基電子信息工程畢業(yè)設(shè)計(jì)于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名：宇利華學(xué) 號(hào)： 20064551 系 部： 理工系專業(yè)年級(jí)： 06級(jí)電子信息工程 題目： 基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)指導(dǎo)教師：彭沛夫 評(píng)閱教師：2010 年5月23日中文摘要摘要：基于MCS-51 單片機(jī)的洗衣控制系統(tǒng)，控制面板由按鍵、指示燈和LED 顯示器組成。按鍵選擇洗衣機(jī)工作方式，指示燈配合按鍵工作，LED 顯示器則顯示洗衣機(jī)洗滌和脫水時(shí)間。洗衣機(jī)的整體電路模塊包括鍵盤矩陣、指示燈、電動(dòng)機(jī)控制及電源電路。控制程序設(shè)計(jì)包括定時(shí)中斷服務(wù)程序、外中斷服務(wù)程序及主程序。根據(jù)洗衣機(jī)的控制要求，從功能要求、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)三個(gè)方面研究和設(shè)計(jì)了以MCS-51單片機(jī)為控制核心的

2、洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。給出了硬件線路框圖和相關(guān)的控制程序流程圖。通過仿真實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的各種功能。關(guān)鍵詞MCS-51單片機(jī)；洗衣機(jī)控制系統(tǒng)；硬件；控制程序 外文摘要Title The Washing Machine Control System Based On Single ChipAbstract Washing machine control system based on singlechip MCS-51, the control panel is composed by keys,indicating lamps and LED. The keys chose the wo

3、rk modes, the indicating lamps cooperated with the keys. The LEDmonitor showed the time of washing and dehydration. The circuit of washing machine includes keyboard matrix, indicatinglamp, motor control and power circuit. The control program includes timing interrupt service program, external interr

4、uptservice program and main program.According to the washing machines control requirements,a control system with the MCS-51SCMC 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

5、 related control flow chart of the program were given. KeywordsMCS-51SCMC;Washing machine control system; Hardware; Control program目 錄1 引言11.1 洗衣機(jī)的發(fā)展11.2 洗衣機(jī)種類31.3 課題研究方向42 硬件設(shè)計(jì)基本介紹52.1 總體方案52.2 器件及原理簡(jiǎn)介62.2.1 MCS-51單片機(jī)的介紹62.2.2 74LS138譯碼器的介紹92.2.3 蜂鳴器的介紹102.2.4電磁閥的介紹112.3 電源部分的設(shè)計(jì)112.4 功能設(shè)置及控制電路的設(shè)計(jì)12

6、2.5 洗衣機(jī)狀態(tài)顯示的設(shè)計(jì)122.6 輸出控制電路的設(shè)計(jì)133 軟件設(shè)計(jì)143.1 主程序設(shè)計(jì)143.2 水位檢測(cè)程序設(shè)計(jì)163.3 洗滌程序設(shè)計(jì)163.4 脫水、漂洗程序設(shè)計(jì)173.5 顯示程序設(shè)計(jì)183.6 按鍵程序設(shè)計(jì)213.7 定時(shí)程序設(shè)計(jì)244 軟件調(diào)試27結(jié)論29致謝30參考文獻(xiàn)31附錄A 硬件原理圖32附錄B 元件清單33附錄C 源程序341 引言洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷募译?，已?jīng)成為人們生活中不可缺少的家電電器。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用也十分廣泛。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)洗衣機(jī)自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，用

7、于單片機(jī)來作為控制器，就能很好地滿足洗衣機(jī)對(duì)自動(dòng)化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同的場(chǎng)合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。單片機(jī)又稱為微控制器或稱嵌入式控制器。而現(xiàn)在的智能家電無一例外是采用微控制器來實(shí)現(xiàn)的，多以家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。它是家用電器實(shí)現(xiàn)智能化的心臟和大腦。由于家用電器體積小，故要求其控制器體積更小以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。而家用電器品種多，功能差異也大，所以又要求其控制器有靈活的控制功能。單片機(jī)以微小的體積和編程的靈活性而產(chǎn)生多種控制功能，完全可以滿足家用電器的

8、需求。1.1 洗衣機(jī)的發(fā)展從古至今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，對(duì)于許多人而言，它并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓，棒擊，沖刷，甩打.這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是：辛苦勞累。1858年，一個(gè)叫漢密爾頓.史密斯的美國人在匹茨堡制成了世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)。該洗衣機(jī)的主件是一只圓桶，桶內(nèi)裝有一根帶槳狀葉子的直軸。軸是通過搖動(dòng)和它相連的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的。次年在德國出現(xiàn)了一種用搗衣杵作為攪拌器的洗衣機(jī)，當(dāng)搗衣杵上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝有彈簧的木釘便連續(xù)作用于衣服。19世紀(jì)末期的洗衣機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一只用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的八角形洗衣缸，依稀時(shí)缸內(nèi)放入熱肥皂水，衣服洗凈后，由軋液裝置把衣

9、服擠干。1874年，“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人比爾。布萊克斯發(fā)明了木質(zhì)手搖洗衣機(jī)。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥想苦思的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快。1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，采用了智能水循環(huán)系統(tǒng)，可將高濃度洗衣液于高溫蒸汽同時(shí)對(duì)衣物進(jìn)行雙重噴淋，貫穿全部洗滌過程，實(shí)現(xiàn)了全球獨(dú)創(chuàng)性的“蒸汽洗”全新洗滌方式。蒸汽洗衣機(jī)之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1910年，美國的費(fèi)希爾在芝加哥試制成功世界第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。1922年，美國瑪塔依格公司改造了洗衣機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動(dòng)式改為攪拌式，使洗衣機(jī)

10、的結(jié)構(gòu)固定下來，這也是第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)的誕生。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，受到人們的普遍歡迎。1932年，美國醫(yī)本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)，洗滌、漂洗、脫水在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式躍上了一個(gè)新的臺(tái)階，朝自動(dòng)化又前進(jìn)了一大步。第一臺(tái)自動(dòng)洗衣機(jī)于1937年問世，這是一種“前置”式自動(dòng)洗衣機(jī)?？恳桓降妮S帶動(dòng)的缸可容納4000克衣服。衣服在注滿水的缸內(nèi)不停地上下翻滾，使之去污除垢。到了40年代便出現(xiàn)克現(xiàn)代的“上置”式自動(dòng)洗衣機(jī)。隨著工業(yè)化的加速，世界各國也加快了洗衣機(jī)研制的步伐。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，它是靠筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波產(chǎn)生的強(qiáng)

11、烈渦流，使衣服和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。1955年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)產(chǎn)生領(lǐng)域三分天下的局勢(shì)面初步形成。60年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為“半自動(dòng)型洗衣機(jī)”。70年代，產(chǎn)生出波輪式套桶全自動(dòng)以洗衣機(jī)。70年代后期，以電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)在日本問世，開創(chuàng)了洗衣機(jī)發(fā)展史的新階段。80年代，“模糊控制”的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡(jiǎn)便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚。90年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。此后，

12、隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)成為大家耳濡目染的產(chǎn)品。伴隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信新型更適合人們使用的洗衣機(jī)會(huì)給我們的生活帶來新的方式。1.2 洗衣機(jī)種類家用洗衣機(jī)的種類很多，按其結(jié)構(gòu)原理可以分為以下幾類：1、波輪式洗衣機(jī)：這種洗衣機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是洗滌時(shí)間短，洗凈度較高，水位可調(diào)，品種多，適宜于洗滌棉、麻、纖和混紡等織物。缺點(diǎn)是易使衣物纏繞，影響洗凈的均勻性，磨損率也較高。新穎的大波輪、新水流洗衣機(jī)，其性能有明顯的改善。2、滾筒式洗衣機(jī)：其優(yōu)點(diǎn)是洗滌動(dòng)作比較柔和，對(duì)

13、衣物的磨損小，用水量和洗滌劑都比較省，適合洗滌毛料織物。但是機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，洗凈度低，耗電量大。售價(jià)較高。3、攪拌式洗衣機(jī)：這種洗衣機(jī)好似手工洗滌的揉搓，受力均勻，衣物磨損小，洗滌容量大。缺點(diǎn)是洗滌時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，售價(jià)高。4、噴流式洗衣機(jī)：其特點(diǎn)是洗滌時(shí)間短，污垢容易洗掉，及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障較少。但由于水流激烈，衣物容易擰絞在一起，因而洗滌不均，對(duì)衣物損傷較重，洗滌時(shí)洗滌液容易飛濺。除此之外還有波輪攪拌洗衣機(jī)、噴淋漂洗洗衣機(jī)、振動(dòng)式洗衣機(jī)、超聲波洗衣機(jī)等等。1.3 課題研究方向洗衣機(jī)的洗滌原理是由模擬人工洗滌衣物發(fā)展而來的，即通過翻滾、摩擦、水沖刷等機(jī)械作用以及洗滌劑的表面活化作用，將附著

14、在衣物上的污垢除掉，以達(dá)到洗凈衣物的目的。現(xiàn)今，大多數(shù)的洗衣機(jī)都使用以單片機(jī)為核心的控制電路來控制電動(dòng)機(jī)、數(shù)碼顯示管、 排水閥及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機(jī)根據(jù)程序運(yùn)轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)，洗衣機(jī)通過控制系統(tǒng)設(shè)定洗衣程序，在內(nèi)桶（洗滌脫水桶）自動(dòng)完成注水、洗滌、漂洗、浸泡、排水和脫水全過程。洗衣時(shí)，控制系統(tǒng)打開水電磁閥，開始注水；當(dāng)洗滌脫水桶內(nèi)的水位達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，水位檢測(cè)器向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平，通知控制系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)洗衣。電機(jī)在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)波輪執(zhí)行洗滌程序；當(dāng)洗滌時(shí)間終了，控制系統(tǒng)切斷電機(jī)電路，打開排水電磁閥，開始排水；然

15、后再次注水，洗衣機(jī)進(jìn)入漂洗狀態(tài)，完成漂洗程序（通常為2次漂洗），在注水進(jìn)行浸泡；浸泡完，開始排水，同時(shí)排水電磁閥的動(dòng)作帶動(dòng)減速離合器制動(dòng)臂，使離合器棘輪與棘爪分離，制動(dòng)帶松開，為脫水程序作好準(zhǔn)備：排水結(jié)束后，系統(tǒng)控制電機(jī)單方向高速運(yùn)轉(zhuǎn)，完成脫水程序；當(dāng)脫水程序終了，系統(tǒng)控制排水電磁閥和電機(jī)斷電，排水閥和減速離合器的制動(dòng)臂復(fù)位，同時(shí)蜂鳴器奏響音樂，通知用戶整個(gè)洗衣程序結(jié)束。2硬件設(shè)計(jì)基本介紹2.1總體方案本設(shè)計(jì)以MCS-51單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)由電源、數(shù)字控制電路和機(jī)械控制電路三大模塊構(gòu)成的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)洗衣過程的控制。洗衣過程主要包括洗滌過程、漂洗過程、脫水過程。根據(jù)洗衣過程的要求，

16、控制程序設(shè)計(jì)主要包括主程序、內(nèi)部定時(shí)中斷服務(wù)程序、外部服務(wù)中斷程序的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能有：（1）用戶參數(shù)的輸入：用戶根據(jù)衣物的數(shù)量和質(zhì)地確定洗滌時(shí)間、漂洗次數(shù)、脫水時(shí)間，然后通過按鍵輸入具體的參數(shù)。（2）參數(shù)和時(shí)間的顯示：靈活地運(yùn)用數(shù)碼顯示管會(huì)帶來許多方便，它可以用來顯示用戶實(shí)時(shí)所處的洗衣功能狀態(tài)以及所剩時(shí)間。（3）實(shí)時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)在獲取了用戶輸入的參數(shù)后，對(duì)其進(jìn)行分析處理，然后按照計(jì)算結(jié)果對(duì)洗衣機(jī)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。（4）水位檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)：水位的高低影響著整個(gè)洗衣過程的進(jìn)行，因此需要水位檢測(cè)器將水位的變化發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)水位的情況確定下一步應(yīng)該做什么。（5）洗衣過程的實(shí)現(xiàn)：一

17、般的洗衣過程包括注水、洗滌、漂洗、排水和脫水這些步驟。在洗衣過程中，系統(tǒng)主要控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥的打開和關(guān)閉，電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。（6）洗衣完畢的通知：當(dāng)洗衣過程結(jié)束后，蜂鳴器就報(bào)警通知用戶洗衣完畢。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其基本系統(tǒng)組成框圖如2.1所示。圖2.1 系統(tǒng)組成框圖2.2器件及原理簡(jiǎn)介根據(jù)洗衣機(jī)的基本功能，硬件電路設(shè)計(jì)需要考慮洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗滌、漂洗、排水、脫水等問題，及時(shí)間設(shè)定長(zhǎng)短、工作時(shí)間或剩余時(shí)間的顯示、工作過程中的暫停、啟動(dòng)、復(fù)位、洗完后的報(bào)警等問題。采用51系列單片機(jī)作為控制核心，主要包括電源部分、功能設(shè)置及控制電路、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示及輸出控制電路。主要組成部件有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、

18、74LS138譯碼器、指示燈、LED顯示器、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、電磁閥以及按鍵等。2.2.1MCS-51單片機(jī)的介紹MCS-51單片機(jī)組成中包含運(yùn)算器、控制器、片內(nèi)存儲(chǔ)器、4個(gè)I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器的功能部件。圖中SP是堆棧指針寄存器，PC是程序計(jì)數(shù)器，PSW是程序狀態(tài)字寄存器，DPTR是數(shù)據(jù)指針寄存器。MCS-51系列單片機(jī)芯片均為40條引腳，如下圖所示：MCS-51單片機(jī)引腳圖各引腳功能說明如下：1.主電源引腳 Vcc（40腳）：接+5V電源正端。 Vss（20腳）：接+5V電源地端。 2.外接晶體引腳 XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是

19、一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS 單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于CHMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。 XTAL2（18腳）：接外部石英晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端；對(duì)于CHMOS單片機(jī)，該引腳懸空不接。 3.輸入/輸出引腳 （1）P0口（3932腳）：P0.0P0.7統(tǒng)稱為P0口。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入/輸出口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口分時(shí)復(fù)用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。（2）P1口（

20、18腳）：P1.0P1.7統(tǒng)稱為P1口，可作為準(zhǔn)雙向I/O口使用。對(duì)于52子系列，P1.0與P1.1還有第二功能：P1.0可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2，P1.1可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端T2EX。 （3）P2口（2128腳）：P2.0P2.7統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O口使用；在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口且尋址范圍超過256字節(jié)時(shí)，P2口用作高8位地址總線。引腳第二功能P3.0 RXD 串行口輸入P3.1 TXD 串行口輸出端P3.2 INT0 外部中斷0請(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.3 INT1 外部中斷1請(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.4 T0 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)

21、數(shù)脈沖輸入端P3.5 T1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端P3.6 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸入端，低電平有效P3.7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸入端，低電平有效（4）P3口（1017腳）：P3.0P3.7統(tǒng)稱為P3口。除作為準(zhǔn)雙向I/O口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且P3口的每一條引腳均可以獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第三功能。P3口的第二功能如表1.1所示。4. 控制線（1）ALE/PROG（30腳）：地址鎖存有效信號(hào)輸入端。ALE在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)輸出兩個(gè)脈沖。在訪問片外程序存儲(chǔ)器期間，下降沿用于控制鎖存P0輸出的低8位地址；在不訪問片外程序存儲(chǔ)器期間，可作為對(duì)外輸

22、出的時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。但要注意，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，ALE脈沖會(huì)跳空一個(gè)，此時(shí)作為時(shí)鐘輸出就不妥了。對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的機(jī)型，在編程期間，該引腳用作編程脈沖PROG的輸入端。（2）PSEN（29腳）：片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期該信號(hào)兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線P0口讀回指令或常數(shù)。在訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，PSEN信號(hào)將不再出現(xiàn)。（3）RST/VPD引腳（9腳）：RST即為RESET，VPD為備用電源。該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作

23、，使單片機(jī)回復(fù)到初始狀態(tài)。上電時(shí)，考慮到振蕩器有一定的起振時(shí)間，該引腳上高電平必須持續(xù)10ms以上才能保證有效復(fù)位。當(dāng)Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源VPD(+5V)為內(nèi)部RAM供電,以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。（4）EA/Vpp（31腳）：EA為片外程序存儲(chǔ)器選用端。該引腳有效（低電平）時(shí)，只選用片外程序存儲(chǔ)器，否則單片機(jī)上電或復(fù)位后選用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的機(jī)型，在編程期間，此引腳用作21V編程電源Vpp的輸入端。綜上所述，MCS-51系列單片機(jī)的引腳可歸納為以下兩點(diǎn)：（1）單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳都有第二功能。（2）單片機(jī)對(duì)外

24、呈現(xiàn)3總線形式，由P2、P0口組成16位地址總線；由P0口分時(shí)復(fù)用為數(shù)據(jù)總線；由ALE、PSEN、RST、EA與P3口中的INT0、INT1、T0、T1、WR、RD共10個(gè)引腳組成控制總線。由于是16位地址線，因此，可使片外存儲(chǔ)器的尋址范圍達(dá)到64KB。2.2.2 74LS138譯碼器的介紹74LS138 為3 線8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端（G1）為高電平，另兩個(gè)選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。利用 G1、/(G2A)和/(G2

25、B)可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 24 線譯碼器；若外接一個(gè)反相器還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 32 線譯碼器。若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。2.2.3 蜂鳴器的介紹蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理1壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二

26、極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。2電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。蜂鳴器的制作（1）制備電磁鐵M:在長(zhǎng)約6厘米的鐵螺栓上繞100圈導(dǎo)線,線端留下5厘米作引線,用透明膠布把線圈粘好

27、,以免線圈松開,再用膠布把它粘在一個(gè)盒子上,電磁鐵就做好了。（2）制備彈片P：從鐵罐頭盒上剪下一條寬約2厘米的長(zhǎng)鐵片，彎成直角，把電磁鐵的一條引線接在彈片上，再用膠布把彈片緊貼在木板上。（3）用曲別針做觸頭Q，用書把曲別針墊高，用膠布粘牢，引出一條導(dǎo)線，如圖連接好電路。（4）調(diào)節(jié)M與P之間的距離（通過移動(dòng)盒子），使電磁鐵能吸引彈片，調(diào)節(jié)觸點(diǎn)與彈片之間的距離，使它們能恰好接觸，通電后就可以聽到蜂鳴聲。2.2.4電磁閥的介紹電磁閥是用來控制流體的方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。工作原理電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有

28、通孔，每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。2.3 電源部分的設(shè)計(jì)市電先經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)橋式整流電路整流，最后用三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓得到5V的電壓作為整個(gè)控制器的工作電源。2.4功能設(shè)置及控制電路的設(shè)計(jì)（1）暫停鍵K0，接P3.3，用外部中斷1實(shí)現(xiàn)工作過程的暫停，根據(jù)人的需要可以進(jìn)行手工洗滌。（2）水位開關(guān)K1，接P1.0，水位到位時(shí)

29、，K1閉合。在進(jìn)水期間，系統(tǒng)不斷檢測(cè)K1，當(dāng)檢測(cè)到K1閉合就停止進(jìn)水。（3）按鍵K2，接P1.6，作為工作過程中的啟動(dòng)鍵。（4）按鍵K3是洗衣強(qiáng)度選擇鍵，P3.4。每按一次代表一種強(qiáng)度。分別是標(biāo)準(zhǔn)、弱洗、強(qiáng)洗和自編，由4個(gè)指示燈進(jìn)行顯示。（5）按鍵K4，接P3.5，對(duì)洗衣時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并用數(shù)碼管LED1和LED2顯示。（6）按鍵K5，接P3.6，對(duì)漂洗、脫水次數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并用數(shù)碼管LED1顯示。（7）壓電蜂鳴器接P1.7，做洗衣時(shí)間到以及故障發(fā)生的報(bào)警器。2.5洗衣機(jī)狀態(tài)顯示的設(shè)計(jì)（1） 74LS138譯碼器為3-8譯碼器，選用它可以解決I/0口線數(shù)量不足問題。從控制要求可知，洗衣機(jī)的工作模式

30、以及工作程序必須有7中不同的顯示加以區(qū)別。74LS138譯碼器的輸入端C，B，A分別接P1.3、P1.4、P1.5，輸出端分別與7個(gè)發(fā)光二極管D0D6的陰極相連，發(fā)光二極管陽極接電源。輸出端Y0控制D0“弱洗”指示燈；Y1控制D1“標(biāo)準(zhǔn)洗”指示燈，Y2控制D2“強(qiáng)洗”指示燈，Y3控制D3“自編”指示燈，Y4控制D4“洗衣”指示燈，Y5控制D5“漂洗”指示燈，Y6控制D6“脫水”指示燈。（2）單片機(jī)的P0口和P2口分別接一個(gè)LED數(shù)碼管。P0用于控制低位顯示器，P2口用于控制高位顯示器。2.6輸出控制電路的設(shè)計(jì)輸出控制電路由觸發(fā)器電路和相應(yīng)的雙向晶閘管組成?？刂齐姍C(jī)正反轉(zhuǎn)以及進(jìn)水閥和排水閥的開啟

31、和關(guān)閉。通過觸發(fā)器電路和相應(yīng)的雙向晶閘管，電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)用單片機(jī)P1.1和P1.2進(jìn)行控制；進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥用單片機(jī)的P3.0和P3.1進(jìn)行控制。單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過單機(jī)片的PO口連接數(shù)碼管發(fā)送段碼，P2.4P7口通過三級(jí)管擴(kuò)大電流去控制數(shù)碼管的位，顯示時(shí)采用動(dòng)態(tài)掃描方式，輪流循環(huán)掃描。通過P1.6口連接蜂鳴器

32、實(shí)現(xiàn)報(bào)警電路。通過P1.0P1.5口作為按鍵輸入，并通過二極管連接到單機(jī)片的中斷入口引腳，當(dāng)有鍵按下，就會(huì)產(chǎn)生中斷，執(zhí)行相關(guān)按鍵的功能。根據(jù)系統(tǒng)框圖可設(shè)計(jì)出系統(tǒng)原理圖，見附錄A。3軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本而且工作量較大的任務(wù)。與系統(tǒng)機(jī)上操作系統(tǒng)支持下的純軟件不同，單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)是在裸機(jī)的條件下進(jìn)行的，而且隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。在軟件中一般需考慮以下幾個(gè)方面：根據(jù)要求確定軟件的具體任務(wù)細(xì)節(jié)，然后確定合理的軟件結(jié)構(gòu)。一般系統(tǒng)軟件由主程序和若干個(gè)子程序及中斷服務(wù)程序組成，詳細(xì)劃分主程序、子程序和中斷服務(wù)程序的具體任務(wù)，確定各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)。主程序是一個(gè)順序執(zhí)行的無限循環(huán)

33、的程序，不停地順序查詢各種軟件標(biāo)志，以完成對(duì)事務(wù)的處理。在子程序和中斷服務(wù)程序中要考慮現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)，以及它們和主程序之間的信息交換方法。程序的結(jié)構(gòu)用模塊化結(jié)構(gòu)，即把監(jiān)控程序分解為若干個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的較小的程序模塊分別設(shè)計(jì)，以便于調(diào)試。具體設(shè)計(jì)時(shí)可采用自底向上或自頂向下的方法。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，先根據(jù)問題的定義描述出各個(gè)輸入變量和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，即建立數(shù)學(xué)模型，然后繪制流程圖，再根據(jù)流程圖用匯編語言進(jìn)行具體程序的編寫。在程序設(shè)計(jì)完成后，利用相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的匯編，生成程序的機(jī)器碼。本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)軟件是采用C51編寫的，在研制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，匯編語言是一種常用的軟件工具，具

34、有簡(jiǎn)單的語法結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的處理功能，具有運(yùn)行速度快、編譯效率高，移植性好和可讀性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)便件的直接操作。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。3.1 主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)主要完成系統(tǒng)初始化、中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定，以及調(diào)用其它各模塊程序，即主要實(shí)現(xiàn)各模塊程序的鏈接。系統(tǒng)上電復(fù)位初始化后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括中斷的選擇及設(shè)置，定時(shí)器的選擇，定時(shí)時(shí)間，及其相關(guān)設(shè)置，初始化后，單片機(jī)進(jìn)入主程序，在這“主程序”中不停的循環(huán)運(yùn)行，除非有其它中斷。主程序流程圖如圖3.1所示。編寫主程序如下： vo

35、id main() Initialize(): /初始化設(shè)置While(1) Display(); /顯示程序 調(diào)用Calculate(); /顯示數(shù)據(jù)的計(jì)算程序調(diào)用 圖3.1 軟件主流程圖3.2 水位檢測(cè)程序設(shè)計(jì)水位檢測(cè)程序的原理是在洗衣機(jī)水箱中的適當(dāng)高度放置兩個(gè)水位檢測(cè)器，當(dāng)水位達(dá)到某一高度時(shí)，相應(yīng)的水位探測(cè)器的開關(guān)接通，把電信號(hào)送入單片機(jī)的I/O口，經(jīng)過單片機(jī)的處理，可以得到已經(jīng)加好水或水放完，可以開始以下操作。本設(shè)計(jì)用單片機(jī)P2.2P2.3接口接兩個(gè)水位傳感器，在自動(dòng)模式下，當(dāng)水位到達(dá)某個(gè)傳感器時(shí)，相應(yīng)的傳感器輸出一個(gè)低電平到單片機(jī)的引腳，單片機(jī)通過引腳的電平高低來判斷水位的高低?；?/p>

36、流程是當(dāng)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都顯示低電平時(shí)說明洗衣機(jī)已經(jīng)放滿水；當(dāng)檢測(cè)到最高點(diǎn)從低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)過一段時(shí)間后最低點(diǎn)也由電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)說明此時(shí)洗衣機(jī)放水完畢。3.3 洗滌程序設(shè)計(jì)啟動(dòng)開關(guān)，進(jìn)水閥通電，向洗衣機(jī)供水，當(dāng)供水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)，水位開關(guān)接通，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止供水。洗滌電動(dòng)機(jī)接通電源，帶動(dòng)波輪或桶轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生各種形式的水流攪動(dòng)衣物進(jìn)行洗滌。通過電動(dòng)機(jī)不停地正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)、反復(fù)循環(huán)、形成洗滌水對(duì)洗滌物產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻滾作用。 程序流程圖如圖3.2所示。 圖3.2洗滌過程程序流程圖3.4 脫水、漂洗程序設(shè)計(jì)脫水前先打開水閥排水，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水，并保持排水閥開啟，然后停止脫水。接著

37、判斷漂洗次數(shù)的值，若次數(shù)為0則洗衣結(jié)束，開蜂鳴器提醒洗衣結(jié)束，系統(tǒng)返回待命狀態(tài)，次數(shù)若不為0，則再次執(zhí)行進(jìn)水操作，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 程序流程圖如圖3.3所示：圖3.3脫水，漂洗流程圖3.5 顯示程序設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中作為人機(jī)對(duì)話的一個(gè)重要部分就是顯示器，本設(shè)計(jì)要顯示定時(shí)時(shí)間，洗滌時(shí)間，還有其他指示燈的狀態(tài)顯示，為了節(jié)省單片機(jī)的I/O口，把8個(gè)狀態(tài)指示燈按照數(shù)碼管的方式連接，即8個(gè)狀態(tài)指示燈相當(dāng)于一個(gè)數(shù)碼管，這樣硬件電路中相當(dāng)于使用四位共陽LED作為系統(tǒng)的顯示器。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段媽，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式

38、兩類。靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)譯碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼為十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示比劃“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼

39、管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)定期的掃描每個(gè)數(shù)碼管，借助于人的視覺殘留效應(yīng)，使的數(shù)字得以正確顯示，顯示電路采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描電路，占用單片機(jī)I/O口資源少，顯示電路成本比較低，于靜態(tài)掃描電路相比較，電路簡(jiǎn)單，成本低。硬件電路相對(duì)簡(jiǎn)單，在編寫程序時(shí)，需要考慮循環(huán)掃描時(shí)間。要顯示的數(shù)據(jù)采用的查表法。查表法只需把轉(zhuǎn)換結(jié)果按序編成表，連續(xù)存放在ROM中，用查表指令即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，查表法編程方便且程序量小，執(zhí)行速度快，修正起來方便。本設(shè)計(jì)顯示系統(tǒng)包括時(shí)間顯示和次數(shù)顯示。常用的顯示器件有：液晶點(diǎn)陣(LCD)顯示，數(shù)碼管(LED)顯示。根據(jù)本

40、課題的設(shè)計(jì)要求，顯示部分采用動(dòng)態(tài)顯示方法，用3位數(shù)碼管，和8個(gè)LED指示燈顯示。基本方法是：把8個(gè)指示燈當(dāng)作一個(gè)數(shù)碼管，這樣一共是4位數(shù)碼管。單片機(jī)的I/O口發(fā)送數(shù)碼管的段碼，接口P2.4P2.7通過三極管擴(kuò)大電流去控制數(shù)碼管的位，顯示時(shí)采用動(dòng)態(tài)掃描方式，輪流循環(huán)掃描。8個(gè)LED指示燈依次代表著自動(dòng)/手動(dòng)，運(yùn)行/停止，強(qiáng)洗，標(biāo)準(zhǔn)洗，弱洗，洗滌狀態(tài)，漂洗狀態(tài)，脫水狀態(tài)。另外三位數(shù)碼管指示時(shí)間和次數(shù)，前兩位指示時(shí)間，后一位指示次數(shù)。顯示子程序流程圖如圖3.4所示：圖3.4 顯示子程序流程圖3.6 按鍵程序設(shè)計(jì)按鍵電路的作用是設(shè)置一些功能，一般按鍵電路有按鍵查詢式，CPU不斷地檢測(cè)是否有按鍵按下，這

41、樣將會(huì)耗費(fèi)大量的CPU時(shí)間，且反應(yīng)速度時(shí)性不強(qiáng)：還有一種是中斷式按鍵，只有當(dāng)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，開始處理按鍵的輸入功能，沒有鍵按下時(shí)單片機(jī)處理其他，不需要不停地查詢按鍵是否按下。這樣采用中斷使按鍵反應(yīng)速度快，同時(shí)減少單片機(jī)處理時(shí)間，本設(shè)計(jì)采用中斷擴(kuò)展電路。工作原理如下：沒有按鍵時(shí)，相關(guān)的I/O為高電平，單片機(jī)的INTO也為高電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，5V電壓經(jīng)過所按鍵上的電阻流向GND,這是由于按鍵閉合，按鍵上的低壓電平送入單片機(jī)的I/O口，同時(shí)與按鍵相連的二級(jí)導(dǎo)管通，由于二級(jí)導(dǎo)管通時(shí)，電壓大約為0.7V，相當(dāng)于低電平，這個(gè)低電平送入單片機(jī)的INTO產(chǎn)生中斷，在中斷里檢查哪個(gè)I/O口為低電

42、平，就可以判斷哪個(gè)按鍵按下，執(zhí)行相關(guān)的那個(gè)按鍵的功能。本設(shè)計(jì)中單片機(jī)P1.0P1.5作為按鍵輸入，并通過二極管連接到單片機(jī)的中斷入口引腳，當(dāng)有鍵按下，就會(huì)產(chǎn)生中斷，執(zhí)行相關(guān)按鍵的功能。按鍵程序流程圖如圖3.5所示：圖3.5 按鍵程序流程圖本設(shè)計(jì)中一共用到六個(gè)按鍵，通過連接單片機(jī)的P1.0P1.5口來實(shí)現(xiàn)按鍵的功能，按鍵1的作用是調(diào)節(jié)自動(dòng)或者手動(dòng)，按鍵2的作用是調(diào)節(jié)洗衣的強(qiáng)度，按鍵3的作用是調(diào)節(jié)洗衣功能，按鍵4的作用是設(shè)置時(shí)間，按鍵5的作用是設(shè)置次數(shù)，按鍵6的作用是控制洗衣機(jī)的運(yùn)行于停止。具體電路如下圖：根據(jù)硬件的設(shè)計(jì)方法，編寫程序如下：功能：按鍵輸入說明：用到中斷0，P2.0P2.53.7 定

43、時(shí)程序設(shè)計(jì)MCS51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)可編程的16位定時(shí)器T0和T1。通過編程，可以設(shè)定為定時(shí)器和外部計(jì)數(shù)方式。T1還可以作MCS51串行的波特率發(fā)生器。定時(shí)器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0構(gòu)成，定時(shí)器T1由特殊功能寄存器TL1和TH1構(gòu)成。特殊功能寄存器TMOD控制定時(shí)器的工作方式，TCON控制其運(yùn)行，TCON還包含了定時(shí)器T0和T1的溢出標(biāo)志。定時(shí)器的中斷由中斷允許寄存器IE、中斷入口地址為001BH。定時(shí)器的編程包括：置工作方式；置計(jì)數(shù)初值；中斷設(shè)置；啟動(dòng)定時(shí)器。由于MCS51的定時(shí)器采用加1計(jì)數(shù)，因此，計(jì)數(shù)初值應(yīng)根據(jù)計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度及計(jì)數(shù)值來決定。對(duì)于同樣的計(jì)數(shù)值，在采用13位計(jì)數(shù)器、16

44、位計(jì)數(shù)器及8位計(jì)數(shù)器時(shí)，其計(jì)數(shù)初值各不相同。此外，方式0、1、3均不能自動(dòng)恢復(fù)初值，如果要求重復(fù)計(jì)數(shù)必須在每次計(jì)數(shù)溢出后重新裝入計(jì)數(shù)初值。除了編寫以上程序外，還要設(shè)置中斷的開關(guān)，用定時(shí)器時(shí)還要計(jì)算定時(shí)時(shí)間，內(nèi)部計(jì)數(shù)器作用定時(shí)器時(shí)，是對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)。每個(gè)機(jī)器周期的長(zhǎng)度是12個(gè)振蕩器周期因?yàn)閷?shí)驗(yàn)系統(tǒng)的晶振是12MHz，所以定時(shí)常數(shù)的設(shè)置可按以下方法計(jì)算：機(jī)器周期=1212MHz=1us（65536-定是常數(shù)）*1us=50ms定時(shí)常數(shù)TH0=OX3C； TL0=0XB0；本設(shè)計(jì)中在洗衣時(shí)需要設(shè)置洗衣時(shí)間，這一部分程序設(shè)計(jì)采用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，用來倒計(jì)時(shí)。洗衣機(jī)定時(shí)系統(tǒng)采用單片機(jī)的定時(shí)器0，工作方

45、式1，當(dāng)設(shè)定洗滌、漂洗和脫水時(shí)，單片機(jī)的定時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)，前兩位數(shù)碼管顯示設(shè)定好的時(shí)間每秒減，當(dāng)剩余時(shí)間為0時(shí)第三位數(shù)碼管顯示的次數(shù)就減一，直至洗衣次數(shù)完全執(zhí)行完。定時(shí)程序流程圖如圖3.6所示：圖3.6 定時(shí)程序流程圖4軟件調(diào)試軟件調(diào)試是檢查系統(tǒng)軟件中的錯(cuò)誤。常見的軟件錯(cuò)誤有程序失控、中斷錯(cuò)誤（不響應(yīng)中斷或循環(huán)響應(yīng)中斷）、輸入/輸出錯(cuò)誤和處理結(jié)果錯(cuò)誤等類型。要把各個(gè)程序模塊分別進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試通過后再組合到一起進(jìn)行綜合調(diào)試，達(dá)到預(yù)定的功能技術(shù)指標(biāo)后即可將軟件固化。系統(tǒng)的調(diào)試過程要結(jié)合具體的仿真器進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)新設(shè)計(jì)的電路板，調(diào)試起來往往會(huì)遇到一些困難，特別是當(dāng)板比較大、元件比較多時(shí)，往往無從下手

46、。但是如果掌握好一套合理的調(diào)試方法，調(diào)試起來將會(huì)事半功倍。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。可見硬件的調(diào)試是基礎(chǔ)，如果硬件調(diào)試不通過，軟件設(shè)計(jì)則是無從做起。硬件電路焊接好后，就可以編寫相關(guān)的程序調(diào)試電路了，由于電路復(fù)雜，不可能一步全部完成，一般方法是，一邊寫軟件一邊調(diào)試，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)是硬件問題還是軟件問題，也方便及時(shí)改正。首先應(yīng)該確認(rèn)電源是否正常。用電壓表測(cè)量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否是電源電壓，例如常用的5V。接下來就是檢查復(fù)位引腳電壓是否正常。分別測(cè)量按

47、下復(fù)位按鈕和放開復(fù)位按鈕的電壓值，看是否正確。然后再檢查晶振是否起振了，一般用示波器來看晶振引腳的波形，注意應(yīng)該使用示波器探頭的“X10”檔。另外一個(gè)辦法是測(cè)量復(fù)位狀態(tài)下的I/O口電平，按住復(fù)位鍵不放，然后測(cè)量I/O口（沒接外部上拉的P0口除外）的電壓，看是否是高電平，如果不是高電平，則多半是因?yàn)榫д駴]有起振。另外還有注意的地方是，如果使用片內(nèi)ROM的話（大部分情況下如此，現(xiàn)在已經(jīng)很少用外部擴(kuò)ROM的了），一定要將EA引腳拉高，否則會(huì)出現(xiàn)程序亂跑的情況。有時(shí)用仿真器可以，而燒入片子不行，往往是因?yàn)镋A引腳沒拉高的緣故u（當(dāng)然，晶振沒有起振也是原因之一）。經(jīng)過上面幾點(diǎn)的檢查，一般即可排除故障了，如果系統(tǒng)不穩(wěn)定的話，有時(shí)