基于STM32自动洗衣机的课程设计报告.doc

嵌入式系统原理课程设计报告 题 目 学院（部） 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师（签字） 目录题目3摘要3关键字3设计要求3第一章 系统概述 31总框图设计42 实物图4第二章 单元电路设计与分析 51显示部分52 PWM输出部分73按键控制部分8第三章 主体代码12第四章结束语 18全自动洗衣机控制程序设计摘要：STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。本次使用的是STM32F103“增强型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化,从而改变直流减速电机速度。利用脉宽调制(PWM)方式,实现调速,它的优点是电源的能量功率,能得到充分利用,电路的效率高。关键字:占空比 PWM输出 控制 STM32 电机 人机交互设计概述及基本要求用单片机编程实现洗衣机的控制过程，要求：1 具有进水 洗涤 脱水等功能。2 程序可选择其中一个功能执行。3 通过电机转动时间比例实现洗涤强度控制功能。4 通过洗涤时间和冲洗次数实现标准和经济选择功能。第1章 系统概述1.1 总框图设计根据设计要求，我们把设计主要分为四个模块：显示模块,直流减速电机转动模块,操控模块,安全响应模块。其原理图如下：显示部分STM32F103直流减速电机操控部分安全响应部分PWM输出 信号按键信号高优先信号按键控制遥控器控制LED灯辅助LCD屏幕显示实物图:系统简介:打开电源之后,电源指示灯亮,屏幕显示: (SMART WASHING MACHINE);此时,按下KEY0进入标准洗涤模式(CLASSICAL MODEL),洗涤两遍.按下WK_UP进入经济型洗涤模式. 按下KEY1进入手动选择模式(HANDLE MODEL),在此模式下,KEY0为选择遥控控制,遥控器上,3:进水(WATER IN),2:洗涤(WASHING TIME),1,脱水(DEWATERING);同时,在手动控制中,也可以用按键操作:KEY1为洗涤;WK_UP为脱水.RESET为安全按钮,用于在高速脱水时的紧急停止.全自动模式流程:LED1(绿灯)亮,显示进水(WATER IN),进水大约20秒;进水结束后LED1熄灭,电机间歇转动(WASHING TIME),显示洗涤;洗涤结束后进行脱水,LED1闪烁且电机持续快速转动,显示脱水(DEWATERING);脱水结束LED1熄灭,洗衣过程结束(FINISHED),LED1短暂亮起后熄灭表示洗衣结束,屏幕显示(FINISHED).经济型模式与标准模式对比:标准模式共洗涤两遍.进水量,洗涤时间,在洗涤时电机转动时间以及脱水时间都较长.经济型模式只洗涤一遍,进水量小于标准模式,占空比大于标准模式,脱水时间小于标准模式,从而实现经济型洗涤模式.第二章 单元电路设计与分析显示部分:此时为手动模式下进行脱水操作经济型洗涤中的洗涤操作相关代码:u16 POINT_COLOR = 0x0000,BACK_COLOR = 0xFFFF; u16 DeviceCode; #if LCD_FAST_IO=1 /快速IO/写寄存器函数void LCD_WR_REG(u8 data) LCD_RS_CLR;/写地址 LCD_CS_CLR; DATAOUT(data); LCD_WR_CLR; LCD_WR_SET; LCD_CS_SET; #else/正常IO/写寄存器函数void LCD_WR_REG(u8 data) LCD_RS=0;/写地址 LCD_CS=0; DATAOUT(data); LCD_WR=0; LCD_WR=1; LCD_CS=1; void LED_Init(void)RCC-APB2ENR|=1APB2ENR|=1CRH&=0XFFFFFFF0; GPIOA-CRH|=0X00000003;/PA8 推挽输出 GPIOA-ODR|=1CRL&=0XFFFFF0FF;GPIOD-CRL|=0X00000300;/PD.2推挽输出GPIOD-ODR|=1APB1ENR|=1CRL&=0X0FFFFFFF;/PA7输出GPIOA-CRL|=0XB0000000;/复用功能输出 GPIOA-ODR|=1ARR=arr;/设定计数器自动重装值 TIM3-PSC=psc;/预分频器不分频TIM3-CCMR1|=7CCMR1|=1CCER|=1CR1=0x8000; /ARPE使能 TIM3-CR1|=0x01; /使能定时器3 控制部分: 红外遥控:按键:相关代码:void EXTI1_IRQHandler(void) u8 res=0; u8 OK=0; u8 RODATA=0; while(1) if(RDATA)/有高脉冲出现 res=Pulse_Width_Check();/获得此次高脉冲宽度 if(res=250)break;/非有用信号 if(res=200&res=85&res=50&res=10&res50)RODATA=0;/500us if(OK) Remote_OdrPR=124; /得到地址码 t2=(Remote_Odr16)&0xff;/得到地址反码 Remote_Rdy=0;/清除标记 if(t1=(u8)t2&t1=REMOTE_ID)/检验遥控识别码(ID)及地址 t1=Remote_Odr8; t2=Remote_Odr; if(t1=(u8)t2)return t1; /处理键值 return 0;void KEY_Init(void)RCC-APB2ENR|=1CRL&=0XFFFFFFF0;/PA0设置成输入 GPIOA-CRL|=0X00000008; GPIOA-CRH&=0X0F0FFFFF;/PA13,15设置成输入 GPIOA-CRH|=0X80800000; GPIOA-ODR|=1ODR|=1KEY1KEY2!u8 KEY_Scan(void) static u8 key_up=1;/按键按松开标志JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);if(key_up&(KEY0=0|KEY1=0|KEY2=1)delay_ms(10);/去抖动 key_up=0;if(KEY0=0)JTAG_Set(SWD_ENABLE);return 1;else if(KEY1=0)JTAG_Set(SWD_ENABLE);return 2;else if(KEY2=1)JTAG_Set(SWD_ENABLE);return 3;else if(KEY0=1&KEY1=1&KEY2=0)key_up=1; JTAG_Set(SWD_ENABLE);return 0;/ 无按键按下第3章 主体代码int main(void)u8 key;u8 t=0;u8 dir=0;int n=2630,m=1000,p=500,i=100,w=1; u16 led0pwmval=0; Stm32_Clock_Init(9);/系统时钟设置delay_init(72);/延时初始化uart_init(72,9600); /串口1初始化 LCD_Init();/初始化液晶 LED_Init(); /LED初始化 Remote_Init(); /初始化红外接收 PWM_Init(900,0); /不分频。PWM频率=72000/900=8KhzKEY_Init(); /初始化与按键连接的硬件接口 LED0_PWM_VAL=0; POINT_COLOR=RED;/设置字体为红色 LCD_ShowString(30,70,SMART WASHING MACHINE);while(1)t=KEY_Scan();/得到键值 if(t) switch(t) case 1:LCD_ShowString(60,120,CLASSICAL MODEL);LCD_ShowString(60,150,.); while(m)delay_ms(10);LED1=!LED1;m-;LCD_ShowString(60,190,WATER IN );m=1000;dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;while(n) LCD_ShowString(60,190,WASHING TIME);delay_ms(10); if(dir)led0pwmval+;led0pwmval+;led0pwmval+;else led0pwmval-;led0pwmval-;led0pwmval-;if(led0pwmval700)dir=0;if(led0pwmval=0)dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval;n-; n=2330;/while(i)LCD_ShowString(60,190,DEWATERING );delay_ms(200);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900; while(i)delay_ms(10);LED0_PWM_VAL=led0pwmval=900;i-;LCD_ShowString(60,190,DEWATERING );delay_ms(100);LED1=!LED1;i=100; /脱水1000 while(m)delay_ms(10);LED1=!LED1;m-;LCD_ShowString(60,190,WATER IN );m=1000;dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;while(n) LCD_ShowString(60,190,WASHING TIME);delay_ms(10); if(dir)led0pwmval+;led0pwmval+;led0pwmval+;else led0pwmval-;led0pwmval-;led0pwmval-;if(led0pwmval700)dir=0;if(led0pwmval=0)dir=1; LED0_PWM_VAL=led0pwmval;n-; n=2330; /while(i)delay_ms(10);LED1=!LED1;i-;i=100; /while(u)delay_ms(10);LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=100;u-;u=200; while(i)delay_ms(10);LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;i-;LCD_ShowString(60,190,DEWATERING );delay_ms(100);LED1=!LED1;i=100; while(i)delay_ms(10);LED1=!LED1;i-;i=100;dir=1; LED0_PWM_VAL=0; LCD_ShowString(60,190,FINISHED ); break;case 2:while(1)t=KEY_Scan();/得到键值 if(t) switch(t) case 1: LCD_ShowString(60,120,HANDLE MODEL);LCD_ShowString(60,140,.);while(1) if(Remote_Rdy)key=Remote_Process(); switch(key)case 104:while(i)delay_ms(200);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;LCD_ShowString(60,190,DEWATERING );LCD_ShowString(60,190,FINISHED );break;case 152:dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;LCD_ShowString(60,190,WASHING TIME );while(m) delay_ms(10); if(dir)led0pwmval+;led0pwmval+;led0pwmval+;else led0pwmval-;led0pwmval-;led0pwmval-;if(led0pwmval700)dir=0;if(led0pwmval=0)dir=1; LED0_PWM_VAL=led0pwmval;m-; m=1000;LED0_PWM_VAL=0; LCD_ShowString(60,190,FINISHED );break;case 176:LCD_ShowString(60,190,DEWATERING ); LED1=0;delay_ms(400000000);LED1=1;LCD_ShowString(60,190,FINISHED );break;else delay_ms(2);break;case 3: w+;if(w/2)while(i)LCD_ShowString(60,190,DEWATERING );delay_ms(50);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;else LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=0;LCD_ShowString(60,190,FINISHED ); break;case 2:dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;LCD_ShowString(60,120,WASHING TIME );LCD_ShowString(60,140,.);while(n) delay_ms(10); if(dir)led0pwmval+;led0pwmval+;led0pwmval+;else led0pwmval-;led0pwmval-;led0pwmval-;if(led0pwmval700)dir=0;if(led0pwmval=0)dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval;n-; n=2330;LED0_PWM_VAL=0;LCD_ShowString(60,190,FINISHED );case 3:LCD_ShowString(60,120,ECONOMICAL MODEL);LCD_ShowString(60,140,.); while(p)delay_ms(10);LED1=!LED1;p-;LCD_ShowString(60,190,WATER IN );p=500;dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;while(m) LCD_ShowString(60,190,WASHING TIME);delay_ms