毕业设计(论文)基于单片机的全自动洗衣机参数化控制系统的设计.doc
《毕业设计(论文)基于单片机的全自动洗衣机参数化控制系统的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)基于单片机的全自动洗衣机参数化控制系统的设计.doc(39页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、毕 业 设 计 (论文)摘要 随着数字技术的快速发展洗衣机成为家庭中不可或缺的家用电器。因此设计了基于单片机的全自动洗衣机控制系统。本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入,洗衣,脱水和结束报警四个阶段.控制系统主要由电源电路,单片机控制系统和外部硬件三大模块组成。通过单片机的控制,外部硬件随着用户参数的输入,洗衣机按照用户的选择要求进行运作。 本系统给AT89C52单片机载入软件程序后,能够实现全自动洗衣机的基本功能.使得洗涤、漂洗、排水、脱水等各种功能的操作都不需要手动。并可以通过选择洗涤方式来选择时间,还可以选择洗涤的强弱等多种方式。控制器通常设有三种洗涤程序,对不同的衣
2、物可提供用户选择。本设计实现了多种洗衣功能,能够满足现代家庭的基本洗涤要求,具有一定的实用性。 关键字:全自动洗衣机、单片机、LCD显示器、蜂鸣器 AbstractWith the rapid development of digital technology, washing machine has become indispensable household appliances. Therefore, the design of the control system of automatic washing machine based on single chip microcomput
3、er. This system realizes the control of the washing machine and the whole washing process, including user input parameters, washing, dehydration and end alarm four stages. The control system is mainly composed of a power supply circuit, SCM control system and the external hardware three modules. Thr
4、ough the MCU control, external hardware with user input parameters, washing machine according to the users choice for operation. This system downloading the program to AT89S52 microcontroller, to achieve the basic functions of automatic washing machine washing, rinsing, drainage. So, dehydration and
5、 other various functional operation does not need manual. And can choose the washing way to choose the time, can also choose the washing strength etc. The controller usually provided with a strong, the weak wash wash two kinds of washing procedures, for different clothing can provide user selection.
6、 Design and implementation of the various washing function, can satisfy the basic washing the requirements of the modern family, has a certain practicality.Key words: fully automatic washing machine, single-chip microcomputer, LCD display and a buzzer 目录第一章 绪论11.1概述11.2设计的目的和意义3第二章 系统功能和方案42.1功能介绍42
7、.2设计方案4第三章 硬件电路图设计63.1关于AT89C52单片机63.2时钟电路和复位电路73.3按键控制电路设计83.4报警电路93.5显示电路93.6电机电路10第四章 软件框图的设计134.1软件主要流程程序134.2 洗涤程序设计144.4时间设置程序设计15第五章 仿真与调试175.1protues和keil介绍175.2仿真与调试18第六章 总结21致谢22参考文献23附录一 电路图24附录二 程序25第一章 绪论1.1概述 洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。中国规定洗涤容量在6千克以下的属于家用洗衣机:家用洗衣机主要由箱体
8、、洗涤脱水桶(有的洗涤和脱水桶分开)、传动和控制系统等组成,有的还装有加热装置。洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体,有别于使用特制清洁溶液,及通常由专人负责的干洗。洗衣机的分类主要分为滚桶式、波轮式和搅拌式。 洗衣机的基本结构包括塑料圆柱形内筒和具有至少一个排水口的金属制成的滚筒外筒,所述的内筒和外筒相适配,所述的内筒由底座、圆柱内筒和端口环组成,圆柱内筒一端连接底座,另一端连接端口环,所述的圆柱内筒由2个或2个以上的侧壁板和2个或2个以上的凸棱板相互接合构成,所述侧壁板是具有四个轮廓边的圆弧板,其四个轮廓边分别与底座、端口环和凸棱板连接,并设置有连接结构,板上设置有多个脱水通孔,所述凸棱
9、板则是其中部具有凸棱的圆弧板,其四个轮廓边分别与底座、端口环和侧壁板连接,并设置有连接结构,板上设置有多个脱水通孔;侧壁板和凸棱板相互连接组成圆柱内筒时,凸棱板上的凸棱向筒内突起,起提升筋板的作用。搅拌式洗衣机滚筒式洗衣机波轮式洗衣机自19世纪中叶,美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今,洗衣机的发展已经历了一个多世纪。1910年世界上第一台电动洗衣机问世,标志着人类家务劳动自动化的开始。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式的洗衣机三足鼎立
10、天下的局面。近几十年,在工业发达国家全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。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
11、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搞定,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。由于我国洗衣机起步晚,在技术方面存在问题不可避免的在现有洗衣机机型中存在噪声大、麻电和漏水等弊病,在质量方面与国外存在一定的差距。所以现在内资品牌正立足技术升级,也开始重视高端产品研发,洗衣机的技术革命正在国内愈演愈烈。随着更多国内外品牌研究新的技术,开发新的产品,洗衣机行业爆发以“节能环保”的技术更新。消费者通过选择智能模式,进一步实现省水、省电。今后,洗衣机将以高可靠性,完善的功能,节水节电,降噪省时及规格品种多样化为发展方向。1
12、向大容量、小容量和多功能方向发展,为了节约时间和能源提高洗衣机效率洗衣机向大容量方向发展是必然趋势。但也有很多独身和双职工的小家庭,因受居住环境等限制迫切需要小容量、轻便化的全自动洗衣机。小容量的小型化洗衣机也是当前一种新的发展趋势。 2向微处理器、传感器、模糊逻辑控制方向发展,在洗衣机中应用了微处理器技术后,配以各种传感器,能自动称重、自动测出各种洗涤参数从而实现洗衣全过程各动作能连续、自动完成。 3向节水、省电、省时、节约洗涤剂方向发展,通常全自动洗衣机比双桶半自动洗衣机明显费水。在一些波轮式全自动洗衣机装有水量控制器,能根据衣物的多少做到最大限度地节水,之后又通过改进漂洗方法以及采用边淋
13、边甩的方法进一步降低了耗水量。有些滚筒式全自动洗衣机采用自动循环装置和水量控制器。在洗衣机省电方面制定出洗衣机的额定耗电标准,限制耗能高的产品生产,有的厂家将具有正温度系数PTC电热元件应用于全自动洗衣机,可有效地节省10%以上的电能。另外用液体洗涤剂取代粉沫剂以便按微电脑的要求随时按程序泵入洗涤剂。 4向机电一体化方向发展,将洗衣机产品与微电子技术、微处理器技术相结合可构成机电一体化全自动洗衣机。该产品在结构上由机械部分、传感器、信息处理部分和执行部分构成。 5洗衣机外观设计更加美观、实用。全自动洗衣机总体外观设计发展趋势为洗衣机外观整体造型美观、华贵、协调紧凑具有艺术性。使用方便、便于清洁
14、,通常都采用触摸式控制方式。轮廓外形无棱角有流线感。色泽优雅、庄重。1.2设计的目的和意义随着数字技术的快速发展,数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等特点。在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用。 洗衣机是现代人必备的日常生活家电,它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力,很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力而随着人们对生活质量的不断追求,普通的洗衣机已经不能再满足部分人的需求,所以研究多功能的洗衣机具有重大的意义。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
15、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、暂停等几大功能,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,将人们的需求变成现实,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,大多数洗衣机的厂家都只注重各自品牌的特长,突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能。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。无论在提高产品质量还是产品数量、节约能源还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越
16、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,可使我们掌握全自动洗衣机这种重要家电的工作原理和控制系统进一步了解单片机在不同领域的应用方法,学会维修全自动洗衣机的基本技术同时也为将来从事电子信息行业打下一定基础所以本课题具有重大的意义。第二章 系统功能和方案2.1功能介绍全自动洗衣机工作的一般过程是浸泡、洗涤、漂洗和脱水。目前大多数洗衣机只有几个选项供选择,而具体的时间基本是固定的。本设计要求利用单片机为全自动波轮洗衣机设计一个时间可变的参数化控制程序。控制系统打开进水电磁阀开始注水,注完水后,电机在系统的控制下正转、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,控制系统打开
17、排水电磁阀进行排水;当完毕后,排水电磁阀关闭同时蜂鸣器发出声音提示用户洗衣完毕。本设计要实现的功能有:1.用户参数的输入:用户可以根据自己的需要通过按键输入具体的时间参数;2.时间的显示:利用LCD显示器进行显示时间和模式;3.洗衣过程的实现:在洗衣过程中系统主要控制进出水电磁阀的开关和电机的正转、反转。4.洗衣完毕的通知:当洗衣完毕之后,蜂鸣器会发出声音提示用户洗衣完毕。2.2设计方案主控制系统运用的是AT89C52单片机,其控制的对象包括进出水电磁阀电路、显示电路、电机、报警电路。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,同时需要LCD显示器显示不同的工作状态及
18、运行剩余时间。按键用来控制程序的运行和设置洗涤时间;蜂鸣器用来进行程序运行提示及故障报警;电磁阀电路用来控制进出和排水的功能。洗衣机控制系统的整体设计图如图2.2所示:单片机图2.2设计框图晶振电路时钟电路按键电路报警电路电机电路电磁阀电路 (1)系统总体设计 在进行功能和技术指标对应用系统的可靠性、通用系统设计之前首先应根据对系统 功能要求及其应用环境等确定其合理性、具体性、先进性、可维护性、以及成本等进行 综合考虑以尽量满足并符合相应的标准。然后根据市场上各种单片机的货源情况和单片机的性能及开发工具等因素选择合适的机型。接下来要根据系统中可能遇到的电磁阀、存储器和显示器等器件和设备进行器件
19、选择使之符合系统在精度、速度和可靠性等方面的要求。最后确定硬件和软件的功能划分。由于在系统设计中某功能用硬件和软件都能实现,在设计中应综合考虑研制周期和成本等因素,具有划分软硬件功能。 (2)系统硬件设计 硬件设计的任务是根据总体要求在所选的单片机和各个元器件型号的基础上设计出系统的电路原理图。在硬件设计中需要考虑系统总线的负载能力、系统扩展时的片选方式、模拟电路的速度和精度等如需扩展存储器则尽量用一片完成这样既降低了成本同时提高了系统的可靠性。 (3)系统软件设计单片机应用系统的软件设计是系统设计中最基本而且工作量较大的任务。与系统机上操作系统支持下的纯软件不同,单片机的软件设计是在裸机的条
20、件下进行的而且随应用系统的不同而不同。要写出各个模块的编码,而且还能够实现所提出的功能。第三章 硬件电路图设计3.1关于AT89C52单片机AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数
21、器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。图3.1 单片机引脚图3.2时钟电路和复位电路由于AT89C52单片机芯片内有时钟振荡电路,因此本系统单片机采用内部时钟方式,只要在单片机的XTAL1和XTAL2
22、引脚外接石英晶体和微调电容,就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号,具体电路设计如图所示。时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,就能构成自激振荡电路。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路。一般电容C1和C2主要起频率微调作用,电容值可选取为30pF左右或40pF左右;晶体振荡器,简称晶振,其晶振频率(fosc)范围为1.2MHz12MHz。晶体振荡频率越高,系统的时钟频率也越高,单片机的运行速率就越快。如图所示 图3.2.1时钟电路图 复位电路,就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样,以便回
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 基于 单片机 全自动 洗衣机 参数 控制系统 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3980370.html