全自动洗衣机课程设计

西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报 12总体方案设计 22.1TS浊度传感器检测水浊度 22.2光敏三极管测量水浊度 22.3方案选择 33单元模块设计 43.1传感器模块 43.1.1光敏三极管 4 53.2分频模块 6 63.3显示模块 73.3.1显示器 7 83.4单片机模块 9 3.6电源模块 4软件设计 4.1原理及工具 4.2各个部分框图 4.2.1主程序流程 4.2.2显示子程序 4.2.4A/D转换程序 4.2.5洗涤子程序 4.2.6漂洗子程序 5结论 8参考文献 附录I原理图 附录Ⅱ仿真图 附录V相关软件 西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报一般会优先满足洗净比的要求，而对耗电量和耗水量的考虑则较少，造成水电的浪费通过判断污浊程度，确定最佳的洗涤时间和漂洗次数，可以用较少的是由各方面协调控制的，运行稳定性和安全性是十分重要的前提，绝非在此纸上谈兵，西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报2总体方案设计点。设计方案主要考虑了比较常用的光敏器材，即光敏三极管和TS浊度传感器，并对该传感器的工作原理是：当光线穿过一定量的水时可以计算出水的污浊程度，如图2.1所示。器图2.1TS传感器硬件框图用光敏三极管做浊度测量的框图如下图2.2所示，模块构成与2.1所示的方案相似，西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。图2.2光敏三极管硬件框图从图2.1可以看出，基于浊度传感器的电路框图由AD转换模块、负载模块、单片构简单，运行稳定可靠，并且TS浊度传感器灵敏度高，需要的材料也很少，但是TS浊而由光敏三极管构成的浊度测量电路既有TS传感器的优点，灵敏度高，同时价格西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报这次设计仿真均在Proteus上进行，所用贴图也是该软件上固有元器件所绘，由于能元件组合代替以达到设计目标。单元模块共有6部分：传感器模块、分频模块、显示3.1传感器模块管，因此仿真设计中用还采用了一个滑动变阻器通过手动滑动来等效替代水浊度变化的效果。按照图3.1电图3.1浊度检测模块西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。ADCO809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图3.2所示。STARTEOCOUTPUTENABLECLOCKVCCVREF(+VREF(-)7272ADDAADDBADDCALE2-1MSB-62-8LSBGND内一123456879ADC0809图3.2ADC0809引脚图2-1～2-8:8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。EOC:A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平(转换OE:数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报3.2分频模块3.2.174LS74触发器接D脚，Q或Q非作输出，这是二分频电路，像这样只用单级(一个D触发器)就是二西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报图3.474LS74四分频电路3.3显示模块显示器有LED和LCD两种。LCD(LiquidcrystalDisplay)是液晶显示器英文名称LED(LightEmitingDiode)是发光二极管英文名称的缩写。LED显示器是由发光常用的LED为8段或7段。每一个段对应一个发光二极管。这种显示器有共阳极和共阴极2种。LED显示器有静态显示和动态显示2种方式。LED显示器工作于静态显示方式时，各位的共阴极(共阳极)连接在一起并接地(或+5V);每位的段码线(a-dp)分别与一个8位的锁存器输出相连。之所以称之为静态显示，是因为各个LED的显示字西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报74HC573是高性能硅门CMOS器件。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的，当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的(也就是说输出同步)。当锁存使表3.674HC573功能表输入输出输出使能锁存使能DQLHHHLHLLLLX不变HXXZ西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报双向总线驱动器和工作寄存器。引脚图如3.5所示。指令和引脚兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash,使得数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash。引脚图如下所示：P1.1/T2EXP1.2P1.3P0.O/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.6/WRP3.7/RD91234568图3.7STC89C52引脚图西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第10页电动机模块如下图3.9所示：该模块主要负责控制电动机正反转，以达到与单片机P2.5及P2.4相连，三极管对单片机输出的信号电流产生放大作用以达到驱动电源模块接线图如下所示。家用220V交流电经过变压器变为电压等级更电，再通过桥式整流电路由交流整流成直流电。7805三端稳压器再将整流得到的16V西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第11页4软件设计对而言，单片机的软件设计主要由两种：汇编和C语言。前者代码简单，但程序冗长；4.1原理及工具主程序流程图如图4.1所示。西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第12页主程序初始化主程序初始化高低启动洗衣机试洗调用洗涤子程序调用AD转换调用漂洗子程序漂洗完成，显完毕说明：洗衣机接通电源后，主程序即开始初始化，初始电平时(即启动按键按下),程序启动洗衣机。洗衣机先试洗64秒，期间电动机正反转。西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第13页试洗完成后延时16秒等待水中气泡消散，调用AD转换程序，得到浊度值，比较程序流程图如下图所示：置入数据置入数据延时2m秒图4.2显示子程序流程图也可以作为倒计时显示程序。而数码管显示的原理是动态显示，也就是逐位轮流显示。管显示一位，延时2毫秒，继续显示第二位，再延时，直到四位显示完成。再返回调用显示程序，轮流显示。由于人的肉眼反应时间远比2毫秒长，因此产生视觉延时，即看电机64S试洗子程序流程图如图4.3所示：第14页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报循环次数循环次数置入44H中电机正转调用8秒延时电机停止调用8秒延时电机反转调用8秒延时电机停止调用8秒延时44H减1,为0吗?为0V试洗结束不为0电机试洗程序共耗时64秒，目的是加快衣服中脏物的排出，有利于快速判断水浊度。试洗进程为：将循环次数置入44H中，此处为2,电机开始正转，转动8秒以后，西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第15页电机停止转动，再过8秒，电机开始反转8秒，再停止8秒。开始判断44H减一是否为给脉冲，启动转换调用1m秒延时转换结束?是数据传入单片机ADC0809开始转换。调用1毫秒延时，等待转换完毕，再将转换结果传入单片机。洗涤子程序流程图如图4.5所示。第16页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报程序初始化程序初始化R7置125调用动态显示否R7减1为0是调用减1子程序是秒十位变为3否是秒十位变为2否否秒十位变为0秒十位置5电机正转分个位减1为OFFH分十位减1为OFFH结束电机停止电机停止电机反转是图4.5洗涤流程图西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第17页程序说明：初始化，为R7置125,调用动态显示子程序，显示一轮后，R7减1,判断是否为零，不为零则返回继续动态显示，为零，则刚好耗时1秒，调用减1程序，秒个位减一。继续判断秒十位是否变成OFFH,是，秒十位置5,电机正转，判断分个位是则停转，否的话则判断是否为2,是则电机反转，否，判断是否为0,是，电机停止，漂洗子程序与洗涤过程十分相似，可参照4.2.5节，此处不再赘述。第18页5结论三极管和发光二极管代替TS浊度传感器。实现功能为：首先将衣物放入洗衣机内，洗衣机先试洗64秒，等待水中气泡散去，再进行AD转换，判断浊度后置入洗涤倒计时，洗衣机进入洗涤进程，当洗涤结束后，排水再加水，进行一次漂洗，时间也是64秒并软件测试是通过Proteus7.10来进行的，对仿真软件中的线路连接进行更改，还可以修改硬件调试则是在做好软件测试后，并画好PCB板，将元件焊入电路板上，首先是电减少正常情况下所需洗涤时间，浊度值对应的洗涤时间改为3分钟以内，正常情况下则第19页6总结与体会识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。同时加深了我对这门课程的了解，西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第20页100多元的免费设计经费，这样以前课程设计空对空的方式就被实物所取代，能够更好的同学!最后再次诚挚地感谢关心和帮助过我的所有人!第21页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报[1]徐科军.传感器与检测技术(第3版)[M],北京：电子工业出版社，2011.9[2]王兆安、刘进军.电力电子技术[M],北京：机械工业出版社，2009.5[3]张毅刚.单片机原理及应用(第5版)[M],北京：高等教育出版社，2009.11[4]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版)[M],武汉：华中科技大学出版社，2006.8[5]古天祥.电子测量原理[M],北京：机械工业出版社，2004.8[6][J].国外电子元器件，2007(8):68-72.[7]王兆义.小型可编程控制器实用技术[M].北京：机械工业出版社，2002[8]蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制.机电一体化[9]王春刚.洗衣机的特点及原理.北京：农村读物出版社，2002[10]王庆有.光电技术[M].北京：电子工业出版社，2005.第22页附录I原理图H料H料百声己声古名名日器8U2Pmgatr&4&4应*t*4PP24R13R13DR7oo?第24页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报第25页附录IV实物图第26页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报附录V相关软件ISISPralessionalv7.10SP0:?LabcenterElectronics19892011LaadinsIibrary‘74RLS.LIB'第27页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报DPCNTEQU31HDPBUFEQU33HGDATAEQU32HEOCBITP3.2MOV55H,#2QIDONG:JNBP2.7,MAINLJMPQIDONGMAIN:LCALLYUNZHUANMOVR4,#20LCALLDELAY8MOVR4,#20LCALLDELAY8LCALLADZHMOVA,GDATASUBBA,#133JCZHONGMOVR6,#0MOVR2,#1AJMPKEYILEZHONG:MOVA,GDATASUBBA,#122JCCHANGMOVR6,#0MOVR2,#2AJMPKEYILECHANG:MOVMOVR6,#0CHANG:MOVMOVR2,#3AJMPKEYILEKEYILE:LCALLDENGDAI:MOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVXIDIR4,#80DELAY8R4,#80DELAY8R4,#80DELAY8R4,#80LCALLDELAY8;加水LCALLADZH;再次检测水浊度MOVA,GDATASUBBA,#133JCZHONG1MOVR6,#0MOVR2,#1;1分钟AJMPKEYILE1ZHONG1:MOVA,GDATASUBBA,#122JCCHANG1;小于122,洗2分钟MOVR6,#0MOVR2,#2;2MINMOVR2,#3;3MINKEYILE1:LCALLPIAOXIDENGDAI1:MOVR4,#80LCALLDELAY8MOVR4,#80LJMPNEXTZHUAN:MOVR4,#20CLRP2.4CLRP2.4;停止CLRP2.5MOVR4,#20LCALL,DELAY8CLRP2.5MOVR4,#20LCALLDELAY8CLRP2.4;停止CLRP2.5MOVR4,#20LCALLDELAY8;延时，接正转第28页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报DJNZ44H,ZHUAN;判断R3是否为0CLRP2.4;耗时64秒；CLRP2.5XIDI:MOVRO,#OOH;洗涤子程序MOVR1,#0OH;秒十位MOVDPTR,#TAB;查表0到9编码MAN:MOVR7,#125LOP1:LCALLDSP;延时为999.8msDJNZR7,LOP1LCALLADD1LJMPMANADD1:DECRO;减1程序CJNERO,#OFFH,RETTMOVRO,#09HDECR1CJNER1,#OFFH,RETQMOVR1,#05HSETBP2.5;正转20SCLRP2.4;60进制的DECR2CJNER2,#OFFH,RETTMOVR2,#09HDECR6CJNER6,#OFFH,RETTMOVR6,#0OHSETBP2.0MOVPO,#OOHCLRP2.4CLRP2.5LJMPDENGDAIRETQ:CJNER1,#3,CLE1;停止10SCLRP2.4;停止10SCLRP2.5LJMPRETT;反转20SCLE1:CJNER1,#2,CLE2;反转20SSETBP2.4CLRP2.5LJMPRETTCLE2:CJNER1,#O,RETTLCALLDELAY8;加水LCALLADZH;再次检测水浊度MOVA,GDATASUBBA,#133JCZHONG1;小于133则转移到ZHONGMOVR6,#0MOVR2,#1;1分钟AJMPKEYILE1ZHONG1:MOVA,GDATASUBBA,#122JCCHANG1;小于122,洗2分钟MOVR6,#0AJMPKEYILE1AJMPKEYILE1KEYILE1:LCALLPIAOXIDENGDAI1:MOVR4,#80LCALLDELAY8MOVR4,#80LCALLDELAY8;排水LJMPNEXTYunZhuan:MOV44H,#2ZHUAN:MOVR4,#20SETBP2.5;正转CLRP2.4LCALLDELAY8;延时8sCLRP2.4;停止CLRP2.5MOVR4,#20LCALLDELAY8SETBP2.4;反转CLRP2.5MOVR4,#20LCALLDELAY8CLRP2.4CLRP2.5MOVR4,#20LCALLDELAY8CLRP2.4;停止;延时，接正转停止10S第29页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报CLRP2.5LJMPRETTRETT:RETSETBP2.0CLRP2.1MOVP0,#OF8HCLRP2.0MOVCA,@A+DPTRSETBP2.1LCALLDELAYCLRP2.1MOVP0,#OF4HSETBP2.0NOPCLRP2.0MOVCA,@A+DPTRSETBP2.1LCALLDELAYCLRP2.1MOVA,R2;要加上中间的红点区分分和秒MOVP0,#OF2HSETBP2.0NOPCLRP2.0PUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR,#TAB1MOVCA,@A+DPTRSETBP2.1POPDPLPOPDPHCLRP2.1MOVP0,#OF1HSETBP2.0NOPCLRP2.0MOVCA,@A+DPTRSETBP2.1LCALLDELAYCLRP2.1RETDELAY:MOVR3,#4;延时2mSD1:MOVR4,#2DJNZR4,$DJNZR3,D1ADZH:CLRST;P3.0=0给脉冲SETBST;P3.O=1LCALLDELAY1LCALLDELAY1WAIT:JNBEOC,WAIT;EOC为0,则等待NOPNOPNOPCLROERETL7:MOVR2,#199L8:DJNZR2,L8DJNZR1,L7DJNZR4,DELAY1RETPIAOXI:MOVRO,#OOH;洗涤子程序MOVDPTR,#TAB;查表0到9第30页西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报MAN1:MOVR7,#125DJNZR7,LOP11LCALLADD11;JIANYILJMPMAN1ADD11:DECRO;减1程序CJNERO,#OFFH,RETT1;rCMOVRO,#O9HDECR1CJNER1,#OFFH,RETQ1MOVR1,#05HSETBP2.5;正转20SCLRP2.4;60进制的，所以要跳变成5DECR2CJNER2,#OFFH,RETT1MOVR2,#09HDECR6CJNER6,#OFFH,RETT1MOVR6,#0OHSETBP2.0MOVP0,#0OHCLRP2.4CLRP2.5LJMPDENGDAI1RETQ1:CJNER1,#3,CLE11CLRP2.4;停止10SCLRP2.5LJMPRETT1CLE11:CJNER1,#2,CLE21SETBP2.4;反转20SCLRP2.5LJMPRETT1CLE21:CJNER1,#O,RETT1CLRP2.4;停止10SCLRP2.5LJMPRETT1RETT1:RETDSP1:MOVA,RO;显示子程序SETBP2.0CLRP2.1MOVP0,#OF8HCLRP2.0MOVCA,@A+DPTRMOVPO,ASETBP2.1LCALLDELAYCLRP2.1MOVA,R1MOVPO,#OF4HSETBP2.0NOPCLRP2.0MOVCA,@A+DPTRMOVPO,ASETBP2.1LCALLDELAYCLRP2.1MOVA,R2MOVP0,#OF2HSETBP2.0NOPCLRP2.0PUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR,#TAB1MOVCA,@A+DPTRMOV