1、1洗衣机的单片机控制系统xxx湖北工业大学，武汉摘要：本文主要介绍洗衣机的单片机控制系统的作用，功能，工作原理，优缺点以及进一步完善的措施。该控制系统采用 89C51 微处理器来实现对洗衣机的控制，通过按键控制洗衣机的工作模式与启动停止，使用液晶显示屏和数码管显示操作过程和工作进程。对其优缺点进行评述并提出相应的改进方法。关键词：功能；原理；优缺点；改进方法SCM Control System of Washing MachineXu LitaoHubei University of Technology, WuHanAbstract: This article will mainly int
2、roduce the functions, work principle, advantages and disadvantages and some improvements of washing machines SCM Control System. This control system has adopted SCM 89C51 to control the washing machines working process. TheControl system curbs and harnesses the working modes and stop principles; adv
3、antages and disadvantages; improvements引言洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、摔干等一系列过程自动完成，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可供用户选择。全自动洗衣机由于具有对衣物的磨损小、洗涤量大、节水等特点，越来越得到广大家庭的青睐。随着社会的进步和生活水平的提高，人们对全自动洗衣机的功能多样化、操作简单化也提出了更高的要求。为适应这种变化，全自动洗衣机的控制器已由机械式、混合式逐步过渡到全电子控制。单片机又称微型控制器，或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是
4、采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多，功能差异也大，所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。单片机是一个单芯片形态,面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控制领域.从此,计算机技术在两个重要领域通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展,并正在深深地改变着我们的社会。2将单片机系统嵌入到洗衣机的控制系统中可以方
5、便高效经济的实现对洗衣机的智能化控制。它把以往对洗衣机的复杂操作变得简单化不但其机器性能得到了显著地提高，而且还加入了以往控制中不能实现的功能同事也提高了控制的精度，硬件和软件的相互配合完美的实现了洗衣过程的自动化和智能化。一、 基于单片机的洗衣机控制系统的作用与功能洗衣机的基本工作原理：普通洗衣机工作原理：依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。 滚筒洗衣机工作原理：这种发源于欧洲的洗衣机是模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械 做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提
6、升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。基于以上对两种洗衣机工作原理的分析，要实现洗衣机的自动化工作必须实现其自动进水，自动浸泡洗涤，自动排水，自动脱水和自动烘干，而洗衣机体积小，价格便宜，不易采用大型，昂贵的控制系统，故采用单片机微型控制系统比较好。为了方便用户使用，洗衣机一般设置有洗涤预约功能，即用户设定好洗涤时间，到达指定时间后，洗衣机自动开始洗涤操作。利用单片机的定时器功能可以轻松的实现对预约洗涤时间的控制，而洗涤的时间以及脱水时间也可相应的通过定时器计时的方式来控制。对洗衣过程中水位的控制，硬件上通过相应的质量传感器测出待洗衣物的重量，将重量信息传递给单片机，单
7、片机根据设定的参考值选择相应的水位，然后通过控制相应的进水口电磁阀来控制进水量。洗衣机的洗衣过程主要是通过电动机的正反转来带动滚筒不同方向旋转的方式来实现的，因此电动机的正反转可以用单片机来控制。不同的衣物的洗涤要求是不同的，对于不同的衣物的洗涤方式可以分为轻柔，标准，大物等；洗衣机洗涤时和脱水时的速度也不相同，一般脱水的速度要远大于洗涤时的速度。而这些方式的实现是单片机通过控制电动机的转速快慢来实现的。次单片机控制系统具有良好的人机交互功能，通过按键的方式让用户选择工作模式，设定工作时间，是否使用全自动洗涤烘干以及调定预约洗涤时间；而采用 LCD 显示屏，LED 指示灯和数码管的实时显示既方
8、便用户调定工作方式，也可以实时查看工作状态。二、 单片机控制系统的控制原理2.1、硬件电路硬件电路框图如图 1 所示，在该硬件系统中主要由核心单元电路、进水阀控制电路、排水阀控制电路、电机转动控制电路、状态显示电路、特殊功能电路等单元组成。2.1.1、系统电路图如下：3图 2 系统电路图总系统电路通过控制各个分电路工作来实现对洗衣机的控制。2.1.2、进出水控制电路进出水电路中单片机通过控制进出水电磁阀通断电来控制进出水阀门的启闭，从而实现进水和排水。图 3 进水电路图 图 4 出水电路图2.2.3、数码管显示电路采用 7 段数码管显示洗衣机的工作时间，由单片机的定时器进行控制显示，以便用户实
9、时查看洗衣机的工作状态。图 5 数码管显示电路2.2、软件实现方式本控制系统采用 C 语言进行编程，在 keil c51 上进行编译，并在 Proteus 中进行仿真。其主程序框图如下：图 6 主程序流程框图图 7 主程序图主程序中用户先设置 set 的值，通过 switch 语句选择相应要执行的程序2.2.1、待机程序让洗衣机处于待命状态，以节省能源，其程序如下：void stop()P14=1; /点亮 LED 灯delay(1); /进入待机状态4delay(1);2.2.2、洗涤程序洗涤程序是洗衣的主要步骤。首先由主程序进入洗涤程序，洗衣开始，按照电动机正传，电机停止，电机反转，电机停
10、止循环执行，直到剩余时间为 0 时，进入漂洗程序图 8 洗涤程序流程图2.2.4、脱水程序脱水前先打开排水阀排水。然后启动电动机脱水并保持排水阀开启，然后停止脱水,并且蜂鸣器报警提醒用户洗衣完成。图 9 脱水程序流程图三、 优缺点分析该控制系统的优点是：体积小，能耗低，反应迅速，控制灵活，成本较低。单片机控制洗衣机可以实现基本功能外围，还可以 报警 、定时、 语音提示 、模式设置、 设置记忆、 液晶显示 、触摸屏 、故障提示 状态监控、 电量统计 、漏电保护等。该控制系统的缺点是：系统没有断电保护功能，一旦在洗衣的中途发生停电等突发事件是系统停止工作，再次得电后之前的洗涤时间被清零，又要重新开
11、始计时洗涤，浪费时间和能源。四、 改进方法针对以上所说的洗衣机控制系统的缺没有断电保护功能，可以再控制系统中增加一个锂电池，当洗衣过程中断电了，用锂电池给系统供电，时洗衣时间保持在断电时那个时间，系统再次得电后直接从上次断电的状态开始洗涤。五、 结语：本文对微型单片机控制洗衣机系统进行介绍，分析对其具体控制的原理进行了简要的说明，并对其控制方式的优点和缺点做了简单的概述；针对它存在的缺点给出了一个改进的方法，具体能不能实现要通过实践来检验。参考文献：1、杨光友，朱宏辉 单片微型计算机原理及接口技术中国水利水电出版社2、王伊曼 基于单片机的智能洗衣机控制系统毕业设计3、 张峰 全自动洗衣机控制系统 毕业设计
