基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计【文献综述】

文献综述

电气工程及其自动化

基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计

前言

单片机是集成在一个芯片上的计算机，由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，它是计算机技术、控制技术和大规模集成电路技术的综合产物。单片机具有优良的硬件特性，它集成度高，系统结构简单，实现模块化，可靠性高，处理能力强，速度快。同时它的质量轻、体积小、价格便宜等优点也为学习和应用提供了便利条件。由于这些优点，单片机已经成为世界上数量最多的计算机，在我们的日常生活中随时都可以看见它的身影，我们所用的几乎每件机械和电子产品中都有单片机的存在。从我们现在用的手机、各种智能IC卡、全自动滚筒洗衣机等家用电器到仪器仪表、医用设备及航空航天的智能化管理过程控制等领域都有着广泛的应用。目前得到广泛应用的单片机是MCS-51 8位系列高档单片机，它在RAM容量、系统扩展和I/O口功能等方面都比其它单片机有很大的提高，并且它具有兼容性强、品种齐全以及软硬件资源丰富等特点。

洗衣机是现代人们日常生活中最为常见的家用电器，它的出现大大改善了人们的生活质量，使人们在家务劳动方面的压力得到了很好的缓解。现在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，但由于人们对于洗衣机的需求越来越大，要求也越来越高，洗涤方式也发生了很大的变化，由原先大多侧重于动力的加大、水流的改变，到现在的超音波、电解水、蒸汽洗涤的运用，向更高层次的环保健康洗涤方式转变。单片机以其体积小、集成度高、运行可靠等优点被很好的运用在了洗衣机的研制上，基于单片机的自动洗衣机控制系统具有功能强、精度高、经济性好等特点。无论是在提高产品质量还是产品数量，改善劳动条件还是节约能源等方面都显示出很好的优越性。

主题

洗衣机控制器是洗衣机的大脑，洗衣机的洗涤、漂洗、脱水等动作均由控制器加以控制，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、浸泡功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大

功能，但这些并不能完全满足现在人们的需求，这就需要设计出功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。现代洗衣机的各项功能都是由单片机控制来实现的，单片机集成度高、体积小、控制功能灵活、成本低等这些优点在过程控制、机电一体化、家用电器方便得到了广泛的应用。由此，设计出基于单片机的全自动洗衣机控制系统有很深的意义和很强的实用性。

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、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三大模块构成。电源采用三端集成固定稳压器提供+5V电源，数字控制电路负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89C51单片机、三位共阴数码管、按键、蜂鸣器、LED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。

针对这些的功能，硬件电路应包括七个部分：微处理器控制电路、显示电路、采样电路、电机控制电路、进水阀控制电路、排水阀控制电路和按键报警电路。通过这几个部分电路的协调工作，洗衣机能模拟人脑进行操作。

本系统采用的是51系列单片机，选择使用的单片机是AT89C51，该系列的单片机很受人们的青睐，在我国得到了极为广泛的应用。AT89C51是一种带4K字节Flash存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

一般来说，单片机芯片的内部存储器包括数据存储器和程序存储器，两种存储器各自有自己的寻址方式和寻址空间。89C51单片机的数据存储区共有256个单元，按照功能又把256个单元的数据存储器划分为两部分：低128单元区和高128单元区。89C51的内部数据寄存器低128单元区，称为内部RAM，地址为00H~7FH，其中的前32个单元是作为寄存器使用的。内部数据寄存器高128单元区供专用寄存器使用，单元地址为80H~FFH，用于存放相应功能部件的控制命令、状态或数据等。

本次系统设计主要从硬件和软件两方面对基于单片机的洗衣机进行介绍的，系统硬件部分主要是对硬件各部分电路的设计，并分析了各模块的组成和作用。软件部分包括标准程序、经济程序、强弱洗程序、自诊断程序和报警程序等部分。

小结

本次毕业论文设计以AT89C51单片机为核心，来设计全自动洗衣机控制系统。本系统主要针对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括洗衣强洗、弱洗、浸泡、进水出水故障自诊断、间歇驱动方式，暂停功能。从硬件和软件两方面对基于单片机的洗衣机进行介绍的，系统硬件部分主要是对硬件各部分电路的设计，包括按键输入模块、蜂鸣器报警模块、LED显示模块、水位监测器等部分，然后分析各模块的组成和作用。

在科技高速发展的今天，单片机以其体积小、集成度高、运行可靠等优点被很好的运用在了洗衣机的研制上，基于单片机的自动洗衣机控制系统具有功能强、精度高、经济性好等特点，无论是在提高产品质量还是产品数量，改善劳动条件还是节约能源等方面都显示出很好的优越性。社会的发展是进步的，科技与人们的生活质量是随着社会的发展与日俱进的，目前洗衣机的市场潜力巨大，它的不断改革和创新给人们的生活质量带来了很大的提高，设计出更节能、更环保、更人性化的洗衣机是我们不断学习和研究的目标。因此，基于单片机的洗衣机的研究是具有很大的实用性和很重大的意义。

参考文献

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