全自动洗机课程设计.doc

物联网工程学院 《单片机原理及应用》 课程设计 设计题目: 全自动洗衣机综合设计 专 业： 通信工程1002 姓 名： 郑丽丽 学 号： 0702090202 指导教师： 王宪 2012年12月16日 目录 设计目标……………………………………………………3 设计任务……………………………………………………3 设计过程……………………………………………………3 设计结果 …………………………………………………3 4.1 单元电路设计与分析…………………………………4 4.2 PCB图的生成 …………………………………………7 4.3 程序流程框图 …………………………………………7 设计体会 ……………………………………………………9 附录：程序清单……………………………………………10 一.设计目标：全自动洗衣机 1．结构：由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。 2．工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。 二.设计任务 1．输入：水位开关，键盘（启动键、停止键、轻柔洗等） 2．输出：7段LED显示器, 进水阀，电机正转，电机反转，排水泵 3．功能：洗涤（轻柔洗、强烈洗……）、漂洗、脱水 三.设计过程 设计一个基于单片机的洗衣机控制系统，洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水四个过程组成，并且能达到“正常运行”和“强制停止”两种控制要求，任务设计如下： 1. 按下启动按钮，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤。 2. 洗涤时，正转30秒，停2秒；然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒开始排水。 3. 水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒。 4. 开始清洗，重复（1）—（4），清洗三遍。 5. 清洗完成，报警3秒并自动停机。 6．7． 图1 8051系统扩展结构图 图2 +5V电源电路 三端固定输出集成稳压器，它是一种串连调整式稳压器。它将全部电路集成在单块硅片上，整个集成稳压电路只有输入、输出和公共三个引出端，使用非常方便。典型的有78××正电压输出系列，79××负电压输出系列。 当输入的电压VI、输出电流IO或温度变化时，输出电压VO可保持不变；另外，当输出短路。可使输出电流IO限制为一定值；若稳压器过热，则它就停止工作，以免稳压器遭到损坏。 三端固定输出电压集成稳压器，因内部有过热、过流保护电路，因此它的性能优良、可靠性高。有因这种稳压器具有体积小、使用方便、价格低廉等优点，所以我们选用了这种芯片。 直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。本课程设计采用他励和并励电动机来实现全自动洗衣机的起动、反转和调速特性。 图3 洗衣机电机控制 输入： 水位开关，键盘（启动键、停止键、轻柔洗、。。。等） 输出： 7段LED显示器, 进水阀，电机正转，电机反转，排水泵 键盘接口：简单键盘，键数少，一般不超过8个。键可以锁住，也可以不锁；使用注意：键按下与弹出时有机械抖动。一般在程序中防止。扫描式键盘分行线与列线，行线微计算机输入线，列线为计算机输出线。设计方法：1.判别有无键输入；2.去抖动电路；3.防止重复输入。 图4 I/O电路图 在本系统设计的洗衣机控制系统中，采用单片机设计一个最小系统，为了增加单片机的驱动能力，系统中扩展一组上位排阻电路和一组数码管位驱动电路。 显示器动态显示方式，在同一时刻，只能显示一位，轮流点亮显示器，称为扫描。显示器的亮度与导通电流有关，还与点亮的时间有关。 图5 CPU电路图 图6 12KByteROM和16KByteRAM拓展 4.2 PCB图的生成 图7 洗衣机控制系统控制PCB图 程序流程图 程序主流程图、洗涤、漂洗脱水等三个流程图见下图8——图12所示。 图8 洗衣流程 图9 单洗流程 N Y N Y 图10主程序流程图  图11 洗涤过程 图12 漂洗脱水过程 设计体会 通过本次设计，我巩固了以前所学知识，也进一步施展了我protel的画图功夫，为自己日后的工作打下了一点基础；但是画图只