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PAGE1课程设计第页课程名称自动控制课程设计设计题目全自动洗衣机的单片机控制院系专业年级姓名指导教师西南交通大学峨眉校区2010年7月22日课程设计任务书专业姓名学号开题日期2010年7月12日完成日期2010年7月22日题目全自动洗衣机的单片机控制
一、设计的目的使学生进一步掌握微机测试和控制系统的软件、硬件设计方法、步骤另外,也使学生进一步掌握了设计程序的思想和程序设计的方法,有利于学生将来的发展和__处理设计的习惯的养成
二、设计的内容及要求本课题要求利用单片机AT__s52设计全自动洗衣机的一个完整过程,利用单片机的功能控制洗衣机启动后当水位达到高位延时2s正转,正转30s后,延时2s,反转,反转30s后,延时2s循环5次排空脱水30s重复清洗2次,__3秒后停机本课题利用单片机功能能够简便而且高效的实现其循环延时功能
三、指导教师评语
四、成绩指导教师签章年月日摘要本设计以AT__S52单片机为核心,设计了全自动洗衣机控制系统;根据文章中所提及的现目前国内全自动洗衣机的发展过程以及存在的某些问题,利用单片机设计与控制能够有效的减免其负面的某些效应本设计根据全自动洗衣机的模拟过程、运行状态以及运行要求,设计了其稳定运行的流程图,在根据流程图所示编写其运行程序,并且经过调试后将其在仿真软件上实行模拟本系统能够实现全自动洗衣机的基本功能,包括用户参数输入定义、洗衣、脱水排水和结束演奏四个阶段本系统的电路并不复杂,给AT__S52单片机载入软件程序后,能够实现全自动洗衣机正反洗涤等各个功效虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统相媲美,但也具有一定的实用性关键词AT__S52单片机、全自动洗衣机、仿真软件目录摘要…………………………………………………………………………………I第1章51单片机控制洗衣机系统设计原则………………………………………
11.1全自动洗衣机的发展…………………………………………………………
11.2洗衣机的发展前景及待解决的问题…………………………………………1第2章全自动洗衣机控制器硬件电路……………………………………………
42.1设计硬件图……………………………………………………………………
42.2控制要求………………………………………………………………………
42.3控制流程图……………………………………………………………………
52.4__S52单片机引脚及功能……………………………………………………
62.5输入输出管脚定义……………………………………………………………
72.6电路设计………………………………………………………………………9第3章全自动洗衣机程序设计……………………………………………………
103.1.程序设计要求………………………………………………………………
103.
2.汇编程序清单…………………………………………………………………10第4章课程设计总结………………………………………………………………19附录………………………………………………………………………………20____…………………………………………………………………………20第一章51单片机控制洗衣机系统设计原则
1.
1、全自动洗衣机的发展家用洗衣机从发明到现在已经经历了一个多世纪经历以下一些发展阶段世界上第一台洗衣机实在1874年由美国的比尔.布莱克斯通BillBlackstone研制成功的1910年前后,第一台卧轴滚筒式电动洗衣机问世,标志着人类家务劳动自动化的开始20世纪20年代,第一台立轴搅拌式洗衣机再美国试制成功,由此,洗衣机开始了“立轴”与“卧轴”之分50年代中叶,__三洋公司推出单桶波轮式洗衣机开始确定了滚筒式、搅拌式和波轮式三种工作方式60年代,__推出了带甩干桶半自动洗衣机,并且大量应用塑料,使洗衣机的发展进入一个新的阶段70年代,__推出波轮式套桶全自动洗衣机,从此开始有了“全自动”洗衣机的概念70年代后期,__推出了微电脑控制的全自动洗衣机完成了由机械—电动程序控制到电脑控制的过渡,开始了电脑控制时代这时,洗衣机在发达国家已进入饱和期,而在亚太地区发展中国家开始进入普及期80年代后期,“模糊控制”洗衣机开始出现,实现了家电器控制方式上的高度自动化出现“白色家电”的概念90年代,随着变频技术的发展,__最先推出了电动机直接驱动洗衣机,实现了洗衣机驱动方式上的__今后洗衣机将以高可靠性,完善的功能,节水省电,降噪省时以及规格品种多样化为发展方向
1.
2、洗衣机的发展前景及待解决的问题国外先进技术及__前景当今世界是技术、知识大__的年代,只要人们有需要,就有可能生产出某种产品来满足人们的需要洗衣机的发展正是这样,人们在生活中发现了它的某些不便,就会在实际中不断地改进和完善它,新型的洗衣机正是在这种情况下诞生的
1、超声波洗衣机超声振动产生空穴现象,在洗涤中通过边生产气泡边消失的运动,产生强水压,再加入小量洗衣剂,振动纤维,超声乳化,去污,水中气泡上升,产生了从洗涤桶__向外侧翻动的水流,使衣服之间相互摩擦,并与洗涤剂充分接触产生很有效的洗涤作用这种洗衣机洗涤桶小,桶内无运动部件,无机械电气故障,修理方便词典均匀性好,不缠绕,不伤布料,洗净效果好,省水,省电
2、电磁洗衣机这种洗衣机洗涤桶内有4个洗涤头,上面各有有个夹子,把衣物伸展夹住,每个洗涤头上有有个电磁线圈,接通电源发生2500次/秒的微击振动,使衣物在洗涤液中洗涤因不用电机驱动,无噪声,省水50%,省电75%
3、高温泡沫洗衣机__大阪大研制的一种不用水用高温泡沫来洗净衣物的洗衣机洗涤剂罐于洗衣机低部,放衣物后拨动开关,开始鼓风,将空气送入罐中产生泡沫,由加热到70oC高温泡沫洗净衣物,然后进入洗衣桶旁边的消泡装置,一般洗5~10分钟/次,21L/1kg干衣
4、真空洗衣机原苏联研制的衣中不用洗衣粉或洗涤剂的洗衣机,真空泵将洗衣桶内吸成真空状态,桶中水运动产生气泡爆破并去污洗净度高,不损衣、无噪声、造价高实际上是采用冷沸腾洗涤原理,在几秒钟内从洗涤桶的上部那空气抽空出稀薄空气与水如沸腾壮,衣物在泡沫旋涡钟搅动,
1.5~2分钟就能洗净衣物,一般洗衣服7~10分钟即可完成全过程
5、喷射式洗衣机意大利扎努西公司研制一种将洗涤剂不断喷向衣物的洗衣机,似乎无水,可以省水20%,省洗涤剂30%,省能35%,省时间10%这种洗衣机完全不同于前装式滚筒洗衣机,__在喷淋系统内的喷射装置持续不断地将水和洗涤剂喷淋在衣物上进行洗涤,并在不锈钢桶内搅动衣物衣物在液体中不停地搅动,就像桶内根本没有水一样然而水却渗透过衣物流入位于滚筒底部的一个储水槽中在槽中,水被从新加热再次循环喷射到衣物上去,洗涤桶做周期性脱水,以排去水和污物,随后漂洗3次,最后脱水洗完洗衣机待解决的一些问题由于我国洗衣机厂起步晚,加上技术方面的一些问题,不可避免底再现有的机型中出现一些弊病主要弊病有噪声大,麻电和漏水,进水不畅或进水不止或排水不畅,工作周期不平稳、振动大,损伤洗涤物,洗涤效果不佳,脱水桶自动性不佳,脱水不良,重量大,容量不合理具体来说,洗衣机的问题存在于结构、质量、原材料和模具等
1、结构类型方面我国洗衣机多属波轮式今后波轮式仍然是主要型式为了适应国外市场的不同需求,要适当地生产些新型式的滚筒式和搅拌式洗衣机,进而生产具有波轮式、搅拌式两种洗衣机优点的新机型为了使波轮式洗衣机洗涤更合理,应努力将全自动洗衣机提高到电脑型的水平双桶洗衣机再提高漂洗的条件下,以重点生产全自动型喷淋式洗衣机为宜同时要注意避免新水流洗衣机一味地提高波轮式的转数极其转动时间或增高波轮筋高的倾向,以免损伤衣率和缠绕率回升增高,降低了新水流洗衣机的优越性
2、质量方面我国洗衣机的质量问题,具体反映再功能、外观和可靠性三方面,与国外存在再较大的差距把国内外洗衣机放再一起,从功能、电源插头、面板装饰、旋钮结合,塑料件的光整度(光洁、毛刺和变形),外箱和螺丝钉的成形及防锈,皮带的耐磨及噪音进排水阀和水位开关发质量,电脑控制各种功能的能力,电脑的抗电压波动、抗干扰防静电的能力,以及传感器的灵敏度等方面,很容易看出哪几台是国产货,再加上装配工艺较__,致使我国洗衣机的质量稳定性差,出口有一定的困难目前我国洗衣机无故障运行水平约为250~500小时,而国外同类产品达1500~2000小时,即十年不需修理我国的洗衣机出口,,切不可立足于搞好售后服务,否则将带来很多麻烦因此提高洗衣机的质量要从提高零部件的质量入手关键电器件和传动件应__专业分工,制定标准,__攻关,进行认证,在改进功能方面、外观质量和可靠性三方面,进行全面整理,提高水平
3、原材料和模具方面洗衣机的原材料主要是塑料和薄钢板,目前均供不应求,需进口一旦进口受阻,生产便要停滞下来质量好的原材料生产的塑料件注塑工艺和塑料模具的质量问题另外,塑料的各种规格来源也不足,靠进口,成本就降不下来,以每台洗衣机10公斤塑料件计,年产1000万台需塑料10完吨,现在远远不能满足需求薄钢板若以6公斤台粗计,年产1000万台每年需薄钢板6万吨,目前50%还供应不上我国洗衣机要维持生产,大型模具的设计、制造和使用寿命,应__攻关解决
4、管理方面各洗衣机厂从国外引进的设备和技术的消化吸收还没有落在实处,有的厂只是计划了一下,软件技术既没有消化,也没有吸收,照老办法生产,甚至买来就一直锁在柜子里现在出口洗衣机和前几年引进类似,盲目自我竞争,各自为政,因此在出口管理方面,应协调一致,出口业务进行,统一对外随着数字技术的快速发展,数字技术被广泛应用于智能控制的领域中单片机以体积小、功能全、__低廉、__方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐,它适合于实时控制,可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等根据以上全自动洗衣机的发展过程以及存在的一些问题,下面我们可以简要的构思一下用单片机控制全自动洗衣机的设计思想原则上要避免以上所提及的问题但根据实际情况,只能尽量减免而不能全部消除本设计以AT__S52单片机为核心,设计了全自动洗衣机控制系统本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入、洗衣、脱水和结束演奏四个阶段控制系统主要由电源电路、数字控制电路和机械控制电路三大模块构成电源电路为数字控制电路提供稳定的5V直流电压,为电动机提供220V市电;数字控制电路负责控制洗衣机的工作过程,主要由AT__S52单片机、两位共阴数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;机械控制电路实现水位检测、电机驱动、进水、排水等功能,主要由水位检测器、电动机、传动系统部件、进水排水电磁阀组成本系统的电路并不复杂,给AT__S52单片机载入软件程序后,能够实现全自动洗衣机的基本功能虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美,但也具有一定的实用性第二章全自动洗衣机控制器硬件电路
2.
1、设计硬件图
2.
2、控制要求
(1)按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高水位,关水
(2)2秒后开始洗涤
(3)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒
(4)如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒
(5)开始清洗,重复
(1)~
(4),清洗两遍
(6)清洗完成,__3秒并自动停机
(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数)起动及水位选择开关 进水水位高电机正转水位中电机反转水位低脱水、排水全程序简易程序
2.
3、控制流程图启动及选择水位开关延时2s延时30s延时2s延时30s延时2s正反洗涤5次延时30s循环满2次延时3s
2.
4、__S52单片机引脚及功能51单片机引脚图及引脚功能C51单片机引脚功能介绍^}单片机的40个引脚大致可分为4类电源、时钟、控制和I/O引脚
1.电源: ⑴VCC-芯片电源,接+5V; ⑵VSS-接地端;
2.时钟:XTAL
1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端3.控制线:控制线共有4根, 1ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲新门户FF9Cd‑U[jk
①ALE功能用来锁存P0口送出的低8位地址新门户7ao8P|X3v1*a
②PROG功能片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲 2PSEN:外ROM读选通__ 3RST/VPD:复位/备用电源
①RST(Reset)功能复位__输入端
②VPD功能在Vcc掉电情况下,接备用电源 4EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源1EA功能内外ROM选择端
②Vpp功能片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp
4.I/O线 __C51共有4个8位并行I/O端口P
0、P
1、P
2、P3口,共32个引脚P3口还具有第二功能,用于特殊__输入输出和控制__(属控制总线)
2.
5、输入输出管脚定义输入定义;p
0.0;水箱水位计;接上拉电阻;p
0.1;电源开关;接上拉电阻;p
0.2;启动按键;接上拉电阻;p
0.3;暂停按键;接上拉电阻;p
0.4;水位设定;接上拉电阻;p
0.5;功能按键;接上拉电阻;p
0.6;喇叭指示;接上拉电阻;输出定义;p
1.0;洗涤正传;p
1.1;洗涤反转;p
1.2;抽水电机;p
1.3;排气电阀;p
1.4;进自来水;p
1.5;改制剂阀;p
1.6;进离子阀;p
1.7;排水电阀;摸仪量输入;p
3.0;输入启动;p
3.1;输出数据;p
3.2;是否转换结束;p
3.3-数码管十位;p
3.4-数码管个位;p
3.5-操作界面指示灯;p
3.6-wr244输出;p
3.7-rd244输入;P
2.0-0809-D0;..P
2.7-0809-D7;
2.
6、电路设计第三章全自动洗衣机程序设计
3.
1、程序设计要求
1、水位控制高水位 25s中水位进水 15s 低水位进水 10s
2、程序选择全程序 简易程序
(1)全程序过程(循环3次)进水-洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)-排水(20s)-脱水(10s)-停止
(2)简易程序(循环2次)进水-洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)-排水(20s)-脱水(10s)-停止
3.
2、汇编程序主程序ORG0000HAJMP__INorg0003hAJMPWZD0;waibuzhongduan;ORG000BHAJMPTIME0;t0qidong;org001bhAJMPgzj;t1qidong;ORG0030H;kanmengout0;__IN:nopnopnopMOVTMOD#00000001BMOVTH0#0EAHMOVTL0#60HSETBEASETBET0SETBTR0;WEIGOUZHILING;MOV0A6H#01EHMOV0A6H#0E1H;chushizhi;初试值;setbp
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3.5nopnopnopmovp2#00hmovp0#0ffh;zhuchengxuyunxing;主程序执行;star:nopnopnopnopacallsannopnopjnbp
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1.3star1;dengdai___gshuixinghao等待启动__;NOPnopnopajmpstar0star1:nopnopjnbp
1.1staruacallsannopnopnopajmpstar1staru:nopnopnopnopmov40h#100mov41h#15clr07hMOVTMOD#000_____B;dingshi15st1;主洗进水;movth1#0d8hmovtl1#0f0hnopnopsetbeasetbet1setbtr1clrp
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2.4;___shuijialiao加改制剂;clrp
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1.2star51;zhuxipaishui;主洗排水启动;nopnopsetbp
3.4NOPnopnopCLRP
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3.5;电源换向;nopclrp
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3.4nopajmpstar51star52:nopnopnopnopsetbp
3.4;等待进水__;jnbp
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3.5;进行漂洗1进水;clrp
2.4nopSETBP
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1.1star7;jiashuiwancheng进水停止;nopnopnopajmpstar5star7:nopnopnopnopjnbp
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1.2star8;1漂洗排水;acallsansetbp
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1.2star12;2漂排水;nopnopajmpstar11star12:nopnopnopnopsetbp
3.4acalldelnopnopnopnopajmp__in;以下是中断类程序;TIME0:pushacc;kanmengoufuwut0;pushpswMOV0A6H#01EHMOV0A6H#0E1HMOVTH0#0EAHMOVTL0#60HPOPpswPOPaccreti;shuiweichuanganqi;shui:movr0#60hSETBIT0SETBEASETBEX0clrP
2.5clrP
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2.7SETBP
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3.4ACALLDELCLRP
3.4ACALLDELretkg:setbp
3.0jnbp
3.0fanhui;检查是否有关机的状况;ajmpkg1fanhui:ajmp__inkg1:retend第四章课程设计总结经过几周的奋战我的课程设计终于完成了在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低通过这次课程设计,我才明白学习是一个__积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学我的心得也就这么多了,总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手最后终于做完了有种如释重负的感觉此外,还得出一个结论知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了在此要感谢指导老师郭老师对我们悉心的指导,感谢老师们给我们的帮助在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我__工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益____
1、全自动洗衣机的原理和构造荣俊昌高等教育出版社
2、单片机原理及应用杨恢先、黄辉先人民邮电出版社
3、机床电器与可编程控制器刘顺东曹抒
4、单片机__入门与指导王守中人民邮电出版社开始进水至高位洗涤正转停止洗涤反转停止正反洗涤未满5次循环未满2次脱水、排水__停机。