基于单片机的洗衣机控制系统
基于单片机的全自动洗衣机控制系统毕业设计论文
基于单片机的全自动洗衣机控制系统毕业设计论文基于单片机的洗衣机控制系统设计摘要单片机是计算机家庭的一个重要分支，它具有体积小、价格低、面向控制的特点，适用于各种工业控制、仪器仪表装置，在人类生产和生活的各个领域都有极为广泛应用。
本洗衣机控制系统，采用目前常用的89C51单片机，用汇编语言的编程方法，完成对洗衣机洗衣全过程的自动控制，并采用LED数码显示洗衣过程代码和洗衣剩余时间，洗衣完成后能自动报警。
使全自动洗衣机的使用更加简单、直观和方便。
本设计取材容易，结构简洁，易于制作，具有一定的实用价值。
关键字：单片机、汇编语言、动态扫描目录绪论1.1 设计目标1.2 设计意义第二章硬件和软件的设计方法 2.1 洗衣机的工作过程2.2 全自动洗衣机控制系统硬件的选择 2.3 单片机编程软件的选用第二章全自动洗衣机控制系统的设计原理 3.1 控制系统方框图3.2 控制板电路原理(附整机原理图) 3.3 控制功能及过程第四章洗衣机控制系统的软件系统4.1 洗衣机控制系统软件的编程思路 4.2 主程序及子程序流程图 4.2 洗衣机控制系统的源程序参考文献附录 AT89C51技术手册MCS-51系列单片机指令系统表第一章第一章：绪论在生产和生活的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的出现。
单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，而且抗干扰能力强，可在各种恶劣的环境下可靠地工作，成本也较低。
所以单片机的应用已极为广泛，它在工业自动化、工业测控、智能仪器仪表、家用电器、信息与通信、军事装备等方面都在发挥着“微电脑控制”的作用。
1．1 设计目标用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。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
本文基于单片机技术，设计了一种全自动洗衣机控制系统。
该系
统采用了微控制器作为主控芯片，利用多种传感器对洗衣机的运行状
态进行监控和反馈，并采用液晶显示屏和按键操作界面，实现了对洗
衣机的全面控制和调节。
首先，本文介绍了洗衣机控制系统的设计原则和功能要求。
针对
用户需求，系统应该具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点。
为达到这些要求，设计人员利用已有的电子和机械技术，创新性地将
控制系统进行了完善和优化，使其在技术和应用水平上均能满足用户
的需求。
其次，本文阐述了洗衣机控制系统的硬件实现方案。
主要涵盖了
微控制器的选型、传感器的选择与应用、负载驱动模块的设计等方面，全面展示了整个控制系统的结构和工作原理。
接着介绍了系统关键部
件的详细设计方案，包括自动化程序的设计、数据采集与处理的方法、通信协议的制定等，为系统的良好运行提供了坚实的技术保障。
最后，本文对系统的实验结果进行了分析和评测。
从洗衣机的功耗、清洗效果、安全性、用户友好性等多个维度对系统进行了考核和
评估，并得出了较为准确和权威的测试结论。
结果表明，本文设计的
洗衣机控制系统在自动化程度、清洗效果、耗能等方面均优于传统洗
衣机，可以达到用户期望的高度。
综上所述，本文基于单片机技术，设计了一种全自动洗衣机控制
系统。
具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点，具有广阔的
应用前景和市场潜力。
本文的成果对洗衣机的自动化控制技术和应用
研究具有一定的启发和参考价值。
基于单片机的洗衣机的控制系统设计
摘要基于单片机的洗衣机的控制系统设计摘要根据洗衣机的控制要求，从功能要求、硬件设计、软件设计三个方面描述了一个以51单片机为核心的洗衣机控制系统。
硬件线路及控制程序的设计是该系统的重要组成部分。
硬件线路设计主要包括电源、功能及控制系统、洗衣机状态显示、输出控制电路的设计。
控制程序设计主要包括主程序、内部定时中断服务程序、外部中断服务程序的设计。
关键字：STC51单片机；洗衣机控制系统；硬件；控制程序A control system with the SCMC as the core aboutwashing machineAbstractAccording to the washing machine control requirements, a control system with the STC—5 1 SCMC as the core about washing machines were described in the following three aspects of functional requirements, hardware design，software design．The hardware circuit diagram and related control flow chart of the program were given．Hardware circuit design, including power, function and control system, washing machine status display, output control circuit. Control program design includes the main program, the internal timer interrupt service routine, the design of the external interrupt service routine.Key words：STC一5 1 SCMC；Washing machine control system；Hardware；Control program前言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。
基于单片机的洗衣机的控制系统设计
基于单片机的洗衣机的控制系统设计一、洗衣机控制系统的功能需求分析洗衣机的主要功能是对衣物进行洗涤、漂洗和脱水。
为了实现这些功能，控制系统需要具备以下几个方面的能力：1、洗涤模式选择：用户能够根据衣物的材质和脏污程度选择不同的洗涤模式，如标准洗、快速洗、强力洗等。
2、水位控制：根据衣物的数量自动或手动选择合适的水位，以达到节约用水和提高洗涤效果的目的。
3、洗涤时间控制：不同的洗涤模式对应不同的洗涤时间，控制系统需要准确地控制洗涤过程的时间。
4、转速控制：在脱水阶段，需要根据衣物的重量和材质控制电机的转速，以确保脱水效果和保护衣物。
5、故障检测与报警：能够检测洗衣机运行过程中的故障，如电机过载、水位异常等，并及时发出报警信号。
二、硬件设计1、单片机选型选择一款适合洗衣机控制系统的单片机是至关重要的。
需要考虑单片机的性能、引脚数量、存储容量、价格等因素。
常见的单片机如STM32 系列、ATmega 系列等都可以满足需求。
2、传感器模块（1）水位传感器：用于检测洗衣机内的水位高度，常见的有压力式水位传感器和电容式水位传感器。
（2）衣物重量传感器：通过测量电机的负载来估算衣物的重量，从而为水位和洗涤时间的选择提供依据。
（3）转速传感器：用于检测电机的转速，以实现对脱水转速的精确控制。
3、电机驱动模块洗衣机的电机通常为交流电机或直流无刷电机，需要相应的驱动电路来控制电机的正反转、转速和启停。
可以使用专门的电机驱动芯片，如 L298N 等。
4、显示与按键模块为了方便用户操作和了解洗衣机的工作状态，需要设计显示模块和按键模块。
显示模块可以采用液晶显示屏（LCD）或数码管，按键模块可以采用薄膜按键或机械按键。
5、电源模块为整个控制系统提供稳定的电源，通常采用交流 220V 市电经过变压器降压、整流、滤波和稳压后得到所需的直流电源。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的校准、显示模块的初始化等。
基于单片机的自动洗衣机设计
1引言随着经济科技的发展，生活中家用电器的功能也越来越丰富，洗衣机作为人们日常生活中必不可少的家用电器，也不断的需要进一步提升其便利性。
但是传统的仅由继电器控制的普通洗衣机，只能手动进行单一的洗衣功能转换，大大的浪费了洗衣所需的时间和精力，给使用者带来了很大的不便。
为了提升洗衣机使用的便利性，采用单片机来作为控制器，可以实现灵活多变的控制方式，能够很好的满足人们对洗衣机功能的要求。
作为一个微控制器，单片机最大的特点就是物美价廉，因而被广泛应用在各种数字系统中。
本文通过使用STC89C51单片机作为控制器，设计一款可以完成自动洗衣流程的洗衣机控制电路，该电路操作简单，功能灵活，具有很大的实用性。
通过对基于单片机的控制电路的制作进行深刻钻研，可以使我们对单片机有更加深刻的见解，同时也为将来的工作与学习打下一定基础。
1.1研究背景及现状1. 洗衣机的分类普通洗衣机：具备洗涤，排水，脱水功能，每一功能均需手动操作。
半自动洗衣机：具有洗涤，排水，脱水功能，不同于普通洗衣机的是洗涤与脱水功能相互独立，洗衣机一边是进行洗衣的，而另一边是进行脱水甩干的。
全自动洗衣机：在启动电源后选择相应模式即可自动实现所设定的全部功能，期间无需任何手动操作。
2.全自动洗衣机在国内外的现状及水平欧美发达国家的科学技术水平相对较高，对家用电器的性能指标也在不断提高，目前最先进的洗衣机可以做到智能控制洗衣的全过程，只需将衣物放入洗衣机，洗衣机就可以自己选择洗衣的水位，洗涤剂的用量，洗衣的时间，并能最大限度的减小对衣物的损伤。
我国的洗衣机制造业起步较晚，但由于引进了国外的先进技术，国产洗衣机的生产水平已逐步提高，缩短了与发达国家的差距。
目前全自动智能洗衣机正向着大容量，健康化，节能化，高度自动化和微型化发展【1】。
这就要求设计师在设计洗衣机时能要有更优秀和创新的思路方法，从而实现用户的各种需求，提高洗衣机的便利性。
孟娇娇等人利用51单片机为基础，设计出全自动洗衣机的控制系统，实现对洗衣机各项功能的优化【2】。
基于51单片机的全自动洗衣机控制设计
《单片机技术与应用》课程设计洗衣机控制设计专业班级：学号：姓名：目录一、设计目的要求 (3)二、设计要目标 (3)三、硬件设计 (4)1、系统设计流程 (4)1.1系统模块划分 (5)2、模块设计 (7)2.1AT89C51单片机控制模块的设计 (7)2.1.1 AT89C51介绍 (7)2.1.2AT89C51单片机的主要管脚功能 (7)2.2单片机系统复位电路 (8)2.3标准时钟电路 (9)2.4控制电路设计 (10)2.5显示电路设计 (10)2.6数码管显示电路设计 (11)2.7水位检测电路 (13)2.7.1进水控制电路 (13)2.7.2排水控制电路 (14)2.8水位监测模块 (14)2.9报警电路设计 (15)3.0电机控制系统设计 (15)四、软件设计 (18)1、系统设计流程 (18)1.1系统模块划分 (18)2、模块设计 (19)2.1主程序 (19)2.1.1 主程序执行 (19)12.2三个运行方案程序 (20)2.2.1 三个运行方案执行 (20)五、结果讨论 (22)5.1仿真原理图： (22)六、工作总结 (25)附录 (26)原理图： (26)参考文献 (26)2一、设计目的要求设计要求(1)洗衣机可选择多种洗涤状态，用户只需要选择洗涤模式，洗衣机自动选择洗涤程序，完成洗涤。
(2)暂停功能。
不管洗衣机工作在什么状态，当按下暂停键时，洗衣机必须暂停工作，待驱动键按下后洗衣机又能按原来所选择的工作方式继续工作。
(3)声光显示功能。
洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声光提示或显示。
(4)本设计包含硬件和软件设计。
(5)因为是全自动洗衣机，程序将完成洗涤、脱水的全过程。
(6)脱水完成后，蜂鸣器蜂鸣，通知用户洗涤完成。
二、设计要目标本系统控制的对象为套桶式单缸低波轮全自动洗衣机，其功能要求如下：1.强、弱洗涤功能。
强洗时正、反转驱动时间各为4秒，间歇时间为1秒；标准洗时正、反转驱动时间各为3秒，间歇时间为1秒弱洗洗时正、反转驱动时间各为2秒，间歇时间为1秒2.三种洗衣工作程序，即标准程序强洗程序、弱洗程序和甩干程序。
基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计
基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计本文介绍了一种基于STM32单片机的自动洗衣机设计方案，该方案利用STM32单片机实现洗衣机的控制和管理，使洗衣机具有自动化、可编程化的特点，使用户能够方便地控制和管理洗衣机。
一、设计方案该方案采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，在单片机上编写程序控制洗衣机的运行。
洗衣机主要由水箱、电机、传感器和按键等组成。
1. 水箱水箱是洗衣机的主要组成部分，它用于存放衣物和水。
在洗衣机运行过程中，需要不断地加水和排水。
为了实现洗涤、漂洗和甩干等功能，水箱还需要配备上升、下降和翻转等功能。
2. 电机洗衣机采用直流无刷电机作为动力，这种电机具有功率小、噪音低、寿命长等特点。
电机既可以控制水箱的上升和下降，也可以控制水箱的翻转。
此外，电机还可以在不同的转速下实现不同的洗涤模式。
3. 传感器传感器用于检测洗衣机的状态和环境，例如水位、温度、湿度和气压等。
根据传感器的反馈信息，单片机可以控制电机和水阀等，实现洗衣机的自动化控制和调节。
4. 按键按键是洗衣机的输入部分，它用于向单片机输入命令。
洗衣机的命令主要包括开机、关机、加水、抽水、以及洗涤、漂洗、甩干等操作。
二、功能实现为了实现洗衣机的自动化控制和管理，我们需要在单片机上编写相应的程序。
程序主要包括以下功能：1. 加水和抽水控制单片机需要根据传感器的反馈信息，控制水阀和电机的开关，从而实现洗衣机的加水和抽水功能。
在加水和抽水的过程中，单片机需要控制水位和流量。
2. 洗涤、漂洗和甩干控制3. 温度和时间控制4. 显示和报警功能为了方便用户操作和控制洗衣机，单片机需要实现相应的显示功能。
通过液晶显示屏，用户可以随时了解洗衣机的状态和调节情况。
同时，单片机还需要实现报警功能，当洗衣机发生故障或异常操作时，自动报警提示。
三、总结。
基于单片机的全自动洗衣机系统设计
基于单片机的全自动洗衣机系统设计一、本文概述随着科技的进步和人们生活水平的提高，家用电器在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
全自动洗衣机作为其中的一种，其便捷性和高效性受到了广大用户的青睐。
传统的洗衣机设计在智能化、节能性、操作简便性等方面仍有待提升。
为此，本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计，旨在通过技术创新和智能控制，为用户提供更加人性化、高效且节能的洗衣体验。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件构成、软件编程以及实际应用效果。
我们将对单片机的选择及其在系统中的作用进行阐述，同时分析洗衣机控制系统中所需的传感器和执行器。
接着，我们将深入探讨软件设计的关键技术和算法，包括控制逻辑的实现、人机交互界面的设计以及故障检测和处理机制。
我们将通过实际测试和用户体验反馈，对该系统的性能进行评估和优化。
本文旨在提供一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计方案，为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
通过不断优化和创新，我们期待这种智能化、高效且节能的洗衣机能够在未来得到更广泛的应用，为人们的生活带来更多便利和舒适。
二、系统总体设计全自动洗衣机系统的设计，基于单片机作为核心控制器，旨在实现洗衣机的全自动化和智能化。
整个系统由单片机、电机驱动模块、水位检测模块、洗涤剂投放模块、温度控制模块、显示模块和用户交互模块等多个子模块组成。
我们选择一款性能稳定、价格适中且易于编程的单片机作为本系统的核心控制器。
该单片机将负责接收用户输入指令、处理传感器信号、控制各功能模块以及实现与显示模块的通信。
通过编程，单片机能够实现对洗衣机的全面控制，包括启动、停止、调整洗涤方式、设定洗涤时间等功能。
电机驱动模块是洗衣机的动力来源，负责驱动洗衣机的电机进行旋转。
我们选用一款能够驱动电机正反转且具备调速功能的驱动模块，通过单片机输出的PWM信号实现对电机转速的精确控制。
电机驱动模块还具备过流保护功能，以确保系统的安全可靠。
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专 业:应用电子技术教育 班级学号: 应电0402 – 21号 班级学号: 应电 号 学生姓名: 学生姓名: 张 平 指导教师: 指导教师: 姜德宁 副教授
设计概述
背景:现今社会 家电行业逐渐依靠产品智能化不断提高市场 背景 现今社会,家电行业逐渐依靠产品智能化不断提高市场 现今社会 竞争力
AT89S52芯片引脚图 芯片引脚图 (1) 电源和晶振
VCC ,GND ,XTAL1, XTAL2 ,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 p 1 .0 p 1 .1 p 1 .2 p 1 .3 p 1 .4 p 1 .5 p 1 .6 p 1 .7 RST /V P D RX D /P 3 .0 T X D /P 3 .1 I N T 0 /P 3 .2 I N T 1 /P 3 .3 T 0 /P 3 .4 T 1 /P 3 .5 W R/P 3 .6 RD /P 3 .7 XTAL2 XTAL1 GND V CC P 0 .0 P 0 .1 P 0 .2 P 0 .3 P 0 .4 P 0 .5 P 0 .6 P 0 .7 E A /V P P A L E /P RO G P SE N P 2 .7 P 2 .6 P 2 .5 P 2 .4 P 2 .3 P 2 .2 P 2 .1 P 2 .0 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
(2) I/O口 口
P0口 ,P1口 ,P2口 ,P3口 口 口 口 口
(3) 4根控制线 根控制线
RST ,/PSEN ,/EA/VPP , ALE/PROG
液晶显示屏
选用OCM19264_1 是一种图形点阵液晶显示器, 它 是一种图形点阵液晶显示器, 选用 主要由行驱动器/列驱动器及 主要由行驱动器 列驱动器及 192×64 全点阵液晶显示器 × 组成.可完成图形显示, 组成.可完成图形显示,也可以显示 12×4 个(16×16 × × 点阵)汉字. 点阵)汉字. 主要技术参数和性能: 主要技术参数和性能: 电源: 电源:VDD:+5V : 显示内容: 显示内容:192(列)×64(行)点 ( ( 全屏幕点阵 七种指令 接口采用8位数据总线并行输入输出和 位数据总线并行输入输出和8条控制线 与 CPU 接口采用 位数据总线并行输入输出和 条控制线 占空比1/64 占空比 工作温度: ° 工作温度:-20°C ∽+70°C ° 存储温度: ° 存储温度:-30°C ∽+80°C °
~220V
12V/8W
S4 P0.0
Hale Waihona Puke 模模模模S2 P0.1
确确
S3
P0.2
暂暂
U3A U3B 2 DK1 74LS04 3 74LS04 VCC J1 1 9 d+ 2 10 d3 11 4 12 DK1 5 13 P2.7 6 14 DK2 7 15 8 L2898N 4 DK2 S1 RST 30P C322u +
D0 报报报
蜂蜂蜂
VCC
P3.3 1
R10 10k
D1 d+ P2 D3
电电电
D2
+12V
+12V
D4 d-
+12V
致谢
感谢指导老师姜德宁老师在毕业设 计全程给与我的大力支持和辅导
感谢所有的评委老师
�
优势:电子信息系统能针对洗衣的所有环节采用信息 优势 电子信息系统能针对洗衣的所有环节采用信息 手段进行整合 特点:智能,经济,操作简单,多种洗衣程序, 特点:智能,经济,操作简单,多种洗衣程序,具有浸泡功能
系统整体框图
LCD 显 示
主 控 制
L298N
器
驱 动 电 路
系统功能介绍
洗涤功能:洗涤时正反转驱动时间各为三秒,间歇时间为2 洗涤功能:洗涤时正反转驱动时间各为三秒,间歇时间为2秒. 工作程序: 工作程序: 标准程序:进水→洗涤→排水→ 标准程序:进水→洗涤→排水→脱水 经济程序:进水→洗涤→结束(不排不脱) 经济程序:进水→洗涤→结束(不排不脱) 单独程序:排水→脱水→ 单独程序:排水→脱水→结束 浸泡功能: 浸泡功能: 开启浸泡功能后,在上述工作程序的第一次进水之后, 开启浸泡功能后,在上述工作程序的第一次进水之后,会进入浸泡环 先洗涤1分钟以搅匀衣物和洗涤剂,再停机浸泡10分钟, 10分钟 节,先洗涤1分钟以搅匀衣物和洗涤剂,再停机浸泡10分钟,然后退出浸泡 环节进入洗涤环节. 环节进入洗涤环节. 暂停功能: 暂停功能: 当按下暂停键时,洗衣机须停止工作,再按该键, 当按下暂停键时,洗衣机须停止工作,再按该键,洗衣机又能按原来 所选择的工作方式继续工作. 所选择的工作方式继续工作. 声光显示功能 : 洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声,光提示或显示. 洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声,光提示或显示.
AT89S52功能特性 功能特性
AT89S52是一个低功耗高性能单片机,40个 是一个低功耗高性能单片机, 个 是一个低功耗高性能单片机 引脚, 个外部双向输入 输出( )端口, 个外部双向输入/输出 引脚,32个外部双向输入 输出(I/O)端口,片 内含8k 的可重复编程的Flash存储器和 存储器和256 内含 bytes的可重复编程的 的可重复编程的 存储器和 bytes的随机存取数据存储器(RAM), 个16位 的随机存取数据存储器( ),3个 位 的随机存取数据存储器 ), 可编程定时计数器, 个全双工串行通信口 个全双工串行通信口, 可编程定时计数器,1个全双工串行通信口,器件 采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生 公司的高密度, 采用 公司的高密度 兼容标准MCS-51指令系统.AT89S52可以 指令系统. 产,兼容标准 指令系统 可以 按照常规方法进行编程,也可以在线编程. 按照常规方法进行编程,也可以在线编程.
510 D5 电电电电
VCC VCC R20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E D0D1D2D3D4D5D6D7 RSRW VCC 10K RET CS3 VCC CS1 CS2 U1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 2 3 4 5 6 7 8 P1.0 (T2) P1.1 (T2EX) P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 89C52 P1.6 P1.7 89S52 P3.2 (INT0) P3.3 (INT1) P3.4 (T0) P3.5 (T1) EA/VPP XTAL0 XTAL1 RESET P3.6 (WR) P3.7 (RD) (RXD) P3.0 (TXD) P3.1 ALE (PROG) PSEN P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 VSS VCC 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 20 40 10 11 30 29 P3.0 P0.0 P0.1 P0.2 VCC RS RW E CS1 CS2 CS3 RET P2.7 12 P3.3 13 C1 VCC 14 15 31 18 19 9 16 17 P3.0 R3 1K Q2 R8 470 30P Y1 C2 VCC 11.0592M
液晶显示屏主要硬件构成
IC4 为行驱动器 IC1,IC2,IC3 , , 为列驱动器
洗衣机控制器实物图
通过液晶屏进行模式选择
系统原理图
c8 c10 c9 P1 7805 T1 D8 C4 220uF
整整整 液液192X64
Vin Vout GND C5 2.2uF C6 22uF 0.1uF C7 R18