路进行检查，检查无误之后输入程序，完成全部洗衣程序。通过设计实现了洗衣机洗涤，漂洗，脱水和报警的全部过程，达到了设计目标。关键词：AT89S51单片机，外部电路，蜂鸣器I太原科技大学毕业设计（论文）AbstractThe core of this paper is to design the 51 single-chip washing machine, the system can automatically complete the whole process, including washing, rinsing, dehydration, and complete the alarm

5、process. The hardware part is divided into seven modules, which are: power circuit, reset circuit, clock circuit, display circuit, buzzer circuit, motor control circuit, water inlet and drainage circuit. The software part includes the main program, the design of the washing procedure, the rinsing pr

6、ocedure, the dewatering program design. Debugging module is divided into hardware debugging, software debugging. Hardware, mainly for the hardware circuit to check, check after the correct input procedures, complete all laundry procedures. Through the design of washing machine washing, rinsing, dehy

7、dration and alarm of the whole process, to achieve the design objectives.Keywords: AT89S51 single chip microcomputer, external circuit, buzzerII太原科技大学毕业设计（论文）第1章 绪论1.1 课题设计背景现代家用电器已逐渐智能化，就针对于洗衣机而言，功能越来越多，性能越来越好，智能化使得人们的生活更加的便捷。全自动洗衣机不需要亲自去手动洗涤，只需要将衣物放入其中，选择个人所需功能，它就会自动完成所有操作。在洗衣机出现之前，人们还是使用手工搓洗的方法进行

8、清洗衣物，费时又费力，而且衣物洗完之后需要晾很久才能干，一件衣物从清洗到最终结束需要很长时间，后来洗衣机出现之后完全解决了以前费时又费力的问题，只需要把脏衣物放入洗衣机内，自动的完成全部程序，这样既节约了时间，又不需要人工费力，可谓是一项伟大的发明。在节约用水，节约用电的方面，在功能性不变或者提高的情况下尽可能的节约地球上的资源，所以人们开始在选择洗衣机的时候更加注重这一点，从而使得现在市场节能节水洗衣机的销量逐渐升高，这必是将来家电行业发展的一个方向，这也就要求厂家的设计团队在节能节水这方面下更大的功夫，提高自己的技术，制造出更多功能齐全，性能更高，更加节水节能的洗衣机，这样才能在这个适应当

9、今社会用户的要求，也才能在这个科技迅速发展的社会立足，同时对绿色环保也做出了巨大的贡献。现在许多家电厂家也对这方面进行了很多的研究与开发，制造出了许多优异性能并且更加节约水，节约电的家电，这样也就更加迎合了消费者的需求，也使厂家制造的商品销量大大增加，同时也为环保和节能做出了巨大的贡献1。1.2 国内外发展现状1.2.1全自动洗衣机在国内外的现状目前在我国市场上滚筒式和波轮式得到了我国用户的认可，所以它们比较流行，销量较好，搅拌式目前还没有进入我国电商市场，所以我们只对前两种两种进行讨论。(1) 滚筒式洗衣机滚筒式洗衣机最早是出现在欧洲，它的外壳保护方式有许多种，使得它有着很结实的外壳，它还有

10、许多相对沉重的水泥块，在内筒高速旋转的时候，它可以制造超强的离心力，这样一来可以使之反复的旋转，伴随着桶内的水和清洁液的共同作用下，可以将脏衣物清洗的干干净净的。由于其用料主要由钢铁等铁质材料做成，所以它的寿命一般在15-20年左右。优点：滚筒式洗衣机由主电脑控制，洗涤均匀、衣服没有任何缠绕、相比波轮式洗衣机，它的磨损率要低百分之十左右，它的洗涤范围很广，像一些洗涤羊毛、羊绒、真丝 1太原科技大学毕业设计（论文）等衣物都可以洗涤，真正做到全面洗涤。它也可以进行加热，使洗衣粉或者其他洗涤剂充分溶解，充分发挥出洗衣粉或者其他洗涤剂的去污效能。它也可以在桶内形成较高浓度洗衣液，这样不仅可以节水，还可

11、以提高洗涤的效率，使清洗的衣物更加洁净。滚筒式的相比波轮式的有很多优异的地方，除了最基本的程序之外，它还可以设计出许多更加实用功能，这样一来就可以分类的针对某些地方的特殊原因就行调整和增加相应的功能2。它也有许多不可避免的缺点，比如说并不能将衣物完全清洗干净，很多时候用它洗完之后还需要人工的对较脏的地方进行清洗：整体完成洗衣所需要的时间也相对较长，一般洗涤时间约为一到两个小时，这所用的时间大约是是波轮式的好几倍；各方面消耗的也比较大，有时候想要在洗涤途中和完成之后无法打开机门添加或者减少衣物；脱水机身不停地摇晃，发出的响声很大；由于添加了水泥块等东西导致整体机身不轻，不便于移动，这样就使它的转

12、移能力降低了。所以，滚筒式虽然有许多优点例如不破坏洗涤衣物质量、有着动感的造型吸引人们眼球等，但它的缺点是不可避免的，上面叙述的这些缺点就会使原本就繁琐的工作更加的繁琐，很多人只关注它的优点去购买了，但是经过一段时间的使用之后发现其实并不是很实用，之后就会选择放弃，购买新的洗衣机。（2）波轮式洗衣机波轮式洗衣机是在市场上很常见的一种，它的工作原理相对简单，电机带动波轮旋转，桶内的衣物也不断地旋转，或者是与桶壁摩擦，从而达到清洗的目的。它的结构并不是很复杂，清洗衣物也比其他的干净许多，而且在日常生活中出现问题之后也比较好解决。它也有很多缺点，例如对衣服的伤害较大，容易造成损坏，而且各方面消耗也很

13、大。当今电商行业不断地更新换代，功能不断地增加，出现了许多优异的功能，带来了更多的便捷。具体方法是采用更大的凹型波轮等用于更好的工作。它也有许多的优点，对所洗的衣物伤害不高，洁净率比较高，对每件衣物洗涤情况基本相同，不会出现有的衣物清洗的干净，而有的却依旧很脏的情况，制作内筒的材料也有许多种，不同材质都有它们各自的优点。它的工作原理是电机带动波轮旋转，里面的衣服也随着其有序的转动，或者是与周边摩擦，从而达到清洗的目的。它的结构并不是很复杂，清洗衣物也比其他的干净许多，而且在日常生活中出现问题之后也比较好解决。这就使得它的销量大大增加，基本占领了电商市场。波轮式的价格相比滚筒式低许多，而且性能也

14、更优越，所以它在近段时间内的市场上受到大多数消费者认可，也被更多的购买。关于它的水流：现在电商市场上的波轮式的所做的广告大多数都放在它们的水流上，很多厂家都绞尽脑汁的把创新重点放在这个上，力争设计出更好的水流适应现代的市场。其实即使是不同厂家设计出来听起来很有噱头的水 2太原科技大学毕业设计（论文）流方式，所以消费者在购买的时候不需要考虑厂家的这些广告语，都是大同小异的。随着单片机的不断发展，它的许多优点得到了人们的认可和赞扬，因此波轮式基本上都是用了单片机，因此在这以前的机械式大多数都随着时代的发展退出了历史的舞台，不同的电商制造厂设计出来许多不同的洗衣机，他们所对应的程序也不尽相同，他们会

15、设计出许多诱人的功能去吸引人们的注意力，也会设计出许多独特的功能去满足有特殊需求的消费者，供他们进行选择，但实际上这些功能都是厂商的一些噱头，消费者购买自己真正适合自己的才是最重要的。当然他并不是没有缺点的，它的缺点是造价较高，所以在市场上销售的这类洗衣机的定价高，这也是人们在购买的时候需要琢磨的，波轮式洗衣机采用的是不锈钢内筒，这样一来可以减小衣物和内桶壁之间的摩擦力，从而减轻对衣物的磨损，选购时应予以考虑这个问题。1.2.2存在的问题目前我国市场上的洗衣机基本实现了智能化，但是许多电商厂家还是比较注重各自产品在市场上的特点，来吸引用户，从而提高自己的销量，这就使得在许多方面的智能化体现的还

16、是比较单一，并不能把很多实用的，智能的特点融合在一起，并不能真正的体现洗衣机的节能节水和智能化的特点3。主要存在以下问题：（1）不能将衣物完全清洗干净，耗水量大，耗时时间长，洗涤效率不高；（2）功耗较高，洗涤噪声较大；（3）机构设计难免对衣物有轻微损坏的影响。1.3 设计目的和意义我国科技的发展，人民生活水平不断提高，每个家庭的家用电器也不再是旧时代那么短缺，洗衣机，电视机，冰箱等电器也逐渐的丰富起来，家电行业也随之逐渐兴起，人们对于家电的要求也越来越高，不再是停留在最初的入门阶段，而是追求更便捷的方式，更舒适的感受，更精致的生活，所以各大电商品牌的厂家也逐渐开始研究更高的技术，使之能够适应当

17、今用户对产品更高的要求。目前我国市场上的洗衣机基本实现了智能化，但是许多电商厂家还是比较注重各自产品在市场上的特点，来吸引用户，从而提高自己的销量，这就使得在许多方面的智能化体现的还是比较单一，并不能把很多实用的，智能的特点融合在一起，并不能真正的体现洗衣机的节能节水和智能化的特点4。单片机集成度高，价格低廉等特点使得它可以实现更多的功能，因此使用51单片机来设计洗衣机的控制系统就 3太原科技大学毕业设计（论文）很实用了.本文设计的洗衣机也体现了智能化，同时也将学到的知识得以运用。本设计主要针对洗衣机的多功能，以及其节能与高效性三大要点进行设计。改善当前全自动洗衣机仍存在的技术问题，使其的实用

18、性提高到新的层次。主要实现以下技术要点：（1）通过智能控制减少运行的功耗及耗水量；（2）提高智能化程度，在保证较短的时间前提下，提高洗涤效率；（3）降低洗衣机运行噪声。1.4 论文的结构（1）第一章阐述了全自动洗衣机的设计背景及发展现状，同时明确指出了仍存在的技术问题以及本设计研究的目的与意义；（2）第二章具体表述本设计方案的制定，对控制系统的功能进行了说明；（3）第三章硬件设计，阐述了本设计的主控电路，电机控制电路以及显示报警等电路的实现；（4）第四章软件设计，依据设计方案进行了控制系统的程序设计；（5）第五章设计调试，对控制系统进行硬件及程序的调试。4太原科技大学毕业设计（论文）第2章 控

19、制系统需求分析与方案设计本章主要围绕本设计设计的目的与意义，制定该设计主要实现功能的设计方案，并具体对控制系统的硬件及软件做详细的需求分析。阐述控制系统的设计原理。2.1 设计要求1.主要内容：以AT89S51单片机为主控，完成家用智能全自动洗衣机的设计。完成硬件电路的方案设计，编写控制程序，实现全自动洗衣机的自动进水，洗涤，漂洗，脱水，排水全过程。2.实现功能；1）普通洗涤：洗涤15分钟，漂洗7分钟，重复一次，脱水5分钟。便捷洗涤：洗涤8分钟，漂洗3分钟，重复一次，脱水2分钟。（洗涤：电机6秒正转，停3秒，6秒反转，停3秒。漂洗：电机4秒正转，停3秒，4秒反转，停3秒。）2）启动、暂停：在洗

20、涤过程中能够实现停止及再次运行。3）脱水暂停功能：具有脱水功能，并且在脱水的时，若打开脱水盖板（K2按钮模拟），则停止脱水。4）指示灯闪烁：每个阶段都有相应的指示灯闪烁。2.2 控制功能需求分析2.2.1硬件需求分析本设计需完成主控电路的设计，实现对全自动洗衣机的控制。功能上完成电机驱动电路的设计，进而实现电机的启动，停止，调速，及正反转控制。设计完成蜂鸣器报警电路、显示电路，和按键控制操作面板，实现全自动洗衣机运行状态的显示，及手动操作的选择控制。对主控要求：A. 可靠性较好，对应用环境要求低。按照工业控制环境要求而设计的单片机芯片，具有较强的可靠性，使得它可以在绝大多数恶劣的环境中工作。所

21、以对于一般的智能化产品或仪器仪表来说，单片机是这些产品最佳的选择。B. 控制功能较强。单片机作为一种数字逻辑芯片，具有很强的逻辑控制功能，而其所对应的指令系统也具有很强的控制和计算能力，如具有位操作指令，控制指令以及逻辑运 5太原科技大学毕业设计（论文）算等，这对控制和检测系统而言相当重要。C. 系统结构简单，易于扩展。单片机内部集成有相当容量的ROM、RAM和I/O借口，对一般产品来说，使用单片机最小系统就可以开发出一个完整的产品5。综上分析，本设计将选用普通单片机作为设计的主控芯片，以达到低功耗的性能要求。2.2.2软件需求分析本设计基于单片机作为主控，采用模块化的结构进行程序设计，需实现

22、不同控制电路的功能，及多种洗涤功能运行方式的控制及选择判断。实现对滚筒电机的启动，停止，调速，正反转，及及进水与排水龙头的开断控制。实现不同功能模式下的运行方式选择及运行控制。实现运行时间的显示及蜂鸣信息提示等。2.3 控制系统方案设计本设计是基于单片机的智能家用洗衣机，自动完成进水，洗涤，漂洗，脱水，排水全程序。控制系统硬件设计框图如图2.1所示。图2.1 控制系统硬件设计总方框图2.4 工作原理基于51单片机的智能家用洗衣机通过单片机来设定洗衣程序在洗涤脱水桶内可以自动进行进水、洗衣、漂洗、排水和脱水全过程。给单片机通电之后，所有程序都处于初始化状态，单片机控制系统打开进水电磁阀，内筒开始

23、注水，内筒水位逐渐上升；当洗涤脱水桶内水位达到水位上限的时候，给单片机发送一个低电平关闭进水电磁阀，同时在单片6太原科技大学毕业设计（论文）机的控制下开始洗衣程序6。电机在系统控制下进行正转、停、反转，通过传动系统带动内筒旋转开始洗涤；当到达洗涤时间后，在单片机的控制下切断电机电路，打开排水电磁阀，内筒开始排水，水位逐渐降低，当水位降到内筒水位下限的时候关闭排水电磁阀，打开进水电磁阀，然后洗衣机再次注水，进入漂洗状态，完成漂洗程序（通常情况下为2次），漂洗状态和洗涤状态基本相同，等待漂洗完成之后开始排水，同时单片机控制排水电磁阀接通开始排水；排水结束后电机旋转，内筒旋转，完成脱水程序；当脱水程

24、序结束之后单片机控制电机断电，排水电磁阀断电，与此同时蜂鸣器奏响，提醒用户整个洗衣程序结束6。本章制定了本设计实际可行的实施方案，并对控制系统进行了硬件和软件设计的需求分析，同时根据设计要求完成了设计框图的搭建。也阐述控制系统的设计原理。第三章，第四章将根据该设计的硬件及软件设计需求，具体阐述设方案的实施。7太原科技大学毕业设计（论文）8太原科技大学毕业设计（论文）第3章 控制系统硬件设计本章主要是设计完成主控电路，实现对全自动洗衣机的控制。功能上完成电机驱动电路的设计，进而实现电机的启动，停止，调速，及正反转控制。设计完成蜂鸣器报警电路、显示电路，和按键控制操作面板，实现全自动洗衣机运行状态

25、的显示，及手动操作的选择控制。3.1设计要求设计主控电路，实现对全自动洗衣机的控制。功能上完成电机驱动电路的设计，进而实现电机的启动，停止，调速，及正反转控制。设计完成蜂鸣器报警电路、显示电路，和按键控制操作面板，实现全自动洗衣机运行状态的显示，及手动操作的选择控制。3.2 硬件选型3.2.1主控芯片选型根据设计要求选择AT89S51型单片机，作为本设计的主控芯片。主要参数如下：A. 一个8位算术逻辑单元;B. 4组I/O端口：P0，P1，P2，P3，每个端口都有8个I/O，一共32个I/O，每个I/O均能够单独寻址（I/O有专用指令，能够单独进行读/写操作）;C. 16位定时/计数器两个;D

26、. 中断源6个，具有2个中断优先级;E. 全双工串行通信口（串行接口）;F. 128字节内置RAM7。引脚图如图3.1所示：图3.1 AT89S51的引脚图9太原科技大学毕业设计（论文）(1) 输入/输出口线P0口（P0.7-P0.0）：8位双向口线；P1口（P1.7-P1.0）：8位双向口线，内部有上拉电阻；P2口（P2.7-P2.0）：8位双向口线，内部有上拉电阻；P3口（P3.7-P3.0）：8位双向口线，内部有上拉电阻。第二功能如表3-1所示：表3-1 P3口的第二功能（2）控制信号线RST:复位引脚。ALE/PROG:低字节地址锁存信号，编程脉冲输入端8。（3）电源Vcc: 电源电压

27、输入引脚GND: 电源接地3.3 硬件设计实施3.3.1 电源电路设计单片机系统控制的电源部分电气原理图如下图3.2所示。市电220V交流电经过4只二极管全桥整流电路得到220V直流电，整流后一端直接供给电机进行使用，另一端经过变压器T变压为12V直流电，经过三端稳压管（7805）稳压得到稳定的+5V电压供电给各个 10太原科技大学毕业设计（论文）器件，再经过电容C1、C2、C3、C4滤波得到光滑的直流电压。图3.2 电源电路3.3.2 主控系统设计本设计采用AT89S51型单片机作为主控芯片，实现控制系统的功能控制要求。实现对电机的启停及正反转控制，进而实现洗衣机内筒的正反转控制。具体定义P

28、2.0与P2.1引脚为正反转信号输出。通过AT89S51实现对进水及排水水龙头的开断控制。定义P1.6为进水水龙头引脚，P1.7为排水水龙头引脚，当输出信号为“0”时，实现进水水龙头的打开，向滚筒内注水，或排水水龙头打开，实现能够将滚筒内的水排出。当信号输出为“1”时，水龙头关闭，停止注水或停止排水9。本系统采用的是12M的晶体振荡器定时器0和定时器1，设置为每隔100s产生一次中断。定义P3.5引脚实现对蜂鸣器的控制，当输出为“1”时蜂鸣器响起，提示用户洗衣操作完成。3.3.3 复位电路设计单片机的复位电路有两种形式：手动，上电复位。手动复位：通过按动电路设计时的复位按钮产生的高电平复位信号

29、。上电复位：上电的瞬间复位引脚端产生高电平的复位方式10。上电复位通过对电容的充电来完成复位动作的一种工作形式，它的工作原理是：上电的瞬间复位引脚端的电位与+5V的电源的电位相同，之后电容C5充电电流不断地减小，+5V的电压立即加到了单片机复位引脚端，这个高电平使得单片机得以复位。手动复位利用的是开关K来实现复位的，它的工作原理是：电源Vcc经两个电阻分压，在单片机复位引脚端产生一个高电平，高电平有效使得单片机复位。当单片机复位引脚端由高电平变为低电平的时候结束复位程序，初始化之后，单片机重新开始工作11。11太原科技大学毕业设计（论文）单片机的复位基本都是靠外部电路实现的，在本次设计中有上述

30、的两种形式，其电路图如下图3.4所示：图3.4单片机复位电路3.3.4 时钟电路设计单片机的时钟电路由单片机内部电路与晶振元件组成，产生的振荡频率能够为单片机提供时钟信号，供单片机信号的定时和计时12。AT89S51单片机内部有一个高增益反相放大器，它的输入端引脚为XTAL1，与之连接一个微调电容C6（使用1uf），输出端引脚为XTAL2,，与之连接一个微调电容C7（使用1uf），在两个引脚之间接一个晶体振荡器，组成一个稳定的自激振荡器。时钟电路图3.5所示：图3.5时钟电路3.3.5 显示电路设计显示模块由两个模块组成，分别是发光二极管和LED数码管。1.本次设计采用发光二极管，主要作用用于

31、指示洗衣机的工作状态。5个发光二极管分别对应的是普通洗涤、快速洗涤、漂洗、脱水、暂停功能。共阳连接，阴极经过电阻分别 12太原科技大学毕业设计（论文）与单片机的P1.0，P1.1，P1.3，P1.4引脚相连。当发光二极管的阴极所对应的单片机引脚输出低电平的时候，发光二极管点亮。 电路图如图3.6所示：图3.6发光二极管电路2.本次设计采用两个LED数码管来显示洗衣机每个功能所对应的剩余时间，当显示时间为零结束之后，蜂鸣器响起。数码管的8个引脚分别与单片机的P0.0-P0.7相连接，三极管Q2的集电极与单片机P2.7连接，发射极与Q1的发射极连接，基极与数码管的小数点位DP连接，Q1的集电极与单

32、片机P2.6相连。电路设计如图3.7所示：图3.7 LED数码管电路3.3.6 蜂鸣器报警电路设计本设计采用的是无源蜂鸣器，需要输入固定频率的方波信号来驱动，它的工作电压范 13太原科技大学毕业设计（论文）围可以达到4-12V，仅需三级放大电路便可以由单片机直接驱动，电压增益可调范围是20-20013。通过单片机的P3.5端口输出高电平经过三极管放大控制蜂鸣器报警。电路如图3.8所示：图3.8蜂鸣器报警电路3.3.7 电动机驱动电路设计电机控制电路采用单向桥式PWM逆变电路满足正反转和调速的设计要求。当P2.0，P2.4输出高电平时，左上，右下晶闸管满足导通条件，电机两端接入正向电压，电机正转

33、；当P2.1，P2.2输出高电平时，左下，右上晶闸管满足导通条件，电机两端接入反向电压，电机反转。通过单片机控制晶闸管不断导通与闭合调整占空比，从而达到调速要求，二极管在此电路中起保护作用，防止电流反向流通发生14。电动机控制电路如图3.9所示：图3.9电动机的控制电路14太原科技大学毕业设计（论文）3.3.8 进水/排水电路设计进水/排水电路中由三极管放大电路和继电器驱动隔离电路组成。P1.6经过电阻R20与Q7的基极连接，P1.7经过电阻R19与Q6的基极连接。具体工作时由单片机进行控制，当引脚输出为低电平的时候，三极管基极和发射极间没有导通压降，三极管处于断开状态，此时继电器输入端没有电

34、压，所以继电器的输出端不导通，进水/排水电路没有接入电源，处于不工作状态。当单片机引脚输出高电平时，三极管基极和发射极间有5V的压降，大于三极管的导通压降，此时集电极和发射极间处于导通状态，继电器的输入端加入5V的电压，输出端处于导通状态，进水/排水电路接入电源，开始工作15。电路图如图3.10所示：图3.10进水/排水电路本章完成了主控电路的设计，以及蜂鸣器报警电路、显示电路，和按键控制操作面板，实现对全自动洗衣机的控制，运行状态的显示，及手动操作的选择控制的实现。完成了电机驱动电路的设计，进而实现电机的启动，停止，调速，及正反转控制。在硬件设计的基础上，依据软件设计的方案，第四章将具体阐述

35、控制系统的程序设计过程。15太原科技大学毕业设计（论文）16太原科技大学毕业设计（论文）第4章 控制系统软件设计本章主要完成主控及其子程序的编写，实现对滚筒电机的启动，停止，调速，正反转，及及进水与排水龙头的开断控制。实现不同功能模式下的运行方式选择及运行控制。实现运行时间的显示及蜂鸣信息提示等。4.1 设计要求实现对滚筒电机的启动，停止，调速，正反转，及及进水与排水龙头的开断控制。实现不同功能模式下的运行方式选择及运行控制。实现运行时间的显示及蜂鸣信息提示等。4.2 控制系统程序设计4.2.1 主程序设计本设计采用模块化的结构进行程序设计，实现不同控制电路的功能，及多种洗涤功能运行方式的控制

36、及选择判断。通电之后，进行初始化检测，使得所有部件都处于初始化状态，通过按键来控制各种洗涤方式，根据指令进行执行，若选择快洗，则进行快洗模式，若不选择，则为普通洗涤，完成接来下的流程程序，全部完成之后蜂鸣器响起，提示完成整个过程。主程序流程图如图4.1所示：图4.1主程序流程图17太原科技大学毕业设计（论文）4.2.2 普通洗涤功能程序设计普通洗涤是默认的洗衣方式，洗衣开始之后，进水阀开始进水，然后电机开始运转，判断洗涤是否结束，如果洗涤未完成，则继续洗涤，如果洗涤结束，则进入漂洗过程，同样的电机运转，之后判定两次漂洗是否结束，若未结束则继续漂洗，若结束则脱水开始，电机正向高速转动，判定脱水结

37、束之后，蜂鸣器响起，完成全部过程。其流程图如图4.2所示：图4.2标准洗衣程序流程图4.2.3 洗涤功能程序设计洗衣开始之后，电机转动带动内筒旋转，判定旋转时间剩余是否为零，若为零则进入18太原科技大学毕业设计（论文）漂洗，若不为零则继续洗衣状态。根据用户选择的不同洗涤方式进行洗涤。程序流程图如图4.3所示：图4.3洗涤程序流程图 4.2.4 漂洗功能程序设计漂洗是较固定的洗衣方式，与洗涤过程操作基本相同，只是时间较短些。漂洗次数为两次。漂洗开始之后，控制漂洗的指示灯亮，进入第一次、第二次漂洗，之后判定漂洗是否完成，若未完成则继续漂洗，若完成则漂洗指示灯熄灭，进入脱水程序，漂洗程序流程图如图4

38、.4所示：图4.4漂洗程序流程图19太原科技大学毕业设计（论文）4.2.5 脱水功能程序设计漂洗结束之后，开始脱水，若在脱水不过程中盖板打开，则立刻停止转动，同时蜂鸣器响起提示盖板打开，盖板别和之后则继续脱水，判定脱水是否结束，若未结束则继续，若结束之后蜂鸣器响起提示完成洗衣全过程。程序流程图如图4.5所示。图4.5脱水洗涤程序流程图本章完成全自动洗衣机控制系统的程序编写，具体实现了控制系统主控程序，以及各中洗涤功能的子程序。具体实现了对滚筒电机和进水与排水水龙头的基本功能控制。实现了全自动洗衣机对不同功能模式选择与运行控制。同时实现了显示及信息提示等功能。下章将针对整个硬件与软件设计过程，分

39、析在该设计中遇到的调试问题及解决方案。 20太原科技大学毕业设计（论文）第5章 调试5.1 硬件电路调试单片机应用系统的软件调试和硬件调试是密切相关的，一般都是先检查硬件电路的正确性，发现硬件电路出错并改正之后才进行软件方面的调试，之后进行综合的调试。硬件调试，还需要先进行静态调试。之后加电进行检查，需要检查各点的电位是否处于正常状态，如不处于正常状态则需要调整，调整完成之后再联机调试。第一步：通电前，检查所用器件是否与所需要的相同。需要特别注意的是还需要检查硬件部分是否存在短路的情况，包括检查三大总线是否存在短路或者剩余信号线的短路。第二步：给系统进行通电，之后需要检查I/O端口的电位，测量

40、每个电位从而可以看出是哪里出现了错误，尤其需要注意输出口的电位以确保正确。第三步：将单片机信号的输出接口和外部仿真电路接口相连接，完成之后准备进行软件调试。5.2 软件设计调试调试主程序之后需要再调节子程序，这时一定要符合当时的情况。软件调试的方法也有很多，本次设计采用的是单步和断点运行方式。每个程序模块都需要进行调试，调试时遇到很多困难都需要反复的尝试修改，不仅需要每个模块都调节好，在每个模块调试好之后，还得把与每个模块相关的各功能模块都联合起来，整理好之后才可以进行进行综合调试。综合调试最终显示出正确的结果软件调试才结束。在断点和单步调试都完成之后，并不能代表全部的软件调试已经结束，还需要

41、多次的进行连续调试，以确保调试结果正确，反复运行之后即为调试成功。21太原科技大学毕业设计（论文）22太原科技大学毕业设计（论文）第6章 结论经过对整个控制系统的理论分析，硬件设计，软件开发和模拟仿真的工作，完成了对洗衣机控制系统的设计，在系统理论分析的过程中，通过对两种预订方案的分析，充分考虑2。在硬件设计时，选择合适的元件类型，绘制硬件电路图，用Proteus仿真软件结合开发好的软件对整个控制系统进行仿真模拟验证设计要求。通过仿真结果可以看出，系统在功能选择后可以实现自动控制，尤其在各个功能模块实现的过程中电机可以实现以不同转速工作，整个系统的工作状态和工作时序基本满足设计要求，即能够自动的完成进水，洗涤，漂洗，脱水，排水的过程，也可以通过按键选择不同的洗涤方式，满足各种用户的不同需求。23太原科技大学毕业设计（论文）24太原科技大学毕业设计（论文）致谢在做设计时遇到难题自己不能解决的时候，老师总是很耐大学的最后一个学期，需要感谢的人很多，首先我要感谢我的毕业设计老师金坤善老师，在这次毕业设计中给予了我很多帮助，起初是给予了许多毕业设计题目相关的学术资料的收集，以及今日毕业论文的撰写成型，导师也同样给予了我很多意见和建议，给予我充分的发展空间让我认真思考每当我迷茫的时候他总是能给我指明方向，每当我在设计时遇到困难的时候他总能帮我找出问题所在，然后解决问题。导师一丝不苟的教