设计基于单片机的洗衣机控制器

1、摘要：本设计是以AT128作为核心元件，由于洗衣机的基本功能是对衣物的洗涤，所以，关键在于进行洗衣程序的控制。从这一角度出发，对洗衣机的功能进行分析，设计的洗衣机的主要功能有一下四项：进水，电机正反转动洗衣工作程序，排水和电机单向转动脱水关键字：AT128、洗衣机、控制电路 设计基于单片机的洗衣机控制器1 电路原理分析1.1 单片机ATmega128引脚图本设计采用的是ATmega128单片机，此单片机内部带有128KB的系统内可编程Flash程序存储器，具有在写的过程中还可以读的能力，即同时读写（RWW）；4KB的EEPROM；4KB的SRAM；53个通用的I/O端口线；32个通用工作寄存器

2、；实时时钟（RTC）；4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时/计数器（T/C）；2个USART；面向字节的两线端口（TWI）；8通道10位ADC；可选的可编程增益；片内振荡器的可编程看门狗定时；串行外围设备接口（SPI）；与IEEE1149.1规范兼容的JTAG测试口，此接口同时还可以用于片上调试；6种可以通过软件选择的省电模式。可以用于本设计，其引脚图如图1-1所示。图1-1 ATmega128的引脚图1.2进排水显示电路 采用2个LED分别作进水，排水，黄灯表示进水，绿灯表示排水。通过单片机的PE口的PE6,PE7输出电平来控制。其电路图如图1-2所示。 图1-21.3洗衣时间显示电路

3、通过PD的低四位的扫描来选择时间显示用的位数码管，通过PF口来来扫描每个数码管的七段显示码，该程序设计运用到定时器来控制时间。如图1-3图1-31.4电机驱动洗衣脱水电路 采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是内含两个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，是性能优越的小型直流电机驱动芯片之一 。接受标准TTL逻辑电平信号，可驱动电压46 V、每相2.5 A及以下的减速电机或者是步进电机，在4-46V的电压下，可以提供2A的驱动电流。它具有两个使能输入端， 在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作，每个桥对的下部三极管的发射极接在一起并引出，用以外接检测电阻，它设置了一附加电源输入

4、端使逻辑部分在低电压下工作。L298还有过热自动关断功能，并有反馈电流检测功能，符合电机驱动的需要。单片及通过控制其IN1，IN2引脚来控制电机的转动方向，PWM波从ENA引脚输入。试验中主要用到L298功能如下EN A（B） IN1（IN3） IN2（IN4） 电机运行情况 H H L 正转 H L H 反转 H 同IN2（IN4） 同IN1（IN3） 快速停止 L X X 停止其接线如图1-4图1-42软件流程分析该流程经历了两个洗衣和一个脱水过程，通过两个定时器控制，一个控制洗衣时间，一个控制电机转动。其流程如下如图2图23调试分析先设计通过单片机控制一个电机运行来进行洗衣动作，开始设计

5、时未在程序中加入延时程序，造成了一些干扰，后经过调试预分析加入了延时程序，使步进电机在变速时可以稳定工作。后经过观察，可以充分利用L298N的引脚，于是我们设计了两个电机的对称工作模式，即两个电机对称工作。调试主要分为软件调试仿真和硬件验证。，定时器初始化以及端口初始化通过其:ToolsàApplicastion Builder 生成，4 仿真运行电路图经调试编译后，加载到protues仿真电路图中，其结果如图4-1所示。图4-15 小结与体会通过此课程设计使我们对AVR单片机系列中的ATmega128单片机有了更深一步的了解，在吸收了老师课堂讲的理论知识的同时，更进一步达到了学以致

6、用的目的，将课本所学的知识用到了实践上，充分锻炼了自己的动手能力，。在编程时遇到困难也学会了如何利用编译软件进行调试，达到最终期望的结果。同时，也达到了相互合作的目的，增进了同学间的合作友谊。 附录程序/ICC-AVR application builder : 2009-4-16 下午 07:44:53/ Target : M128/ Crystal: 4.0000Mhz#include <iom128v.h>#include <macros.h>unsigned char seven_seg10=0X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,

7、0X07,0X7f,0X6f;/*0-9的字符表,送PF口显示*/unsigned char scan4=0Xf7,0Xfb,0Xfd,0Xfe;/*选择扫描显示数码管，送PD口选数码管*/unsigned char turn4=0x01,0x00,0x02,0x00;typedef struct char minute;char second; time; /定义时钟变量time now;typedef struct char control; cos; /定义时钟变量cos now1;unsigned char k=0;void port_init(void) PORTA = 0xFF;

8、DDRA = 0x00; PORTB = 0xFF; DDRB = 0xFF; PORTC = 0xFF; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0xFF; DDRD = 0xFF; PORTE = 0xFF; DDRE = 0xFF; PORTF = 0xFF; DDRF = 0xFF; PORTG = 0x1F; DDRG = 0x00;/TIMER0 initialisation - prescale:256/ WGM: CTC/ desired value: 100Hz/ actual value: 99.522Hz (-0.5%)void ti

9、mer0_init(void) TCCR0 = 0x00; /stop ASSR = 0x00; /set async mode TCNT0 = 0x64; /set count OCR0 = 0x9C; TCCR0 = 0x0E; /start timerunsigned char timer0_tick;#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:16void timer0_comp_isr(void) /compare occured TCNT0=OCR0 TCNT0 = 0x64; /set count OCR0 = 0x9C; timer0_t

10、ick+; /*正常计时*/ if(timer0_tick=100) /PORTD=PORTD; timer0_tick=0;now.second+;if(now.second=60) now.minute+;now.second=0;if(now.minute=1) now.minute=0;TCCR0 = 0x00; /TIMER2 initialisation - prescale:256/ WGM: Normal/ desired value: 100Hz/ actual value: 100.160Hz (0.2%)void timer2_init(void) TCCR2 = 0x0

11、0; /stop TCNT2 = 0x64; /setup OCR2 = 0x9C; TCCR2 = 0x04; /startunsigned char fast=0;#pragma interrupt_handler timer2_comp_isr:10void timer2_comp_isr(void) /compare occured TCNT2=OCR2 TCNT2 = 0x64; /setup OCR2 = 0x9C; fast+; if(fast=100) fast=0; now1.control+; if(now1.control<=5) PORTE=0x80;else P

12、ORTE=0x00;if(now1.control>5&&now1.control<20)PORTE=turnnow1.control%4;if(now1.control>=20&&now1.control<=25)PORTE=0x40;if(now1.control>=25&&now1.control<=30) PORTE=0x80;if(now1.control>30&&now1.control<45)PORTE=turnnow1.control%4;if(now1.contro

13、l>=45&&now1.control<60)PORTE=0x41;if(now1.control=60) PORTE=0x00; TCCR2 = 0x00; /call this routine to initialise all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts XDIV = 0x00; /xtal divider XMCRA = 0x00; /external memory port_ini

14、t(); timer0_init(); timer2_init(); MCUCR = 0x00; EICRA = 0x00; /extended ext ints EICRB = 0x00; /extended ext ints EIMSK = 0x00; TIMSK = 0x82; /timer interrupt sources ETIMSK = 0x00; /extended timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialisedvoid display(void)

15、 PORTD=scank; switch(k) case 0 : PORTF=seven_segnow.second%10; break; case 1 : PORTF=seven_segnow.second/10; break; case 2 : PORTF=seven_segnow.minute%10; break; case 3 : PORTF=seven_segnow.minute/10; break; k+;if(k=4) k=0;delay(20000,10000);void delay(int d1,int d2) unsigned char i,j;i=d1;while(i-) j=d2; while(j-); void main(void) now.second=00,now.minute=00; timer0_tick