基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)設計

王曉冬+++陳紅友

摘 要：隨著生活水平的提高，洗衣機已成為不可或缺的家用電器，目前，家庭對全自動洗衣機的穩(wěn)定性和智能性提出了更高的要求，本設計采用STC89C52單片機作為主控芯片，結合電機、輸入模塊、數(shù)模轉換模塊、數(shù)碼管顯示電路等構成洗衣機自動控制系統(tǒng)，可以方便的根據需要調整洗滌模式及洗滌時間，從而使洗滌過程更加節(jié)能節(jié)水。通過編程及系統(tǒng)調試，實現(xiàn)了本設計的既定功能，效果理想。

關鍵詞：全自動洗衣機；STC89C52單片機；控制系統(tǒng)

引言

近年來由于計算機技術的快速進步，單片機、PLC等微處理器憑借其低功耗以及高穩(wěn)定性，逐漸取代了傳統(tǒng)控制器，作為洗衣機的主控芯片。傳統(tǒng)洗衣機洗滌模式相對固定，可控性差，往往造成能源及時間的浪費，已不能適應現(xiàn)代人的生活需要。采用單片機控制器，不僅可以靈活設定洗滌模式，還能根據需要設定洗滌時間。本設計著眼于此，設計了一款基于單片機的洗衣機控制系統(tǒng)，不僅克服了上述缺點，而且增加了很多實用性功能，更符合現(xiàn)代“智能家居”的新觀念，使得家用電器向自動化、智能化發(fā)展。

1 系統(tǒng)總體設計方案

1.1 系統(tǒng)整體框架圖

本設計采用STC89C52單片機作為主控芯片，結合電源電路、信號轉換電路、控制電路以及驅動電路對電機運行模式及轉速進行控制，通過按鍵輸入電路可以設定洗滌時間及模式，通過LED顯示電路顯示當前選擇的洗滌模式以及剩余的洗滌時間，洗滌結束或中途出現(xiàn)故障而導致工作中斷，會由報警電路發(fā)出報警，保證洗滌過程安全進行。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)原理圖

本設計先由STC89C52單片機構成最小系統(tǒng)，再結合外圍電路控制電機的工作模式。原理圖中由電源接口電路對整個控制系統(tǒng)提供電源，由繼電器控制電機的正、反轉，由三組繼電器結合不同的放大電路來控制電機的轉速，按鍵電路作為輸入調節(jié)洗滌模式及時間，LED顯示電路顯示剩余時間，不同顏色的發(fā)光二極管顯示不同的工作模式及洗滌完成的提示，蜂鳴器用來故障報警，整個系統(tǒng)結構合理，功能完善，成功的實現(xiàn)了預期效果。

2 軟件設計方案

該設計主要包括主程序、洗滌模式控制程序、漂洗模式控制程序、脫水模式控制程序以及輸入輸出報警程序?？刂葡到y(tǒng)啟動后，首先通過按鍵設定洗滌模式及時間，然后根據設定進入指定程序運行，洗滌完成后，由發(fā)光二極管發(fā)出提示，若中途出現(xiàn)故障，則由終端服務程序控制暫停工作并發(fā)出報警，故障排除后繼續(xù)運行至洗滌完成。

進入洗滌模式，首先運行注水程序，當單片機的P3.3=1時，單片機發(fā)給注水繼電器KM4一個信號，繼電器吸合，開始進水，P3.3=0，注水繼電器KM4斷開，表示進水結束。洗滌模式程序流程圖如圖3所示。

運行漂洗程序，先進行排水，當P3.4=1時排水繼電器KM5吸合，開始排水，P3.4=0時，排水繼電器KM5斷開，排水結束，然后再次執(zhí)行注水程序，直至水位到達設定高度。

運行脫水程序，排水繼電器KM5吸合，開始排水，排水完畢后，排水繼電器KM5斷開，進行脫水，整個系統(tǒng)完成工作。

根據上述程序設計思路，通過C語言進行編程，通過軟件仿真的方式，驗證了該方法的可實現(xiàn)性，并經過多次的仿真對程序進行了優(yōu)化。

3 仿真結果分析

本設計先通過按鍵選擇不同的工作模式及時間，由發(fā)光二極管D2、D4、D6分別指示洗滌、漂洗和脫水模式，數(shù)碼管顯示當前模式的剩余運行時間，D1、D3、D5指示正常工作狀態(tài)、洗滌完成以及故障狀態(tài)，D7、D8分別表示注水中及排水中。

如圖4所示為洗滌模式仿真圖，D2點亮，先通過按鍵KM2選擇洗滌模式，選擇常規(guī)模式后，控制系統(tǒng)按照設定依次進行洗滌、漂洗及脫水程序，洗滌時間設定為15分鐘，圖示時間表示剩余12.38分鐘即將進入漂洗程序。

如選擇其他工作模式，只需再按KM2鍵，使相應程序的指示燈亮起，再運行程序即可，操作簡單方便。

4 結束語

通過仿真及實驗看出，該設計利用單片機構成全自動洗衣機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了全自動洗衣機的基本功能，結構簡單、操作方便，具有較大的實用性及現(xiàn)實意義。但仍有許多不足，如增添加熱烘干功能、殺菌功能等等，有待于繼續(xù)改進。

參考文獻

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