《AT89S52单片机基础项目教程》205-模拟全自动洗衣机控制实训

课题序号205教学班级教学课时1教学形式多媒体教学课题名称全自动洗衣机--模拟全自动洗衣机控制实训使用教具课件，多媒体教学教学目的模拟全自动洗衣机控制实训教学重点全自动洗衣机实施的过程及模块分解教学难点不同模块的程序编写及整体系统构建更新、补充、删节内容无课前准备制作课件，整理任务指导书课外作业在本次任务的基础上编写程序，进一步加强自动洗衣机智能，即使其具有强、弱洗涤功能或具有暂停功能板书设计一、模拟全自动洗衣机控制实训（一）模拟全自动洗衣机的功能分析（二）模拟全自动洗衣机电路分析（三）模拟全自动洗衣机程序分析（四）在Proteus中仿真教学感想

课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式课程导入（以生活实例介绍的方式引入本课的主要内容）讲授新课（讲解本课的主要内容）课程小结课后作业全自动洗衣机作为家用电器类的机电一体化产品，已走进了千家万户。全自动洗衣机在使用时是将洗衣的全过程，即浸泡、洗涤、漂洗、脱水预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。而全自动洗衣机的控制普遍都采用单片机，其控制外部设备主要有主令输入部分，即程序设置与选择按键；工作状态显示部分，即多位数码管或液晶显示屏与信号灯；执行机构部分，即进出水电磁阀、驱动电机的继电器；状态检测部分，即水位与温度传感器等。本课将带领大家模拟实现全自动洗衣机。（一）模拟全自动洗衣机的功能分析1、硬件选择（以Proteus仿真为例）：除了单片机芯片外，要求在器件库中选择直流电机来模拟洗衣机电机；选择4个按键作为洗衣机控制按钮；选择8只发光二极管作为工作状态指示；选择一片共阳4位数码管作为人机界面显示。选择一些辅助元件：NPN三极管8只、PNP三极管2只、1K电阻6只、排阻1只等搭建驱动电路。2、功能要求：模拟完成全自动洗衣机的工作过程。总体流程是：进水、浸泡、洗衣、脱水、结束5个步续。4只按键功能分别是：打开洗衣模式选择菜单键、选择洗衣模式键、洗衣机启动键、洗衣机停止键。8只LED的分别指示的是（亮表示该功能有效）：进水、洗衣、浸泡、脱水、换水、洗衣结束、电机工作、报警。4位数码管指示的功能：（1）显示洗衣模式（当洗衣模式选择菜单键按下时）、显示选定的模式（当选择洗衣模式键按下时）。（2）工作时，显示洗衣剩余时间，以秒为单位倒计时。电机要求有正反转功能，洗衣时交替正、反转。当处于洗衣状态时，由12V供电，电机低速运行；当处于脱水甩干状态时，由24V供电，电机高速运行。（二）模拟全自动洗衣机电路分析要顺利完成本任务，首先要规划硬件电路的搭建，以图2-5-1为例，电机驱动电路能完成正反转，且有高低速切换功能。该驱动电路的理解读者可以参考本项目任务四，这里的高低速切换功能就是在原驱动电路的基础上增加了Q9、Q10两个三极管，控制端分别接至单片机的P3.4与P3.5，当其中有一端为高电平时三极管导通，就把相应的电压加上去了。电机正反转控制端分别接至单片机的P3.6与P3.7。四只按钮分别接至单片机的P3.0—P3.3；8只发光二极管按图2-5-1所示的顺序阴极接至单片机的P0口，阳极通过1K×8的排阻接至5V电源（高电平）；4位共阳数码管数据位接至单片机的P2口，4位扫描位分别接至单片机的P1.0—P1.3口。（三）模拟全自动洗衣机程序分析对于控制程序的设计思路。可以分为几个程序模块：1按键功能。根据指定的按键功能，当该键按下时调用对应的功能子程序，当然消抖动也要考虑。2数码管扫描显示功能。与普通的4位数码管扫描程序相同。这里强调一点，如果在亚龙YL-236上做，要注意总线分时扫描，具体参考项目五中相关显示子程序。3满足电机运行、进排水控制要求的各功能子程序。包括：进水、排水、浸泡、洗衣、换水、脱水、停止等。4关联控制各功能的子程序。包括：功能菜单控制、菜单选择控制、倒计时时间产生、报警等子程序。（四）在Proteus中仿真根据上述任务要求，提供的参考程序如下显示：将上述程序导入至KeilC中编译生成HEX文件，模拟烧录至Proteus画好的原理图的单片机中，运行观察结果。全自动模拟洗衣机Proteus仿真效果本节课综合运用了项目二各知识点，实现了模拟全自动洗衣机。积累了程序编写、调试以及Proteus仿真经验。在本次任务的基础上编写程序，进一步加强自动洗衣机智能，即使其具有强、弱洗涤功能或具有暂停功能。实例导入（由生活中常见的例子引导学生思考问题，引出课程内容）讲授法（教师讲解全自动洗衣机的功能，学生听课、做笔记及思考）讲授法（教师讲解全自动洗衣机的电路，学生听课、做笔记及思考）程序分析（着重分析程序的结构、实现思