基于单片机的自动洗衣机模拟控制系统

河北工业大学毕业设计说明书作 者： 学 号： 学 部： 计算机与电子学部 专 业： 电子信息工程技术 题 目： 基于单片机的自动洗衣机模拟控制系统 指导者： 评阅者： 2016年 06 月 03 日毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要基于单片机的自动洗衣机模拟控制系统摘要：随着人们生活水平的提高以及生活节奏的加快，计算机逐渐得到普及，单片机因其模块占地小、售价便宜、功能齐全、开发方便越来越受到电子系统开发者的喜爱，单片机随之慢慢渗透到生活的各个领域。本文研究的是采用常用的单片机89C52为核心的洗衣机自动控制系统，实现了对洗衣机整个工作过程的控制，包括洗衣机参数录入、进水、洗衣、排水、脱水、结束提示等过程，在洗衣机工作的同时，数码管显示出洗衣或者脱水剩余时间，洗衣完成后能自动报警。虽然不能媲美市面上的洗衣机，但也有一定的研究价值。关键词： 单片机 洗衣机 自动控制 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title: Based on Single Chip Microcomputer Automatic Washing Machine Simulation Congtrol SystemAbstractWith along with following in the wake of improvement of peoples living standard and the pase of life speeding up, the computer gradually gained popularity, single-chip computer because of its small volume, low price, complete functions, convenient development more and more popular with electronic system developer, microcontroller then slowly penetrated into every field of life.This paper studies the use of commonly used microcontroller 89 c5 as the core automatic washing machine control system, realizes the control of the whole working process of the washing machine, including washing machine parameters input, water, laundry, drainage and dehydration, end tip process, such as working in a washing machine at the sametime, digital tube display the laundry or dehydration time remaining, laundry can automatically after the completion of the police. Although not comparable to the washing machine on market, but also has certain research value.Keywords： singlechip washing machine automatic control目 次1 绪论 .111 洗衣机的发展 .11.2 洗衣机的分类 .31.3 洗衣机的工作原理 .51.4 设计目标 .52 硬件设计 .52.1总设计描述 .52.2 硬件各部分描述 .62.2.1 主控制部分 .62.2.2 电机驱动部分 .92.2.3 按键部分 .102.2.4 数码管显示部分 .112.2.5 稳压电路 .122.3 元器件介绍 .123 软件设计 .133.1 自动洗衣机设计简介 .133.2 程序设计 .15结 论 .31参 考 文 献 .32致 谢 .33附录 .34河北工业大学2016届本科毕业设计01 绪论二十一世纪是信息时代，科技的发展已日新月异，单片机也在随着计算机的普及越来越受到电子设计者的青睐，单片机因其集成率高、运算速率快、模块占地小、运行稳定、售价便宜等优点在过程操控、机电一体化、电子仪表、家用电器等方面使用率普遍应提高 【1】 ，单片机体经深入到自动控制的所有角落。用单片机作为主控制系统设计出的洗衣机电路相对简单，而且具有很高哦的实用性。而且单片机具有很强的抗干扰性，就算工作环境很差也能正常工作，售价也很便宜，所以单片机的应用已极为广泛，它在工程测控、智能电子仪表、信息通信、军事装备等领域都在起着“微电脑控制 【2】 ”的作用。当前世界我国洗衣机市场处于推陈出新的时期，隐藏潜力不容小觑，市场上的洗衣机的功能已经不能满足新时代下人们的要求。现在的的洗衣机普遍的功能有洗涤强度选择功能、自动判断进排水系统故障功能、中断运行等七大功能，距离人们对理想洗衣机的需求还有很远的距离。由于以上原因，新时代的电子设计师应该具有更高的专业技能和技术水平，结合使用者提出的需求提出更好的方案来进行研究，设计出更加符合时代要求、节能、高效的、更具人性化的全自动洗衣机。各个洗衣机厂家生产的洗衣机一般都有其独特的优势，但并没有将这些优势兼容于一台洗衣机。用单片机控制洗衣机，设计出一台操作简单、使用方便、满足现代人要求的洗衣机。11 洗衣机的发展古往今来，没有洗衣机的日子，洗衣服虽不至于是一场噩梦，但对于家庭主妇来说绝对算不上唯美。它并不像风景画中描绘的那样优美、不像抒情诗叙写的那样恬静，更不像向往的世外桃源那样乐趣无穷；搓洗、棒捶、冲涮、甩拧这些周而复始的单一的体力劳动，除了让人感觉乏味之外就生下了疲惫。 1858年，世界上首台洗衣机在匹茨堡由一位美国汉密尔顿史密斯 【3】 研制出而出。洗衣机的主要部分一个桶，桶身上装有一个带着桨形直轴。通过转动和轴相连河北工业大学2016届本科毕业设计1的把手带动轴的转动。也就在这一年，史密斯获得了洗衣机的专利权。单由于刚开始研制出的这台洗衣机使用不方便，而且还破坏衣服，于是这台洗衣机没有被大面积使用，然而这台洗衣机的问世却实实在在的标志着极其洗衣时代的开端。第二年德国出现了另一种洗衣机，它搅拌器是由捣衣杵代替的，携弹簧的木棒随着捣衣杵上下活动接连作用在衣服上。在十九世纪后期的洗衣机使用手摇杆带动的一个八角形的缸，带有洗涤剂的热水同衣服一起转动，将衣物洗净，然后由轧干装置将衣服上的水挤出。1874年,机器洗衣慢慢被人们认可，木制手摇式洗衣机由比尔布莱克斯这位美国人研发出来。他当时设计的洗衣机装置很简单，手摇杆带动齿轮转动，缸里的叶片搅动衣服和谁一起翻动，在翻动过程中脏污被带有洗涤剂的水冲涮出来。这个仪器的推出，使那些为了提高生活效率努力钻研的人们眼前一亮，洗衣机的改进过程快速飞发展。1880年，蒸气洗衣机出现，人力开始逐步被蒸气动力取代。历经一百多年的研制与改进，现行的蒸汽洗衣机与初期的相比有了无法言说的提升，但其基理未变。现在常用的蒸气洗衣机功能主要是蒸汽洗衣和烘干，最直接的原理就是高温水真气作用的衣服上，这也是全世界崭新的“蒸汽洗”的洗衣方式。不是传统的县降水加热，而是用工具产生水真气，然后用高温喷射的方式分解衣服上的污渍。蒸汽洗涤速度快、效果好，不仅节约水量，还能节省时间。动机的棉衣放在衣柜被压皱、捂出异味，用蒸汽洗衣机清洗过后可以让其褶皱消失、自然如新。“蒸汽烘干” 的工作原理如下：将一定量的蒸汽喷洒到衣物上，衣物成自然平展状态后，接下来用进行恒温冷凝直至衣服被烘干。这样，厚重的冬衣不但快速变干，并还能达到熨烫的效果。接下来的时间里，水力、内燃机作为动力的洗衣机接踵出现。水力洗衣机结构简单，洗衣机通过衔接器件和船连接。这种洗衣机不需要用电，流水就能将衣物洗净，解决了渔民在船上洗衣服的困扰，节省了时间，降低了家务劳动的强度。1910年，世界上首台电动洗衣机试制成功。电力为动力的洗衣机的面世，向人类昭示着自动化家务劳动的开端。 1922年，洗衣机的洗涤结构发生了革新，由于用拖动式代替了以前的搅拌式，玛塔依格公司也完成了洗衣机结构的固定，由此世界上第一台搅拌式的洗衣机诞生了。洗衣机中学装有一个带翼的轴，典籍转动，翼正反重复的进行摆动，衣服和水河北工业大学2016届本科毕业设计2一起翻动、摩擦，以达到清洁衣物污垢的目的。此种新型的洗衣机构造符合人们的追求，所以受到了大众的喜爱。1932年，第一台前装式滚筒洗衣机现实，这台洗衣机能在一个滚筒内完成洗衣服的整个过程。这也证明洗衣机的研制又前进了一大步，朝着自动化的方向迈进！1937年，首台自动洗衣机推出。这台自动洗衣机延续了之前的“前置”式。由一根横向的轴驱动洗缸，可放置四千可衣物。在盛满水的缸里衣服随着水转动翻腾，污渍也就被水冲刷出来。现代的“上置”式洗衣机是在四十年代出现的。全球科技飞速发展，世界向着工业化、智能化发展，洗衣机的研制也进一步加快。英国最先推出一款喷流式洗衣机，洗衣桶外侧的运转论产生旋转的涡流，这样带动筒里的衣服、水、洗衣液一起翻转，将衣服一干净。在1955年，日本在研究喷流式洗衣机之后推出自己创新的波轮式洗衣机，这种洗衣机至今依然很流行。由此之后，三种洗衣机在洗衣机界三足鼎立的局面正式形成。60年代，“半自动型洗衣机” 在日本出现，这是一款双桶洗衣机，带有一个专门甩干衣服的干桶。波轮式套桶洗衣机也在七十年代出现。70年代后期，出现了以计算机控制的全自动洗衣机，是洗衣机发展的零一阶段的开始。“模糊控制”在80年代开始的到运用，由此带来的优势也越来越多，比如操作越来越方便、功能越来越全面、外表越来越时尚90年代，随着电机速度调节越来越方便，洗衣机转速调节范围越来越大、调节越来越方便，自此也研制出了许多新式洗衣机。电机驱动的发展带动洗衣机驱动方式。当前耳熟能详的洗衣机生产公司有：海尔 三星 松下 LG 西门子等。1.2 洗衣机的分类在生活中所能见到的洗衣机种类很多，分类方式大致可分为两种 【4】 ：按自动化程度分、按结构原理分。洗衣机按自动化程度可分为普通型、半自动型和全自动型洗衣机。普通型洗衣机需要手动选择洗衣过程，根据衣服多少和污渍程度选择洗涤时间和洗河北工业大学2016届本科毕业设计3涤模式。这种洗衣机之前非常普遍，价格便宜、还可随意搬动。这种洗衣机有单筒和双桶两种，不带甩干桶的需要用户自己手动拧干。半自动型洗衣机两个洗衣程序之间可以自动运行，一般是双桶模式，洗衣机自己运行洗涤和漂洗过程，然后需人为将衣物取出放入脱水桶进行脱水。全自动洗衣机全部洗衣过程无需人为调节，可自行运行至结束程序，包括排水、防水在内，脱水完毕后洗衣机会发出声音报警。这种洗衣机一般是洗涤桶和甩干桶套在一起的套筒模式。另有一种更加智能的、带有传感器和为电脑控制的洗衣机可自行根据衣服多少、污渍程度、衣服材质自行选择最适合的模式清洗衣服。按洗衣机结构原理分可分为波动式洗衣机、滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机、喷流式洗衣机和其他形式洗衣机，几种洗衣机各有所长。波轮式洗衣机是在洗衣机地步装有一个突起棱，转动过程衣服在水形成的涡流中翻滚，达到洁净衣物的目的。波轮式洗衣机洁净度相对来说较高、洗衣时间断，单衣服在翻转过程中容易缠绕在一起，是污渍去除不均匀，同时对衣物的磨损程度也很大。新型的波轮式洗衣机在这些缺点方向也做了一定的改善。滚筒式洗衣机筒内有三到四个突起的棱，水流转动时衣物在旋转过程中不断摔入水中，以此洁净衣物。这种洗衣机不仅省水和洗涤液，同时对衣物磨损程度也是极低的，但相对衣物磨损消耗来说售价也是偏高的，同时加上费电、洁净程度低，这种衣物总体不如波轮式。搅拌式洗衣机结构是在筒中央有一根带有搅拌杆的轴，电机转动使轴搅拌衣物，达到清洁的目的。这种洗衣机节约资源的同时还对衣物没有磨损，但造假高、结构复杂，洗衣时间也不尽如人意。喷流式洗衣机是靠洗衣机桶测的波轮在电动机的带动下搅动、冲刷衣物，以达到洁净的目的。这种洗衣机结构简单、洗衣时间短、污渍容易清洗，但在搅拌过程中衣河北工业大学2016届本科毕业设计4服缠绕在一起容易导致清洁不彻底、磨损衣物程度也较高。除此之外还有一些别的形式的洗衣机： 1）波轮搅拌式洗衣机 由字面意思可知是两种洗衣机的结合。这种洗衣机在设计过程中改善了衣服缠绕的缺点，减少了衣服的磨损程度，相当于两种洗衣机的改良版。 2)喷淋漂洗洗衣机 属于波轮洗衣机的改良版，将漂洗和脱水同时进行，节约了时间，又省电。 3)振动式洗衣机 顾名思义靠振动的振动清洁衣服。这种洗衣机相对来说对义务的磨损程度降低很多，但噪声也是不可忽视的。4)超声波洗衣机 同样根据命名就能知道气工作方式。在超声波作用下水中的气泡破裂，产生的气压吸附脏污，使衣服洁净，这种洗衣机洁净度很高。1.3 洗衣机的工作原理普通型波轮洗衣机 【5】 ：主要构造为控制面板、洗衣机外壳、电动机、洗衣桶等。工作过程中电动机带动波轮正反交替转动，衣服在水中各种翻滚，在运动过程中依靠各种摩擦将衣服洗涤干净。 机械全自动洗衣机： 主要构造包括为控制器、洗衣机机身和各种开关。工作过程是由微控制器控制各种开关组成的控制系统控制洗衣机工作从进水到脱水的一整套过程。洗衣机作为一种家用电器要想寿命长，如同人体需要定时检查一样也需要正常的维护与保养，齿轮和轴需要定期（按照润滑剂的不同选择维护时间）添加润滑剂，电机也需要定期检查，每次使用完需要冲涮干净洗衣机，以保证洗衣机不会堵塞影响下次使用。根据专家提示，由于洗衣机内部经常处于潮湿状态，使用时间越长内部细菌积累越多，久而久之洗衣机就会如同一个携带病毒的隐患，每次洗衣