全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制器設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文

i編號(hào)：桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)題目：全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制器設(shè)計(jì)院（系）：電子工程系專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師單位：姓名：職稱：2016年6月1日摘要從古至今，洗衣服都是一件難以避免的家務(wù)勞動(dòng)，不管是手搓、棒擊、沖刷還是甩打，都伴隨著重復(fù)而繁瑣的體力勞動(dòng)。在機(jī)械化迅速發(fā)展的近現(xiàn)代，人們急切需要一臺(tái)可以代替人工洗衣的機(jī)器。1874年美國(guó)人比爾·布萊斯發(fā)明了手動(dòng)洗衣機(jī)，其發(fā)明的洗衣機(jī)是由木桶內(nèi)裝上6塊葉片，通過(guò)手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在桶內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣的目的。隨著蒸汽時(shí)代的到來(lái)，人們逐漸將蒸汽動(dòng)力取代人力。1880年美國(guó)出現(xiàn)了第一臺(tái)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)。直到1911年，美國(guó)試制成功第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，電動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能控制的領(lǐng)域中。單片機(jī)以體積小、功能全、價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)方便的優(yōu)勢(shì)得到了許多電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的青睞，它適合于實(shí)時(shí)控制，可構(gòu)成工業(yè)控制器、智能儀表、智能接口、智能武器裝置以及通用測(cè)控單元等。

本文以AT89S52單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)主要由電源電路、數(shù)字控制電路、顯示電路和機(jī)械控制電路四大模塊構(gòu)成。電源電路為數(shù)字控制電路提供穩(wěn)定的5V直流電壓，為電動(dòng)機(jī)提供9V直流電壓；數(shù)字控制電路負(fù)責(zé)控制洗衣機(jī)的工作過(guò)程，主要由AT89S52單片機(jī)、按鍵、蜂鳴器、LED指示燈組成；顯示電路由12864液晶顯示器組成；機(jī)械控制電路主要由水位檢測(cè)器、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水排水繼電器組成。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)模擬全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣過(guò)程，雖不能和市場(chǎng)上洗衣機(jī)控制系統(tǒng)媲美，但是具有較高的學(xué)習(xí)與研究?jī)r(jià)值。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)洗衣機(jī)；AT89S52單片機(jī)；模擬控制系統(tǒng)AbstractFromthepasttothepresentday,washingclotheswithrepeatedandcockamamiephysicallabour,whateverbyhandorbystick,scouringorswinging,isaninevitablehousework.Inthemoderntimes,mechanizationhasdevelopedfast,andindividualseageramachinetoreplaceartificiallabour.In1874,AmericanBillBraceinventedmanualwashingmachine.Thewashingmachinecontainssixvanesontheinnerwoodenbarrel,whicharemotivatedbyhandleandgears,sothattheclothesrevolvewiththegears,andreachthegoalofwashing.WiththecomingofSteamAge,thehumanlaborisreplacedbysteamgradually.In1880,thefirststeamwashingmachineappeard.Andthenthewater-poweredwashingmachineandthewasherpoweredbyinternal-combustionenginehavetakenon.Untill1911,thefirstelectricwashingmachinewasinvented,whichindicatesthebeginningoftheautomationinhousework.Withtherapiddevelopmentofdigitaltechnology,digitaltechnologyhasbeenwidelyusedinthefieldofintelligentcontrol.MCUtosmallvolume,completefunctions,lowprice,convenientdevelopmentadvantagehasbeenfavoredbymanyelectronicsystemdesigners,itissuitableforreal-timecontrol,industrialcontroller,intelligentinstrument,intelligentinterface,intelligentweapondeviceanduniversalmeasurementandcontrolunit.Inthispaper,theAT89S52microcontrollerasthecore,thedesignofthefullautomaticwashingmachinesimulationcontrolsystem.Thecontrolsystemmainlyconsistsoffourmodules:powersupplycircuit,digitalcontrolcircuit,displaycircuitandmechanicalcontrolcircuit.Powersupplycircuitfordigitalcontrolcircuitprovidesastable5VDCvoltage,9VDCvoltagetothemotor;digitalcontrolcircuitisresponsibleforthecontroloftheworkingprocessofthewashingmachine,mainlyconsistsofsingle-chipmicrocomputerAT89S52,buttons,buzzer,LEDindicatorlight;displaycircuitiscomposedby12864LCDdisplay.Themechanicalcontrolcircuitismainlycomposedofwaterleveldetector,electricmotorandwaterintakeanddrainagerelay.Thissystemmainlyrealizesthewashingprocessoftheautomaticwashingmachine,althoughitisnotcomparablewiththecontrolsystemofthewashingmachineonthemarket,butithasahighvalueforstudyandresearch.Keywords:fullautomaticwashingmachine;AT89s52singlechipmicrocomputer;analogcontrolsystem目錄1設(shè)計(jì)要求及分類 11.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 11.2洗衣機(jī)的分類 12總體設(shè)計(jì)方案 22.1方案的比較與選擇 22.1.1控制系統(tǒng)的比較與選擇 22.1.2電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的比較與選擇 22.1.3水位監(jiān)測(cè)模塊的比較與選擇 32.1.4進(jìn)排水控制模塊的比較與選擇 32.1.5顯示模塊的比較與選擇 32.2控制系統(tǒng)功能 42.3洗衣機(jī)運(yùn)行過(guò)程 43硬件設(shè)計(jì) 83.1控制電路設(shè)計(jì) 83.1.1AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng) 83.1.2按鍵輸入電路 93.1.3蜂鳴器報(bào)警模塊 93.2顯示電路設(shè)計(jì) 103.3水位監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì) 123.4進(jìn)排水電路設(shè)計(jì) 133.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 144軟件設(shè)計(jì) 154.1程序總流程 154.2詳細(xì)程序流程 174.3調(diào)試 194.3.1硬件調(diào)試 194.3.2軟件調(diào)試 205結(jié)論 21謝辭 22參考文獻(xiàn) 23附錄 24附錄一軟件代碼 24附錄二系統(tǒng)電路圖 44附錄三系統(tǒng)PCB圖 44桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)第20頁(yè)共44頁(yè)引言隨著生活節(jié)奏的加快和生活水平的提高，人們開(kāi)始尋求可以幫助我們分擔(dān)繁瑣無(wú)味的家務(wù)勞動(dòng)的機(jī)械化產(chǎn)品，我們統(tǒng)稱為家電。而洗衣機(jī)就是最具代表性的家電之一，顧名思義，洗衣機(jī)就是代替人們手動(dòng)洗衣服的家用電器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，洗衣機(jī)的功能、樣式、和性能都在不斷的變化。最初的洗衣機(jī)是采用人工攪拌的方式驅(qū)動(dòng)的，雖然并沒(méi)有減少人們的工作強(qiáng)度，但從一定意義上為洗衣機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著蒸汽時(shí)代的來(lái)臨，在洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方面脫離了人工的范疇。隨后又出現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式具有簡(jiǎn)單方便、體積小、重量輕、干凈衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，所以電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式一直沿用到現(xiàn)在。1874年美國(guó)人比爾·布萊斯發(fā)明了手動(dòng)洗衣機(jī)，其發(fā)明的洗衣機(jī)是由木桶內(nèi)裝上6塊葉片，通過(guò)手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在桶內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣的目的。隨著蒸汽時(shí)代的到來(lái)，人們逐漸將蒸汽動(dòng)力取代人力。1880年美國(guó)出現(xiàn)了第一臺(tái)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)。直到1911年，美國(guó)試制成功第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，電動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。在中國(guó)，由于歷史原因，家用洗衣機(jī)起步較晚，直到1978年才正式生產(chǎn)家用洗衣機(jī)，但由于改革開(kāi)放與一些先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)的的國(guó)家政策，我國(guó)工業(yè)化迅速發(fā)展，洗衣機(jī)也得到了不斷的優(yōu)化與創(chuàng)新，從最初的單杠洗衣機(jī)到后來(lái)的雙杠洗衣機(jī)，再到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，都得利于我國(guó)科技技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。如今，我國(guó)洗衣機(jī)年產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的四分之一，位居世界首位。除了在數(shù)量和品種上滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求外，還出口到歐洲、非洲、北美和東南亞等地，成為世界最具競(jìng)爭(zhēng)力的洗衣機(jī)生產(chǎn)國(guó)之一。洗衣的工作步驟繁瑣，需要多次控制洗衣機(jī)，所以人們又開(kāi)始朝著全自動(dòng)智能洗衣機(jī)的方向發(fā)展，全自動(dòng)洗衣機(jī)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注與青睞，成為洗衣機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。1設(shè)計(jì)要求及分類1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)出由AT89S52控制器為核心的全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制器，能選擇洗衣程序，具有浸泡、強(qiáng)力、標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、快速、單洗、漂洗脫水、單獨(dú)脫水、留水停機(jī)（不放水）等全自動(dòng)洗衣功能。具有執(zhí)行驅(qū)動(dòng)單元、水位檢測(cè)、顯示及按鍵控制等外圍硬件電路。設(shè)計(jì)要求：采用AT89S52單片機(jī)為控制器芯片，具有人機(jī)交互界面，水位控制模擬，電機(jī)洗衣轉(zhuǎn)動(dòng)模擬，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)控制，由繼電器模擬進(jìn)排水閥的控制。使各部分電路結(jié)合控制形成完整的洗衣機(jī)模擬控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)洗衣工作流程。1.2洗衣機(jī)的分類（1）波輪式洗衣機(jī)波輪式洗衣機(jī)的洗衣特點(diǎn)是微電腦控制洗衣及甩干功能、省時(shí)省力。缺點(diǎn)是耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳。適合洗滌衣物有除需要特別洗滌之外的所有衣物。輪式洗衣機(jī)流行于日本、中國(guó)、東南亞等地。（2）滾筒式洗衣機(jī)滾筒式洗衣機(jī)的洗衣特點(diǎn)是微電腦控制所有功能，衣物無(wú)纏繞。最不會(huì)損耗衣物的方式。缺點(diǎn)是耗時(shí)，時(shí)間是普通的幾倍,而且一旦關(guān)上門，洗衣過(guò)程中無(wú)法打開(kāi),潔凈力強(qiáng)。適合洗滌衣物有羊毛、羊絨以及絲綢、純毛類織物。滾筒式洗衣機(jī)流行于歐洲、南美等主要穿毛、綿為主的地區(qū),幾乎100％的家庭使用的都是滾筒洗衣機(jī)。（3）攪拌式洗衣機(jī)攪拌式洗衣機(jī)的洗衣特點(diǎn)是衣物潔凈力最強(qiáng),省洗衣粉。缺點(diǎn)是容易纏繞相比前兩種方式損壞性加大,噪音最大。適合洗滌衣物有除需要特別洗滌之外的所有衣物。攪拌式洗衣機(jī)在北美普遍使用。

2總體設(shè)計(jì)方案2.1方案的比較與選擇2.1.1控制系統(tǒng)的比較與選擇方案一：STM32。它是市面上性價(jià)比高、功能強(qiáng)大、處理速度快的一款32位高性能控制器，其內(nèi)核ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作頻率72MHz。單周期乘法和硬件除法。多用于復(fù)雜的計(jì)算和控制領(lǐng)域。開(kāi)發(fā)方式分為數(shù)據(jù)庫(kù)函數(shù)和寄存器兩種，但開(kāi)發(fā)相對(duì)復(fù)雜對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部資源豐富，運(yùn)行穩(wěn)定。方案二：PLC。PLC是可編程控制器，具有運(yùn)行可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配置完善，功能齊全等特點(diǎn)，在眾多的領(lǐng)域都有運(yùn)用。但是該控制器由于系統(tǒng)龐大也受到較大限制，對(duì)單項(xiàng)工程控制使用的成本較高，所以系統(tǒng)不采用PLC控制器。方案三：AT89S52是Atmel公司生產(chǎn)的一款8位微控制器，與80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容，有8KB的系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，32個(gè)可編程I/O口，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，8個(gè)中斷源和全雙工UART串行通道。相對(duì)于STM32有控制簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜等特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用AT89S52作為主控制芯片。2.1.2電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的比較與選擇方案一：ULN2003。它是高耐壓大電流復(fù)合晶體管陣列，由七個(gè)硅NPN復(fù)合管組成。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓系列，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻，在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。輸入5VTTL電平，輸出可達(dá)500mA/50V。ULN2003多用于步進(jìn)電機(jī)的控制。方案二：L298N。它是一種雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，供電電壓一個(gè)橋可以提供2A的電流，供電電壓范圍廣（2.5V~48V），邏輯部分5V供電，接受5VTTL電平。正好與AT89S52相匹配，控制簡(jiǎn)單穩(wěn)定，可以PWM調(diào)速，控制正反轉(zhuǎn)。多用于控制直流電機(jī)。所以在系統(tǒng)中使用L298N做電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。2.1.3水位監(jiān)測(cè)模塊的比較與選擇方案一：用浮球放入與洗衣機(jī)相連的連通器內(nèi)，連通器內(nèi)水位與洗衣機(jī)內(nèi)水位相同，浮球可以根據(jù)水位的升降而變動(dòng)位置，小球隨水位升高而升高，隨水位降低而降低，再由測(cè)距模塊測(cè)量浮球位置，便可以測(cè)出水位高低。這種方法測(cè)量水位精確，不受環(huán)境影響，但是設(shè)計(jì)復(fù)雜。方案二：利用水位傳感器測(cè)量水位，水位傳感器的測(cè)量原理是水位傳感器受到洗衣機(jī)內(nèi)細(xì)長(zhǎng)軟管的壓力大小計(jì)算水位的。洗衣機(jī)內(nèi)水位越高，細(xì)長(zhǎng)軟管受到壓力越大，水位越低，細(xì)長(zhǎng)軟管受到壓力越小，傳感器可根據(jù)細(xì)長(zhǎng)軟管的壓力測(cè)量出水位。這種方法測(cè)量水位精度不足，但是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不容易出錯(cuò)。方案三：由于系統(tǒng)只用于模擬洗衣機(jī)工作控制過(guò)程，不需要建立實(shí)體模型，所以不使用上面兩種方案，為了使程序能夠運(yùn)行，只需要模擬出水滿和水空兩種狀態(tài)即可，所以使用兩組紅外對(duì)管來(lái)模擬水滿和水空狀態(tài)。2.1.4進(jìn)排水控制模塊的比較與選擇方案一：采用市場(chǎng)上使用最為普遍的220V交流電磁閥進(jìn)行排水和進(jìn)水，該電磁閥可以由單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)，進(jìn)水速度快，是實(shí)體洗衣機(jī)最為常用的一種電磁閥之一。方案二：因?yàn)樵O(shè)計(jì)沒(méi)有實(shí)體洗衣機(jī)，所以采用兩個(gè)繼電器控制兩個(gè)LED燈的亮滅來(lái)模擬進(jìn)水排水過(guò)程。當(dāng)單片機(jī)控制進(jìn)水時(shí)，進(jìn)水繼電器控制LED1亮，否則LED1熄滅。當(dāng)單片機(jī)控制排水時(shí)，進(jìn)水繼電器控制LED2亮，否則LED2熄滅。2.1.5顯示模塊的比較與選擇方案一：使用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。LED數(shù)碼管顯示有兩種控制方式，一種是靜態(tài)顯示法，另一種動(dòng)態(tài)掃描法。靜態(tài)顯示需要的器件多，接線復(fù)雜等缺點(diǎn)。動(dòng)態(tài)掃描法占用單片機(jī)資源過(guò)多，且接線復(fù)雜。采用LED顯示時(shí)只能顯示阿拉伯?dāng)?shù)字和少量字符，顯示局限性很強(qiáng)，對(duì)設(shè)計(jì)中需要顯示運(yùn)行狀態(tài)并不適用。方案二：使用1602液晶顯示器，1602液晶顯示器是市面上較為常見(jiàn)的液晶顯示器之一，在許多設(shè)計(jì)中都會(huì)被使用，1602可以設(shè)置16*2字符顯示，5*7點(diǎn)陣形式，具有方便的8位數(shù)據(jù)接口，和4個(gè)控制接口，具有線路與控制程序簡(jiǎn)單，顯示局限性小等優(yōu)點(diǎn)?？梢燥@示多種字符，也可以顯示自定義字符。在1602內(nèi)部可以儲(chǔ)存8個(gè)自定義字符或漢字，但由于設(shè)計(jì)系統(tǒng)需要顯示漢字較多，所以暫不采用該液晶顯示器。方案三：使用12864液晶顯示器，12864是128*64的點(diǎn)陣液晶顯示模塊，12864液晶顯示器也是市面上較為常見(jiàn)的顯示器之一，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16*16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8*16點(diǎn)陣）及64*256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。12864具有串行和并行數(shù)據(jù)傳輸方式，其并行方式也和1602一樣具有8位數(shù)據(jù)接口，控制方式和1602基本相似。具有接線簡(jiǎn)單控制方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)中使用12864液晶顯示器作為顯示模塊。2.2控制系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)作為該系統(tǒng)的主控芯片，對(duì)AT89S52進(jìn)行程序編程，由單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、水位檢測(cè)模塊、進(jìn)水排水模塊、顯示模塊、輸入模塊和報(bào)警模塊協(xié)調(diào)工作，完成用戶選擇模式的洗衣工作。該系統(tǒng)的洗衣模式分為全自動(dòng)洗衣模式和單步洗衣模式，全自動(dòng)洗衣模式是用戶只需要將衣物丟入洗衣機(jī)內(nèi)，選擇相應(yīng)的全自動(dòng)洗衣模式，洗衣機(jī)自動(dòng)檢測(cè)洗衣?tīng)顟B(tài)，從頭到尾完成洗衣工作，不需要用戶繼續(xù)操作洗衣機(jī)。這種模式方便簡(jiǎn)單，極大的簡(jiǎn)略了用戶操作。單步洗衣模式是為了用戶的自由洗衣方式而設(shè)計(jì)的，有些衣服只需洗滌而不需要漂洗，或者不需要甩干等情況時(shí)，用戶可根據(jù)自己的意愿選擇相應(yīng)的單步模式進(jìn)行操作。洗衣機(jī)模擬控制系統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣方式根據(jù)衣物的材料不同、臟損程度不同、厚度不同等情況分為以下幾種洗衣方式：標(biāo)準(zhǔn)、輕柔、強(qiáng)力、節(jié)能、流水停機(jī)。具體工作參數(shù)如表2-1所示。表2-1洗衣機(jī)自動(dòng)模式工作參數(shù)工作模式漂洗次數(shù)是否甩干洗滌轉(zhuǎn)速(r/m)洗滌時(shí)間（s）標(biāo)準(zhǔn)2是50030輕柔2是35030強(qiáng)力2是70030節(jié)能1是50015留水停機(jī)0否500302.3洗衣機(jī)運(yùn)行過(guò)程系統(tǒng)在接通電源后，出現(xiàn)待機(jī)畫(huà)面，關(guān)閉機(jī)蓋或按任意按鍵進(jìn)入控制界面，在控制界面可以選擇調(diào)節(jié)智能模式或單步模式，全自動(dòng)洗衣模式是用戶只需要將衣物丟入洗衣機(jī)內(nèi)，選擇相應(yīng)的全自動(dòng)洗衣模式，洗衣機(jī)自動(dòng)檢測(cè)洗衣?tīng)顟B(tài)，從頭到尾完成洗衣工作，不需要用戶繼續(xù)操作洗衣機(jī)。這種模式方便簡(jiǎn)單，極大的簡(jiǎn)略了用戶操作。單步洗衣模式是為了用戶的自由洗衣方式而設(shè)計(jì)的，有些衣服只需洗滌而不需要漂洗，或者不需要甩干等情況時(shí)，用戶可根據(jù)自己的意愿選擇相應(yīng)的單步模式進(jìn)行操作。首先選取自動(dòng)洗衣模式中的標(biāo)準(zhǔn)模式來(lái)解說(shuō)全自動(dòng)洗衣機(jī)的運(yùn)行過(guò)程。在通電后的待機(jī)畫(huà)面為桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院字樣（該系統(tǒng)用作桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院電子工程系畢設(shè)答辯），按選擇鍵可進(jìn)入控制面板，這時(shí)，如果洗衣機(jī)蓋子是處于打開(kāi)狀態(tài)，則顯示器上會(huì)出現(xiàn)“請(qǐng)將衣物放入洗衣機(jī)內(nèi)并蓋好機(jī)蓋?。?！”字樣。該字樣是為了防止機(jī)蓋打開(kāi)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)作誤傷用戶，在顯示該字樣時(shí)，系統(tǒng)全部工作會(huì)被停止，控制界面會(huì)被覆蓋無(wú)法操作。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶的安全保護(hù)。蓋好機(jī)蓋后出現(xiàn)選擇界面，可以根據(jù)需要選擇自動(dòng)模式和單步模式，按自動(dòng)模式按鍵，會(huì)改變自動(dòng)模式中的洗滌模式，自動(dòng)模式中有標(biāo)準(zhǔn)模式、輕柔模式、強(qiáng)力模式、節(jié)能模式和流水停機(jī)模式。用戶可根據(jù)自己需要選擇相應(yīng)模式。選擇自動(dòng)模式中的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)了解該系統(tǒng)的洗衣運(yùn)行過(guò)程。在選擇好標(biāo)準(zhǔn)模式后，按“確定”鍵進(jìn)入洗衣過(guò)程，首先由主控芯片控制進(jìn)水繼電器打開(kāi)，使進(jìn)水指示燈亮起，此時(shí)為進(jìn)水狀態(tài)如圖2-1所示。水位檢測(cè)模塊檢測(cè)水滿狀態(tài)，這時(shí)用物品遮擋水滿檢測(cè)紅外對(duì)管來(lái)模擬水位到達(dá)滿狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到水滿狀態(tài)時(shí)，水位監(jiān)測(cè)模塊向主控芯片發(fā)送水滿指令，主控芯片控制進(jìn)水繼電器斷開(kāi)，進(jìn)水指示燈熄滅。進(jìn)水過(guò)程完成。圖2-1進(jìn)水狀態(tài)實(shí)物圖完成進(jìn)水過(guò)程后，主控芯片開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入洗滌狀態(tài)，洗滌是由直流電機(jī)帶動(dòng)扇葉模擬洗衣機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)如圖2-2所示。在倒計(jì)時(shí)30s的過(guò)程中，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為400r/m，順序?yàn)檎齻?s、停止1s、反轉(zhuǎn)3s，這個(gè)過(guò)程為一個(gè)周期，主控芯片在30s內(nèi)連續(xù)發(fā)送周期指令，直到30s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令，洗滌過(guò)程完成。圖2-2電機(jī)實(shí)物圖在完成洗滌過(guò)程后，由主控芯片控制排水繼電器打開(kāi)，使排水指示燈亮起，模擬排水過(guò)程。水位檢測(cè)模塊檢測(cè)水空狀態(tài)，這時(shí)用物品遮擋水空檢測(cè)紅外對(duì)管來(lái)模擬水位到達(dá)空狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到水空狀態(tài)時(shí)，水位監(jiān)測(cè)模塊向主控芯片發(fā)送水空指令，主控芯片控制排水繼電器斷開(kāi)，排水指示燈熄滅。排水過(guò)程完成。圖2-3排水狀態(tài)實(shí)物圖完成排水過(guò)程后，因?yàn)橐挛飪?nèi)存有大量的臟水，為了節(jié)約用水，應(yīng)該將衣物內(nèi)儲(chǔ)存的大量污水去除再進(jìn)行漂洗，所以需要進(jìn)行脫水，而脫水并不需要甩干，所以只需要短時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)主控芯片開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入脫水狀態(tài)，在倒計(jì)時(shí)5s的過(guò)程中，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為2500r/m的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針?lè)叫危ㄕ齻鳎Ｖ钡?s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令，脫水過(guò)程完成。脫水過(guò)程完成后，要進(jìn)行去除衣物內(nèi)殘余的洗衣化學(xué)物品，所以要進(jìn)行漂洗，在漂洗前，又進(jìn)入了進(jìn)水狀態(tài)。進(jìn)水狀態(tài)仍然是由主控芯片控制進(jìn)水繼電器打開(kāi)，使進(jìn)水指示燈亮起，此時(shí)為進(jìn)水狀態(tài)。如圖2-4所示水位檢測(cè)模塊檢測(cè)水滿狀態(tài)，這時(shí)用物品遮擋水滿檢測(cè)紅外對(duì)管來(lái)模擬水位到達(dá)滿狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到水滿狀態(tài)時(shí)，水位監(jiān)測(cè)模塊向主控芯片發(fā)送水滿指令，主控芯片控制進(jìn)水繼電器斷開(kāi)，進(jìn)水指示燈熄滅。進(jìn)水過(guò)程完成。圖2-4水位監(jiān)測(cè)模塊實(shí)物圖接下來(lái)便進(jìn)入了第一次漂洗，主控芯片開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入漂洗狀態(tài)，漂洗時(shí)間是15s。在倒計(jì)時(shí)15s的過(guò)程中，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為400r/m，順序?yàn)檎齻?s、停止1s、反轉(zhuǎn)3s，這個(gè)過(guò)程為一個(gè)周期，主控芯片在15s內(nèi)連續(xù)發(fā)送周期指令，直到15s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令，漂洗過(guò)程完成。在完成漂洗過(guò)程后，由主控芯片控制排水繼電器打開(kāi)，使排水指示燈亮起，模擬排水過(guò)程。水位檢測(cè)模塊檢測(cè)水空狀態(tài)，這時(shí)用物品遮擋水空檢測(cè)紅外對(duì)管來(lái)模擬水位到達(dá)空狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到水空狀態(tài)時(shí)，水位監(jiān)測(cè)模塊向主控芯片發(fā)送水空指令，主控芯片控制排水繼電器斷開(kāi)，排水指示燈熄滅。排水過(guò)程完成。在日常生活中，洗衣服一般會(huì)漂洗兩次，所以在該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模式中設(shè)置了兩次漂洗。第二次的漂洗和第一次一樣，都是經(jīng)過(guò)進(jìn)水、漂洗、排水。電機(jī)轉(zhuǎn)速及其工作時(shí)間都與第一次漂洗參數(shù)一致，根據(jù)第一次的的工作過(guò)程可以完成第二次的漂洗。這時(shí)，衣服已經(jīng)清洗完成，為了使衣服迅速晾干，通常都會(huì)以高速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)甩干，甩干的過(guò)程和脫水基本相似，區(qū)別只在于脫水時(shí)間測(cè)長(zhǎng)短，甩干的時(shí)間為15s，依然是由主控芯片開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入甩干狀態(tài)，在倒計(jì)時(shí)15s的過(guò)程中，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為2500r/m的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針?lè)叫危ㄕ齻鳎?。直?5s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令，甩干過(guò)程完成。甩干過(guò)程完成后，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)洗衣過(guò)程已經(jīng)完成，這時(shí)蜂鳴器以0.5s蜂鳴，0.5s停止的頻率報(bào)警，顯示器上顯示“完成”字樣。這時(shí)提醒用戶洗衣完成，用戶需要按下“確定”鍵結(jié)束報(bào)警并完成本次洗衣。上面說(shuō)明了自動(dòng)模式的標(biāo)準(zhǔn)洗衣模式，根據(jù)不同需求，在自動(dòng)模式中還設(shè)置有其他模式，但是洗衣過(guò)程與標(biāo)準(zhǔn)模式基本相似。輕柔模式相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模式而言，洗衣過(guò)程一樣，在洗滌過(guò)程中，正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間分別減少1s，轉(zhuǎn)速由500r/m降低到350r/m，以確保對(duì)不同布料的洗滌要求。而強(qiáng)力模式是適用于較厚，較臟的衣物，強(qiáng)力模式與標(biāo)準(zhǔn)模式相比，也是執(zhí)行過(guò)程一樣，只有洗滌過(guò)程中轉(zhuǎn)速由500r/m上升到700r/m，正傳反轉(zhuǎn)時(shí)間分別多加1s上升到4s。為的是能夠更大強(qiáng)度的去除污漬。而對(duì)于特別臟的衣物，設(shè)定了流水停機(jī)這一功能，在洗滌后就行長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，以確保能夠最大程度的清除污漬。除了自動(dòng)模式外，設(shè)計(jì)中還設(shè)有單步模式，單步模式的設(shè)計(jì)是為了讓用戶自由安排洗滌過(guò)程和漂洗次數(shù)，其工作方法和普通洗衣機(jī)工作方式相似，每次做完一個(gè)過(guò)程都需要用戶自己操作選擇下一步應(yīng)該如何工作。在單步模式中，設(shè)有進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、漂洗、甩干六個(gè)模式，每個(gè)模式都說(shuō)是自動(dòng)模式中的單獨(dú)一個(gè)步驟。例如按“單步”按鍵調(diào)節(jié)到“洗滌”模式，再按“確定”鍵。主控芯片開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入洗滌狀態(tài)，在倒計(jì)時(shí)30s的過(guò)程中，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為400r/m，順序?yàn)檎齻?s、停止1s、反轉(zhuǎn)3s，這個(gè)過(guò)程為一個(gè)周期，主控芯片在30s內(nèi)連續(xù)發(fā)送周期指令，直到30s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令，這時(shí)蜂鳴器報(bào)警，顯示器顯示“完成”字樣，按“確定”鍵結(jié)束。在自動(dòng)模式和單步模式的配合下，全自動(dòng)洗衣機(jī)基本上滿足了人們洗衣的基本需求。既可以由洗衣機(jī)自動(dòng)完成，也可以根據(jù)自己的意愿來(lái)單步完成，實(shí)現(xiàn)了自由多樣化洗衣。3硬件設(shè)計(jì)3.1控制電路設(shè)計(jì)3.1.1AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)又稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)AT89S52單片機(jī)來(lái)說(shuō)，一般最小系統(tǒng)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、復(fù)位電路和晶振電路，如圖3-1所示。

圖3-1單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路：復(fù)位電路由按鍵、電阻和電容串聯(lián)組成，由圖3-1與電容的電壓恒定的性質(zhì)可以知道，系統(tǒng)上電的同時(shí)RST腳會(huì)變?yōu)楦唠娖?，高電平的持續(xù)時(shí)間由RC電路中電阻與電容的大小決定。一般單片機(jī)的RST引腳有持續(xù)兩個(gè)時(shí)鐘周期的高電平時(shí)，單片機(jī)會(huì)進(jìn)行復(fù)位操作，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，R采用10KΩ，C采用10uF。這樣可以產(chǎn)生超過(guò)兩個(gè)時(shí)鐘周期的高電平，確保系統(tǒng)上電后自動(dòng)復(fù)位。晶振電路：在一般的設(shè)計(jì)中多采用11.0592MHz晶振，原因一是可以在通訊中精確到19200波特率和9200波特率，使通訊兼容性較高。原因二是系統(tǒng)總線時(shí)鐘頻率是震蕩頻率12分頻，這樣可以粗略計(jì)算機(jī)器周期。所以在設(shè)計(jì)中也采用11.0592MHz晶振。管腳設(shè)置：?jiǎn)纹瑱C(jī)的31腳是ROM讀取設(shè)置腳，當(dāng)31腳接高電平時(shí)，程序從內(nèi)部ROM開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)31腳接低電平時(shí)，程序直接從外部ROM開(kāi)始執(zhí)行。在設(shè)計(jì)中，因?yàn)槌绦騼?nèi)容較少，內(nèi)部ROM足夠使用，所以直接將31腳接VCC。3.1.2按鍵輸入電路一般的設(shè)計(jì)中按鍵的設(shè)計(jì)方法有獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵兩種，矩陣按鍵又有逐行掃描法和線反轉(zhuǎn)法，獨(dú)立按鍵讀值方便，但是占用I/O口較多，每個(gè)獨(dú)立按鍵占用一個(gè)I/O口。矩陣按鍵可以使用很少的I/O口讀取較多按鍵的狀態(tài)，但是讀值程序復(fù)雜。在設(shè)計(jì)中系統(tǒng)只用到4個(gè)按鍵，所以選用獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)命令的輸入。電路設(shè)計(jì)如圖3-2所示。圖3-2獨(dú)立按鍵輸入電路在圖3-2中將4個(gè)按鍵相“與”后接入中斷0，然后在中斷中做讀值處理，這樣避免了程序在做其他操作時(shí)無(wú)法讀值的現(xiàn)象，當(dāng)4個(gè)按鍵只要有一個(gè)按下時(shí)，經(jīng)過(guò)與門電路后輸出都為低電平，這時(shí)系統(tǒng)中斷會(huì)觸發(fā)，在中斷中寫(xiě)入讀值程序，就可以讀取是哪一個(gè)按鍵按下的，按鍵Q1、Q2、Q3、Q4一端共地，另一端分別接P2.0、P2.1、P2.2、P2.3管腳，在中斷觸發(fā)時(shí)，讀取P2.0、P2.1、P2.2、P2.3各個(gè)管腳的值，當(dāng)P2.0電平為低時(shí)，按鍵值為0；當(dāng)P2.1電平為低時(shí)，按鍵值為1；當(dāng)P2.2電平為低時(shí)，按鍵值為2；當(dāng)P2.3為低電平時(shí)，按鍵值為3。如果有任意兩個(gè)按鍵同時(shí)為低電平時(shí)，說(shuō)明按鍵按錯(cuò)，則視為錯(cuò)誤輸入，不進(jìn)行讀值。這樣一來(lái)，在中斷中讀值不僅可以解決系統(tǒng)運(yùn)行中錯(cuò)過(guò)按鍵時(shí)間而沒(méi)有讀到值的情況，而且還避免了每個(gè)循環(huán)都要讀取按鍵值得繁瑣操作，節(jié)省了系統(tǒng)循環(huán)周期的長(zhǎng)度，減少誤差。3.1.3蜂鳴器報(bào)警模塊在洗衣機(jī)的人機(jī)交互中，聲音報(bào)警是不可或缺的一部分。每次洗衣過(guò)程完成后，都要由蜂鳴器提醒用戶，來(lái)完成接下來(lái)的操作。蜂鳴器報(bào)警模塊中，由單片機(jī)的P2.7口控制三極管S8050的基極，S8050是常見(jiàn)的NPN型晶體三極管，主要運(yùn)用于高頻放大電路中，也可以當(dāng)作開(kāi)關(guān)電路使用。在這里將S8050作為電子開(kāi)關(guān)使用，基極與單片機(jī)P2.7口串聯(lián)一個(gè)100歐電阻，電阻作用是限流。發(fā)射極接地，集電極與蜂鳴器負(fù)管腳相連，蜂鳴器正管腳接+5v電源。當(dāng)P2.7口輸出高電平時(shí)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)蜂鳴器有電流流過(guò)，蜂鳴器發(fā)聲。當(dāng)P2.7口輸出低電平時(shí)，三極管處于斷開(kāi)狀態(tài)，這時(shí)蜂鳴器沒(méi)有電流流過(guò)，蜂鳴器不工作。這樣就可以使P2.7發(fā)射2HZ的方波，蜂鳴器就可以有節(jié)奏的報(bào)警了。設(shè)計(jì)電路如圖3-3所示。圖3-3蜂鳴器報(bào)警電路3.2顯示電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中，需要顯示洗衣機(jī)工作狀態(tài)和定時(shí)時(shí)間。所以對(duì)顯示器的要求就是可以顯示較多漢字與顯示空間。所以在制定方案時(shí)選用了12864液晶顯示器，12864是128*64的點(diǎn)陣液晶顯示模塊，12864液晶顯示器也是市面上較為常見(jiàn)的顯示器之一，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16*16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8*16點(diǎn)陣）及64*256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。12864具有串行和并行數(shù)據(jù)傳輸方式，其并行方式也和1602一樣具有8位數(shù)據(jù)接口，控制方式和1602基本相似。具有接線簡(jiǎn)單控制方便等優(yōu)點(diǎn)。接線如圖3-4所示。圖3-4LCD12864液晶接口電路表3-112864并行接口管腳管腳號(hào)管腳名稱電平管腳功能描述1腳VSS0V電源地2腳VCC3.0-5V電源正3腳V0-對(duì)比度（亮度）調(diào)整4腳RS(CS)H/L寄存器選擇信號(hào)5腳R/W(SID)H/L讀/寫(xiě)操作選擇信號(hào)6腳E(SCLK)H/L使能信號(hào)7腳DB0H/L八位三態(tài)并行數(shù)據(jù)總線8腳DB19腳DB210腳DB311腳DB412腳DB513腳DB614腳DB715腳CS1H/L片選信號(hào)，當(dāng)CS1=H時(shí)，液晶左半屏顯示16腳CS2H/L片選信號(hào)，當(dāng)CS2=H時(shí)，液晶右半屏顯示17腳/RESETH/L復(fù)位信號(hào)，L有效18腳VOUT-輸出-10V的負(fù)電壓（單電源供電）19腳AVDD背光電源正20腳KVSS背光電源地LCD12864采用20管腳直列式封裝，其管腳名稱和功能描述如表3-1所示。設(shè)計(jì)的全自動(dòng)智能模擬洗衣機(jī)模擬器在顯示部分只使用了寫(xiě)入操作，沒(méi)有使用讀取操作，所以在學(xué)習(xí)時(shí)必須掌握寫(xiě)入原理及其寫(xiě)入過(guò)程，對(duì)于讀取狀態(tài)只做了解即可。圖3-5是LCD12864的寫(xiě)入時(shí)序圖。根據(jù)時(shí)序圖3-5可以看到，當(dāng)RS和R/W引腳處于低電平時(shí)，向DB0~DB7數(shù)據(jù)總線輸入數(shù)據(jù)后使E從高電平向低電平的跳變時(shí)就可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入LCD12864中。圖3-5LCD12864液晶寫(xiě)入時(shí)序圖3.3水位監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)在水位檢測(cè)電路方案選擇時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單為原則，選擇了以紅外對(duì)管模擬水位狀態(tài)的方案。當(dāng)滿水狀態(tài)紅外對(duì)管被遮住時(shí)，該電路經(jīng)過(guò)處理后向主控芯片發(fā)送水滿指令；當(dāng)水空狀態(tài)紅外對(duì)管被遮住時(shí)，該電路經(jīng)過(guò)處理向主控芯片發(fā)送水空指令。具體設(shè)計(jì)電路如圖3-6與圖3-7所示。圖3-6滿水位監(jiān)測(cè)電路圖3-7空水位監(jiān)測(cè)電路圖3-6是水滿狀態(tài)紅外對(duì)管電路圖，D11為發(fā)射管，D12為接收管。當(dāng)D11與D12沒(méi)被遮擋時(shí)，D12斷開(kāi)，U5A放大器正輸入端管腳5為+5V，R15為滑動(dòng)變阻器，兩端分別接+5V和GND，中間接U5A放大器負(fù)輸入端管腳4。此時(shí)放大器U5A構(gòu)成比較器電路，基準(zhǔn)電壓為R15的分壓大小。當(dāng)D12沒(méi)有接到紅外反射時(shí)，5管腳為+5V，正輸入端電壓大于負(fù)輸入端電壓，輸出端電壓為+5V，輸出端管腳2與主控芯片P2.7連接，并且和電阻R8、LED燈D19串聯(lián)到5V電源上，這時(shí)D19兩端壓降為0。主控芯片的P2.7腳讀取電壓為高電平，這時(shí)模擬為水滿狀態(tài)紅外對(duì)管沒(méi)有檢測(cè)到水滿。當(dāng)D11與D12被遮擋時(shí)，D12導(dǎo)通，放大器U5A正輸入端電壓為0V，正輸入端電壓低于負(fù)輸入端電壓，輸出端電壓為0V，主控芯片P2.7管腳讀取狀態(tài)位低電平，此時(shí)模擬為水滿狀態(tài)紅外對(duì)管檢測(cè)到水滿狀態(tài)。而D19與R8兩端的壓降為5V，D19被點(diǎn)亮，顯示水滿狀態(tài)。圖3-7是水空狀態(tài)紅外對(duì)管電路圖，D9為發(fā)射管，D10為接收管。當(dāng)D9與D10沒(méi)被遮擋時(shí)，D10斷開(kāi)，U5B放大器正輸入端管腳7為+5V，R14為滑動(dòng)變阻器，兩端分別接+5V和GND，中間接U5B放大器負(fù)輸入端管腳6。此時(shí)放大器U5B構(gòu)成比較器電路，基準(zhǔn)電壓為R14的分壓大小。當(dāng)D10沒(méi)有接到紅外反射時(shí)，7管腳為+5V，正輸入端電壓大于負(fù)輸入端電壓，輸出端電壓為+5V，輸出端管腳1與主控芯片P2.6連接，并且和電阻R10、LED燈D20串聯(lián)到5V電源上，這時(shí)D20兩端壓降為0。主控芯片的P2.6腳讀取電壓為高電平，這時(shí)模擬為水空狀態(tài)紅外對(duì)管沒(méi)有檢測(cè)到水空。當(dāng)D9與D10被遮擋時(shí)，D10導(dǎo)通，放大器U5B正輸入端電壓為0V，正輸入端電壓低于負(fù)輸入端電壓，輸出端電壓為0V，主控芯片P2.6管腳讀取狀態(tài)位低電平，此時(shí)模擬為水空狀態(tài)紅外對(duì)管檢測(cè)到水空狀態(tài)。而D20與R10兩端的壓降為5V，D20被點(diǎn)亮，顯示水空狀態(tài)。在設(shè)計(jì)中，選用LM339作為放大器芯片，LM339是4電壓比較器集成電路，該芯片的工作范圍寬，單雙電源供電均可使用，單電源工作電壓范圍是2V~36V，雙電源供電電壓范圍±1V~±18V，消耗電流較小Icc=1.3mA，采用雙列直插14腳所料封（DIP14）。引腳功能如表3-2所示。表3-2LM339引腳功能引腳引腳功能符號(hào)引腳引腳功能符號(hào)1輸出端2OUT28反向輸入端3IN-(3)2 輸出端1OUT19正向輸入端3IN+(3)3電源VCC10反相輸入端4IN-(4)4反向輸入端1IN-(1)11正向輸入端4IN+(4)5正向輸入端1IN+(1)12電源GND6反相輸入端2IN-(2)13輸出端4OUT47正向輸入端2IN+(2)14輸出端3OUT33.4進(jìn)排水電路設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制器的進(jìn)排水電路由主控芯片控制繼電器的通斷，由LED燈模擬進(jìn)排水電磁閥的工作過(guò)程，使用S8050作為電子開(kāi)關(guān)控制繼電器。進(jìn)排水電路分別由主控芯片控制S8050的導(dǎo)通和斷開(kāi)來(lái)控制繼電器的開(kāi)關(guān)，當(dāng)進(jìn)水繼電器導(dǎo)通時(shí)，進(jìn)水LED燈亮起，代表進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，模擬進(jìn)水過(guò)程。當(dāng)排水繼電器導(dǎo)通時(shí)，排水LED燈亮起，代表排水電磁閥打開(kāi)，模擬排水過(guò)程。電路圖如圖3-8所示。圖3-8進(jìn)排水繼電器控制電路在進(jìn)排水電路中主控芯片的P3.4腳控制進(jìn)水電磁閥，當(dāng)P3.4為低電平時(shí)，三極管S8050（Q2）的基極與P3.4腳連接，基極電壓與P3.4口一樣為低電平，三極管截止，繼電器（K1）的3腳和5腳之間為線圈，由于三級(jí)管截止沒(méi)有電流通過(guò)，繼電器內(nèi)部開(kāi)關(guān)不受線圈吸引，繼電器（K1）的4管腳和1管腳相連，2管腳斷開(kāi)，LED（D30）沒(méi)有形成回路，所以進(jìn)水電磁閥沒(méi)有打開(kāi)。當(dāng)P3.4為高電平時(shí)，三極管S8050（Q2）的基極與P3.4腳連接，基極電壓與P3.4口一樣為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器3腳和5腳之間為線圈，由于三級(jí)管導(dǎo)通有電流通過(guò)，繼電器內(nèi)部開(kāi)關(guān)受導(dǎo)電線圈的吸引，繼電器（K1）的4管腳和2管腳相連，LED（D30）與R32串聯(lián)形成回路，這時(shí)進(jìn)水模擬LED（D30）被點(diǎn)亮，模擬進(jìn)水過(guò)程。在進(jìn)排水電路中主控芯片的P3.5腳控制排水電磁閥，當(dāng)P3.5為低電平時(shí)，三極管S8050（Q3）燈基極與P3.5腳連接，基極電壓與P3.5口一樣為低電平，三極管截止，繼電器（K2）的3腳和5腳之間為線圈，由于三級(jí)管截止沒(méi)有電流通過(guò)，繼電器內(nèi)部開(kāi)關(guān)不受線圈吸引，繼電器（K2）的4管腳和1管腳相連，2管腳斷開(kāi)，LED（D31）沒(méi)有形成回路，所以排水電磁閥沒(méi)有打開(kāi)。當(dāng)P3.4為高電平時(shí)，三極管S8050（Q3）的基極與P3.5腳連接，基極電壓與P3.5口一樣為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器（K2）的3腳和5腳之間為線圈，由于三級(jí)管導(dǎo)通有電流通過(guò)，繼電器內(nèi)部開(kāi)關(guān)受導(dǎo)電線圈的吸引，繼電器（K2）的4管腳和2管腳相連，LED（D31）與R33串聯(lián)形成回路，這時(shí)進(jìn)水模擬LED（D31）被點(diǎn)亮，模擬排水過(guò)程。3.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片選用的是L298N，L298N是ST公司生產(chǎn)的雙H橋的高電壓大電流全橋式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，工作電壓范圍在5V~46V之間，持續(xù)工作電流為2A，額定功率為25W。該芯片采用15腳封裝，具體設(shè)計(jì)電路如圖3-9所示。圖3-9L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片引腳電路表2-3L298N管腳說(shuō)明管腳引腳功能符號(hào)管腳引腳功能符號(hào)1A橋電流采樣SENSEA9電源正VCC2電機(jī)輸出1OUTPUT110B橋轉(zhuǎn)向控制1IN33電機(jī)輸出2OUTPUT211使能端BENB4驅(qū)動(dòng)電源正極VSS12B橋轉(zhuǎn)向控制2IN45A橋轉(zhuǎn)向控制1IN113電機(jī)輸出3OUTPUT36使能端AENA14電機(jī)輸出4OUTPUT47A橋轉(zhuǎn)向控制2IN215B橋電流采樣SENSEB8電源地GND設(shè)計(jì)中只是用A橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)，主控芯片的P1.5與P1.6分別控制IN1與IN2，P1.7控制ENA。當(dāng)IN1為高電平，IN2為低電平時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)向被控制為正轉(zhuǎn)。當(dāng)IN1為低電平，IN2為高電平時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)向被控制為反轉(zhuǎn)。當(dāng)IN1和IN2都為高電平時(shí)，電機(jī)處于鎖死狀態(tài)。ENA由主控芯片P1.7腳發(fā)出的PWM的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，PWM占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，當(dāng)占空比為1時(shí)，電機(jī)為全速轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-10L298N電源供電電路為了使單片機(jī)減少干擾，能夠更加穩(wěn)定的工作。L298N驅(qū)動(dòng)電源采用單獨(dú)供電的方式，以減少電機(jī)改變轉(zhuǎn)速時(shí)電流變化過(guò)大而導(dǎo)致單片機(jī)出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤的現(xiàn)象。如圖3-10所示系統(tǒng)經(jīng)過(guò)外部變壓器輸入12V電壓源，分別由7805和7809穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出+5V和+9V電源，由7805輸出的+5V電源為單片機(jī)系統(tǒng)和其他電路供電，而由7809輸出的+9V電源為L(zhǎng)298N單獨(dú)供電。這樣就可以減少電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流變化所帶來(lái)的影響，也為L(zhǎng)298N提供了足夠的輸入電壓。4軟件設(shè)計(jì)4.1程序總流程在程序設(shè)計(jì)中，各個(gè)洗衣模式都寫(xiě)出單獨(dú)的函數(shù)，在主函數(shù)中只進(jìn)行模式的選擇與相應(yīng)模式函數(shù)的調(diào)用，其主函數(shù)調(diào)用模式如流程圖4-1所示。開(kāi)始開(kāi)始按任意鍵進(jìn)入系統(tǒng)按任意鍵進(jìn)入系統(tǒng)N機(jī)蓋是否蓋好？N機(jī)蓋是否蓋好？YY進(jìn)入洗滌模式界面進(jìn)入洗滌模式界面NN確定？確定？YYN機(jī)蓋是否蓋好？N機(jī)蓋是否蓋好？YY進(jìn)入所選擇的洗滌狀態(tài)進(jìn)行工作面進(jìn)入所選擇的洗滌狀態(tài)進(jìn)行工作面是否取消？是否取消？繼續(xù)完成工作NY繼續(xù)完成工作NY完成完成NN按完成鍵？按完成鍵？YY圖4-1程序工作流程圖在開(kāi)機(jī)上電后首先進(jìn)入歡迎界面，在按下任意鍵后進(jìn)入選擇界面，這時(shí)如果如果洗衣機(jī)蓋沒(méi)有蓋上，則外部中斷1觸發(fā)請(qǐng)求，顯示器顯示“請(qǐng)將衣物放入洗衣機(jī)并蓋上機(jī)蓋?。?！”。當(dāng)用戶蓋好機(jī)蓋時(shí)，顯示界面才進(jìn)入選擇菜單。用戶根據(jù)自己需求可以選擇自動(dòng)模式或者單步模式，選擇完成后按“確定”鍵開(kāi)始。進(jìn)入洗滌過(guò)程中時(shí)，如果機(jī)蓋被打開(kāi)，外部中斷1就會(huì)觸發(fā)中斷請(qǐng)求，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)結(jié)束洗滌，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示器會(huì)顯示“請(qǐng)將衣物放入洗衣機(jī)并蓋上機(jī)蓋！??！”，蓋好機(jī)蓋則系統(tǒng)繼續(xù)完成洗滌過(guò)程。如果在洗衣機(jī)工作時(shí)按取消鍵或者洗滌模式完成，洗衣機(jī)界面會(huì)顯示“完成”字樣，蜂鳴器報(bào)警提示洗衣完成，用戶可以按“確定”鍵重新進(jìn)入選擇界面。4.2詳細(xì)程序流程N(yùn)N按鍵值為1？判斷按鍵值開(kāi)始Y檢測(cè)按鍵是否按下？NY顯示選擇的模式按鍵值為2？Y將鍵值歸0切換下一個(gè)單步模式切換下一個(gè)自動(dòng)模式 圖4-2顯示程序流程圖如圖4-2所示，進(jìn)入選擇界面后，單片機(jī)檢測(cè)有無(wú)按鍵按下，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，外部中斷2觸發(fā)中斷請(qǐng)求，在中斷中單片機(jī)讀取按鍵值。如果按鍵值為1，則顯示界面切換下一個(gè)自動(dòng)模式，并顯示在顯示器上，隨后將鍵值歸0。如果按鍵值為2，則顯示界面切換下一個(gè)單步模式，并且將該單步模式顯示在顯示器上，隨后再將按鍵值歸0。YYN開(kāi)始確定？進(jìn)水洗滌脫水進(jìn)水漂洗甩干完成，蜂鳴器報(bào)警確定？N結(jié)束YY是圖4-3工作過(guò)程流程圖如圖4-3所示，在完成選擇模式后，由單片機(jī)判斷是否按下“確定”鍵，如果沒(méi)有按下，單片機(jī)一直處于檢測(cè)按鍵狀態(tài)。如果按下“確定”鍵，單片機(jī)控制P3.4口電平拉高，使進(jìn)水繼電器連通，同時(shí)單片機(jī)檢測(cè)P2.7口電平狀態(tài)，如果電平為高，則繼續(xù)處于檢測(cè)狀態(tài)，直到電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，單片機(jī)P3.4口輸出低電平，停止進(jìn)水。并且將P1.5口輸出低電平，P1.6口輸出高電平，P1.7口輸出100HZ占空比為50%的PWM，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)3s鐘，3s鐘后使P1.5和P1.6口都輸出低電平，電機(jī)停止1s鐘，1秒鐘后將P1.5口電平拉高，使電機(jī)反轉(zhuǎn)3秒鐘，完成洗滌過(guò)程中的一個(gè)動(dòng)作周期。洗滌過(guò)程一共執(zhí)行30S鐘。單片機(jī)的PWM由定時(shí)器0產(chǎn)生。voidtimer0(void)interrupt1{TH0=(65535-10000)/255;TL0=(65535-10000)%255;if(pwm_1==0){pwm=~pwm;}if(pwm_1==1)pwm=1;}在30S定時(shí)洗滌過(guò)后，使定時(shí)器0和定時(shí)器1都關(guān)閉，這時(shí)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。單片機(jī)將P3.5口電平拉高，使排水繼電器連通，同時(shí)檢測(cè)P2.6口電平狀態(tài)，當(dāng)P2.6口電平狀態(tài)由高電平跳變到低電平時(shí)，則默認(rèn)洗衣機(jī)內(nèi)水被排空。這時(shí)，單片機(jī)將P3.5口電平拉低，使排水繼電器斷開(kāi)。漂洗過(guò)程和洗滌過(guò)程可以用一個(gè)函數(shù)，只需建立一個(gè)變量區(qū)分是洗滌過(guò)程還是漂洗過(guò)程，其兩者的區(qū)別在于洗滌過(guò)程是執(zhí)行30s，漂洗過(guò)程是執(zhí)行15s。在調(diào)用時(shí)只需要改變這個(gè)變量就可以實(shí)現(xiàn)是執(zhí)行洗滌還是執(zhí)行漂洗了。完成漂洗后，單片機(jī)控制P1.6口輸出高電平，P1.5輸出低電平，P1.7口輸出占空比100%的PWM，，打開(kāi)定時(shí)器1，計(jì)時(shí)15s，使電機(jī)全速正轉(zhuǎn)15s實(shí)現(xiàn)對(duì)衣物的甩干。15s計(jì)時(shí)結(jié)束后，關(guān)閉定時(shí)器1，將P1.6口電平拉低，使電機(jī)停止。最后使P2.7口輸出1Hz方波，使蜂鳴器以1Hz的頻率報(bào)警。在此同時(shí)單片機(jī)檢測(cè)“確定”按鍵是否按下，如果沒(méi)有按“確定”鍵，則保持報(bào)警狀態(tài)并繼續(xù)檢測(cè)。直到檢測(cè)到有“確定”鍵按下時(shí)結(jié)束報(bào)警，程序重新回到選擇界面。4.3調(diào)試4.3.1硬件調(diào)試系統(tǒng)中由多個(gè)模塊組成，分別是控制模塊、輸入模塊、顯示模塊、水位檢測(cè)模塊、進(jìn)排水模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和報(bào)警模塊，各個(gè)模塊協(xié)調(diào)工作才組成一個(gè)完整的全自動(dòng)智能洗衣機(jī)模擬系統(tǒng)。但是在完成電路的焊接之后，應(yīng)該分別對(duì)每個(gè)模塊電路進(jìn)行調(diào)試，以避免在編寫(xiě)整個(gè)程序時(shí)因?yàn)橛布霈F(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)的情況。首先對(duì)控制模塊進(jìn)行調(diào)試，控制模塊就是AT89S52的最小系統(tǒng)部分，要測(cè)試最小系統(tǒng)能否工作，最直接的方法就是測(cè)試最小系統(tǒng)能否運(yùn)行一個(gè)程序。在測(cè)試中，先編寫(xiě)一個(gè)小的測(cè)試程序，使AT89S52單片機(jī)的P0.0口進(jìn)行電壓的跳變，跳變間隔大約為1s，程序完成后編譯下載進(jìn)單片機(jī)里。給單片機(jī)上電，用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量P0.0口是否有間隔1S的電壓跳變輸出。如果有輸出，則說(shuō)明控制模塊沒(méi)有硬件問(wèn)題，如不能輸出，則說(shuō)明控制模塊不能正常運(yùn)行，應(yīng)該認(rèn)真檢查硬件電路，直到可以輸出為止。接下來(lái)檢測(cè)輸入模塊和報(bào)警模塊，在完成控制模塊的檢測(cè)之后，確定控制模塊是沒(méi)有故障的，可以正常運(yùn)行程序。接下來(lái)，還是和對(duì)控制模塊檢測(cè)的方法一樣，編寫(xiě)程序使4個(gè)獨(dú)立按鍵中的任何一個(gè)按鍵按下時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)沒(méi)有按下按鍵時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。若4個(gè)按鍵分別按下時(shí)蜂鳴器都不發(fā)聲，那么要檢查蜂鳴器是否有問(wèn)題，在完成蜂鳴器電路的檢測(cè)之后，再對(duì)4個(gè)按鍵分別檢查，若有其中一個(gè)按鍵按下時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲而其他的按鍵按下時(shí)蜂鳴器發(fā)聲，則說(shuō)明該不發(fā)聲按鍵有硬件問(wèn)題。按照這個(gè)方法分別調(diào)試4個(gè)按鍵，直到全部可以控制蜂鳴器發(fā)聲為止。完成輸入模塊和報(bào)警電路的測(cè)試后，接下來(lái)對(duì)顯示模塊的測(cè)試。顯示模塊的測(cè)試比較簡(jiǎn)單，即編寫(xiě)LCD12864顯示器的顯示程序，通過(guò)按4個(gè)按鍵改變現(xiàn)實(shí)效果。在測(cè)試中，分別按4個(gè)按鍵使屏幕分別顯示“1”、“2”、“3”、“4”。因?yàn)橐呀?jīng)完成對(duì)按鍵電路的檢測(cè)，可以保證輸入模塊電路沒(méi)有問(wèn)題，如果無(wú)法進(jìn)行顯示或無(wú)法切換顯示效果，則可能是顯示電路出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否斷路或短路。檢查滑動(dòng)變阻器是否是電阻值過(guò)大等問(wèn)題。直到顯示器可以正常顯示和切換顯示效果。水位檢測(cè)模塊是由兩個(gè)紅外對(duì)管和兩個(gè)比較電路組成，在給系統(tǒng)上電后，用手遮擋水滿檢測(cè)紅外對(duì)管，則單片機(jī)P2.5口電位被拉低，水滿指示燈點(diǎn)亮，若沒(méi)有此現(xiàn)象，則可以扭動(dòng)該電路中的滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓的高低，從而改變靈敏度。若在調(diào)節(jié)靈敏度后依然不能實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該檢查紅外對(duì)管是否正常，檢查電路是否短路或者斷路。直到調(diào)整到可以在遮擋時(shí)實(shí)現(xiàn)將P2.5口電位拉低，沒(méi)有遮擋時(shí)電位為高的情況時(shí)才能結(jié)束。根據(jù)水滿檢測(cè)電路的調(diào)試過(guò)程，可以對(duì)水空檢測(cè)電路進(jìn)行調(diào)試。當(dāng)兩個(gè)電路均能正常工作時(shí)，水位檢測(cè)電路就完成了調(diào)試。進(jìn)排水電路是由單片機(jī)P3.4和P3.5口控制的兩個(gè)S8050三極管來(lái)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)繼電器，而兩個(gè)繼電器分別控制兩個(gè)LED燈來(lái)模擬對(duì)進(jìn)排水電磁閥的開(kāi)關(guān)控制。在測(cè)試進(jìn)排水電路時(shí)，編寫(xiě)程序使P3.4和P3.5口分別輸出1Hz的方波，觀察繼電器和LED燈是否以1Hz的頻率閃動(dòng)。如果可以閃動(dòng)說(shuō)明進(jìn)排水電路沒(méi)有故障。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要是由單片機(jī)控制L298N對(duì)電機(jī)做正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、停止等動(dòng)作。對(duì)主控芯片編寫(xiě)電機(jī)正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速由快到慢最后停止，電機(jī)反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速由快到慢最后停止，觀察電機(jī)是否是按程序要求轉(zhuǎn)動(dòng)。如果不能調(diào)速，則檢查P1.7與L298N的ENA腳連接是否正常。如果電機(jī)不能正反轉(zhuǎn)則分別檢查P1.6與IN2、P1.5與IN1連接線是否正常。在做完各個(gè)模塊的調(diào)試之后，確保每個(gè)模塊都不存在故障的情況下，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件的編寫(xiě)與調(diào)試。4.3.2軟件調(diào)試軟件編寫(xiě)時(shí)，要先對(duì)洗衣過(guò)程中的每個(gè)步驟編寫(xiě)?yīng)毩⒌淖雍瘮?shù)，比如洗滌過(guò)程，要先在主函數(shù)外編寫(xiě)?yīng)毩⒌南礈旌瘮?shù)xidi()；該函數(shù)要實(shí)現(xiàn)主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送控制指令，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為400r/m，順序?yàn)檎D(zhuǎn)3s、停止1s、反轉(zhuǎn)3s，這個(gè)過(guò)程為一個(gè)周期，主控芯片在30s內(nèi)連續(xù)發(fā)送周期指令，直到30s時(shí)間到達(dá)，主控芯片完成計(jì)時(shí)，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送停止指令的功能。按照這中方式，分別建立進(jìn)水子程序、排水子程序、脫水子程序、甩干子程序等。在主函數(shù)中，通過(guò)讀取按鍵值來(lái)判斷選定了哪種洗滌方式，在讀取按下“確定”按鍵時(shí)，按照時(shí)序和判定條件，分別調(diào)用這些子函數(shù)，完成選定的洗滌模式的工作過(guò)程，最后停留在完成界面，在再次按下“確定”鍵時(shí)，返回選擇模式界面?；蛘咴诠ぷ鬟^(guò)程中若檢測(cè)到按下“取消”按鍵時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)停留在完成界面，在再次按下“確定”鍵，既可以返回選擇模式界面。5結(jié)論本次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)智能洗衣機(jī)模擬器，是由AT89S52單片機(jī)為主控芯片，涉及人機(jī)交互、狀態(tài)測(cè)量、智能控制等方面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。與之前的實(shí)訓(xùn)題目相比較，有更全面，更廣闊，更系統(tǒng)的知識(shí)覆蓋面。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，也使得自己有了全面的提升，學(xué)習(xí)到了一個(gè)完整系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到完工的整個(gè)過(guò)程。作為一個(gè)電子工程系的畢業(yè)生，應(yīng)該能夠設(shè)計(jì)出以最為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)電路完成所要求的任務(wù)，既要考慮公司對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本的要求，又要考慮用戶對(duì)產(chǎn)品實(shí)用性和操作簡(jiǎn)單等要求。所以本次設(shè)計(jì)存在的一些問(wèn)題仍需要完善與提高。在設(shè)計(jì)中也遇到了很多的麻煩，例如在以往的實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)中基本上是使用數(shù)碼管作為顯示器件，這次設(shè)計(jì)用到的LCD12864顯示器，相對(duì)數(shù)碼管而言，控制程序復(fù)雜，需要重新學(xué)習(xí)。在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的視頻教程和書(shū)籍資料的學(xué)習(xí)之后，了解了LCD12864的顯示原理與控制過(guò)程，才成功完成了本次的顯示部分的設(shè)計(jì)。再例如開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)L298N與單片機(jī)的電源是由一個(gè)7805提供的，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)或者改變轉(zhuǎn)速時(shí)單片機(jī)會(huì)出現(xiàn)掉電的情況。經(jīng)過(guò)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)或者調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電源電流會(huì)很大，出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定等現(xiàn)象，導(dǎo)致單片機(jī)供電電壓不足，無(wú)法正常工作。在查閱資料和多次實(shí)驗(yàn)后，采用兩路供電的方式，由7805穩(wěn)出+5V電源為單片機(jī)和各部分電路供電，而7809穩(wěn)出的+9V電源為L(zhǎng)298N單獨(dú)供電。這樣就解決了電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)速時(shí)對(duì)單片機(jī)帶來(lái)的影響。在本次設(shè)計(jì)中還遇到了很多困難與問(wèn)題，通過(guò)查閱資料、詢問(wèn)老師和大量的實(shí)驗(yàn)后都已解決。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，由于涉及到的專業(yè)知識(shí)多而繁雜，為了能夠更準(zhǔn)確，更完美的王城畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)新舊知識(shí)又重新加以溫習(xí)和鞏固，也對(duì)以往學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行了全面的總結(jié)。無(wú)論再動(dòng)手能力還是理論知識(shí)上都得到了鍛煉與提升，使自己的知識(shí)更加豐富與穩(wěn)固，提高了自己的動(dòng)手能力，自信心也更加強(qiáng)大。這也對(duì)畢業(yè)后融入社會(huì)堅(jiān)定了信心與必勝的信念。參考文獻(xiàn)[1]徐惠民，安德寧.單片微型計(jì)算機(jī)原理接口及應(yīng)用[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社，2000:32~44.[2]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社，2000:55~61.[3]張華.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用[M].西安:電子工業(yè)出版社，2002:41~48.[4]于微波，林曉梅，劉俊萍.微型機(jī)算計(jì)控制系統(tǒng).西安:吉林人民出版社，2002.5:98~108.[5]辛長(zhǎng)平.電氣電工使用技術(shù)問(wèn)答[M].西安:電子工業(yè)出版社，2005:66~69.[6]張進(jìn)秋等編著.可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004:55~59.[7]徐愛(ài)鈞.8051單片機(jī)實(shí)踐教程[M].西安:電子工業(yè)出版社，2005:77~84.[8]李光飛,樓然苗,胡佳文,謝象佐.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M].北京:北京航空航天大學(xué)，2004:108~113.[9]吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭廷吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng).北京:清華大學(xué)出版社，2004:28~33.[10]江國(guó)強(qiáng)編著.新編數(shù)字邏輯電路（第2版）[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社，2013：35~48.[11]Ayala,KennethJ.The8051microcontroller[M].CliftonPark,NY:ThomsonDelmar,2007:68~75[12]StephenGKochan著.ProgramminginANSIC.HagdenBooksIndianapolis,U.S.A，1994：56~68.附錄附錄一軟件代碼#include<reg52.h>#include"lcd12864.h"#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitfmq=P2^7;//蜂鳴器sbitpwm=P1^7;//pwm輸出sbitdianjiz=P1^5;sbitdianjiy=P1^6;//左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制sbitjinshui=P3^5;//排水開(kāi)關(guān)sbitpaishui=P3^4;//進(jìn)水開(kāi)關(guān)//sbitjinshui1=P2^0;//進(jìn)水中斷//sbitpaishui1=P2^1;ucharnum; //字符數(shù)ucharjian; //按鍵值ucharmo=0; //模式變量uchardanmo=0;//單選模式變量uchardan; //單步變量ucharsj; //倒計(jì)時(shí)ucharkey1;//讀取水位狀態(tài)ucharg,s;//秒分位uchargz,cs=0;//gz:蓋子狀態(tài)位，cs：初始化位ucharsj;ucharpwm_1;//pwm占空比標(biāo)志1：占空比為滿，0：占空比為1/2；ucharcodePhoto1[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x10,0x10,0x40,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x10,0x10,0x40,0x20,0x7F,0x01,0x10,0x20,0x80,0x10,0x05,0x40,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x7C,0x7D,0xF1,0xFC,0x02,0x1E,0x50,0xFB,0xE0,0x10,0x1F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x04,0x10,0x10,0x41,0x24,0x04,0x04,0x90,0x20,0x80,0x10,0x10,0x10,0x00,0x00,0x00,0x0E,0xFE,0x38,0xE1,0xFC,0x7F,0x9F,0x50,0x33,0xE1,0xFF,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x15,0x10,0x55,0x51,0x24,0x08,0x0E,0xFC,0x62,0x20,0x10,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x04,0x7C,0x10,0x41,0xFC,0x08,0x15,0x10,0xA1,0x40,0x28,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x10,0x10,0x40,0x20,0x98,0x04,0x10,0x20,0x80,0x44,0x0F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x04,0xFE,0x10,0x40,0x3F,0x88,0x04,0x10,0x63,0x61,0x83,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x80,0x00,0x00,0x00,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xCF,0xFF,0xE0,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x1F,0xFE,0x00,0x3C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x3F,0xF8,0x00,0x3C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0xE0,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xE0,0x01,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x80,0x07,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x80,0x0F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x1F,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x00,0x3E,0x3C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x