1、新疆农业大学题 目: 洗衣机控制系统的设计与实现文献 姓 名: XX 学 院: 计算机学院 专 业: 电子信息科学与技术 班 级: XXX 学 号: XXX 成 绩： 指导教师: XX 职称: Comment s1: Comment s2: 摘要一般在 200字左右Comment s3: 整篇文章的格式不对自动洗衣机控制系统的设计作者 XXX 指导教师 XX中文摘要：洗衣机是每一个有车家庭必须面对的问题，目前市场上出现的自动洗衣机系统主要是以 PLC为核心的系统，虽然其实现了自动洗衣机控制，但投资成本较高，从而在洗衣机行业中应用较少。针对该问题，本文详细介绍了自动洗衣机控制系统以 STC89C
2、52单片机为核心元件进行硬件设计以及控制软件设计，着重介绍其工作流程，从而实现以 STC89C52单片机为核心元件在自动洗衣机控制系统的科学应用。系统主要实现接上电源之后，电源指示灯点亮，系统处于待命状态。当按键按下开始按钮之后，系统则开始工作，工作的主要过程大致如下：水洗过程，洗涤过程，水洗过程，烘干过程过程等相关步骤。整个过程完成后，运行，指示灯绿，有提示音，这里提示音主要采用蜂鸣器设计。当系统中缺水时能够断电关机并报警。硬件电路主要包括 STC89C52单片机最小系统，水洗控制电路、洗涤控制电路、烘干控制电路等。系统程序主要包括主程序，水洗控制程序，洗涤子程序、烘干控制程序等。关键词：S
3、TC89C52 单片机；洗涤控制；水洗控制；烘干控制注意Design and implementation of single-chip automatic car wash control systemAbstractEach car wash is a problem with the car families must face, appearing on the market at present automatic washing system is mainly based PLC as the core of the system, although the realizatio
4、n of the automatic car wash control, but higher investment costs and thus used in the car wash industry less. To solve this problem, this paper introduces the automatic car wash control system STC89C52 microcontroller hardware design and control software design, focusing on the core elements of its
5、workflow, enabling to STC89C52 microcontroller as the core element of scientific application of automatic control system in the car wash.After the system is mainly connected to the power, the power LED is lit, the system is in standby. When the button is pressed the start button, the system begins t
6、o work, the main work process is as follows: the steps to the washing process, washing process, washing process, drying process, waxing processes. After the entire process is completed, run lights green, there is a tone, a tone here mainly buzzer design. When the water in the system can be shut off
7、and the police. Hardware circuit includes STC89C52 smallest single-chip systems, water axing control circuit. The system program includes the main program, the control prcontrol circuit, a control circuit washing, drying control circuit, wogram washing, washing routine, program control drying, waxin
8、g and control procedures.Key words：STC89C52 microcontroller; washing control; water control; drying control;课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的自助操作与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对洗衣机的控制水平。本设计就是基于单片机 S
9、TC89C52 洗衣机控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。课题研究的目的和意义随着社会的发展，洗衣机的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89C52 设计了洗衣机控制系统。单片机 STC89C52 能够根据洗衣机控制器所采集的实时数值，通过控制从而把洗衣机控制在设定的范围之内。所有洗衣机过程则自动由程序设定实现。系统可以根据时钟存储相关的数据。通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。Com
10、ment s4: 有硬件设计，应该有软件设计 STC89C52单片机简介目前，51 系列单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用，因此我们可以在许多单片机应用领域中，配接各种类型的语音接口，构成具有合成语音输出能力的综合应用系统，以增强人机对话的功能。STC89C52 单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括：一个 8位的微型处理器 CPU；一个 512K的片内数据存储器 RAM；4K 片内程序存储器；四个 8位并行的 I/O接口 P0-P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个
11、全双工 UART的串行 I/O口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率是 12MHZ。以上各个部分通过内部总线相连接。系统硬件设计洗衣机机的主运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其它动作，系统采用互锁线路保证系统按设计步骤逐步进行。系统还采用了复位设计，如在洗衣机过程中由其它原因使洗衣机停止在非原点的其它位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗衣机机经启动后可自动完成洗衣机动作后自行停止，也可在需要时手动停止。系统硬件设计框架本课题设计的是一种以 STC89C52单片机为主控制单元，以定时系统
12、为主的洗衣机控制系统。该控制系统可以实时存储相关的洗衣机数据并记录当前的时间，有定时值来控制洗衣机系统相关电机的运行。其主要包括：电源模块、自助操作模块、按键处理模块、数据存储模块、电机控制模块以及单片机最小系统。如图 3.1 所示为该系统设计过程中的系统框架图。STC89C52单 片 机电 源 模 块按 键 处 理 模 块时 钟 模 块存 储 模 块电 机 驱 动蜂 鸣 器图 3.1 系统设计框架单片机最小系统电路在课题设计的洗衣机控制系统设计中，控制核心是 STC89C52 单片机，该单片机为 51 系列增强型 8 位单片机，它有 32 个 I/O 口，片内含 4K FLASH 工艺的程序
13、存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为 1S。使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA 脚的高低电平选择）。系统电源电路的设计本系统采用电源稳压芯片是 LM2596，该开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出 3A 的驱动电流，输入电压是+5v,输入电压是+24v,同时具有很好的线性和负载调节特性。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。该器件还有其他一些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输
14、出电压的误差可以保证在4%的范围内，振荡频率误差在15%的范围内；可以用仅 80A 的待机电流，实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流Comment s5: 这都结论了，为什么后面还有？保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）在该洗衣机控制系统中，其电源电路设计如下图 10所示。图 3.2 系统电源模块按键接口电路本课题设计采用的按键模块，其接口原理图如下图 3.3所示：图 3.3 键盘模块电路结论本课题研究设计了一种基于单片机技术的全自洗衣机控制系统。该全自动洗衣机控制系统通过以 STC89C52单片机为工作处理器核心，该控制系统的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；
15、且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信这种控制器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。该章节主要对本文设计中所涉及到一些知识、工具和一些问题等做一些细节的总结。KEIL uVision4工程建立总结无论是开始学习阶段还是以后工作的开发阶段都要形成一个良好的习惯：最好先建立一个空文件，把设计所需的工程文件放到里面，避免和其他工程文件混合，为该设计创建文件名为“步进电机控制”文件夹。接下来开始点击桌面上的 KEIL uVision4 快捷方式图标，出现启动画面，点击“ProjectNew uVision Project”新建一个工程，如图 5.1 所
16、示。图 5.1 新建工程图示在对话框内选择刚才建立的“步进电机控制”文件夹，给这个工程取一个名字，最好为英文或者是比较有意义的名字并保存，这里不需要填后缀扩展名，注意默认的工程后缀于 uVision3 及 uVision2 版本不同了，为 uvpori。接着会继续弹出一个对话框，这里在 CPU 类型下我们找到并选中“Atmel”下的AT89S51 或者 52。等到以上工程准备创建完毕之后接下来开始建立一个源程序文本，在文本空白区写入或者复制进来完整的 C 程序。输入源程序文件名名称，在该工程中输入的是“test”这个名称，这里要注意的是如果工程中用的是汇编语言，要带的后缀名一定是“test.a
17、sm”，如果是 C 语言，则是“test.c”，然后保存。上拉电阻总结在很多设计以及应用电路中都会用到上拉电阻，通过本次设计对上拉电阻的问题进行了认真的学习于研究，主要进行了如下内容的总结。使用上拉电阻用 TTL 设计的电路驱动 CMOS 设计的电路时，如果 TTL 电路输出的高电平低于 CMOS 电路的最低高电平（一般为 3.5V），这时就需要在 TTL 的输出端加上拉电阻，从而来提高输出高电平的值；OC 门电路必须加上拉电阻，才能使用；为加大输出引脚的驱动能力，很多单片机的管脚以及信号输出电路常常都会使用上拉电阻；在一些 CMOS 设计的芯片中，为了防止静电造成的一些损坏，不用的一些关键最
18、好不要悬空，一般的做法是加上拉电阻产生降低输入阻抗，从而提供一泄荷的通路；一些芯片的输出管脚常常加上拉电阻来提高输出电平，通过这种方法来提高芯片输入信号的噪声容限从而增强其抗干扰能力；提高总线的抗电磁干扰能力，如果管脚悬空的话就比较容易接收外界的电磁干扰；长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上拉电阻或者下拉电阻使其电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。上拉电阻与下拉电阻的选择因素对于上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要考虑到的因素有：驱动能力与功耗的平衡。这里以上拉电阻为例，一般来说上拉电阻越小驱动能力越强，但同时功耗也就越大，因此在设计的时候应注意两者这
19、件的均衡；下级电路的驱动需求，同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流；高电平的设定，不同电路的高低电平的门槛是有所不同的，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平，同样以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下；频率特性，以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成 RC 延迟，电阻越大，延迟越大。上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。参考文献1 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础北京航空航天大学出版社，2001(07).2 蔡美琴,张为民等.MCS-51 系列单片机系统及其应用高等教育出版社，2004(06).3 张毅刚,等.MCS-51 单片机应用设计M.哈尔滨工业大学出版社,1997.4 刘瑞星,胡健等.Protel DXP 实用教程机械工业出版社，2003(04).5 于海生. 计算机控制技术 机械工业出版社 2007(05).6 谭浩强. C 程序设计 清华大学出版社.7 康华光. 电子技术基础 模拟部分 高等教育出版社 1998(08).8 余锡存. 单片机原理与接口技术 西安电子科技大学出版社，2003.
