小白求助！關(guān)于單片機(jī)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

ID:155285 · 發(fā)表于 2016-12-17 19:00

小白剛學(xué)單片機(jī)不久碰到了老師布置這個(gè)題目感覺毫無頭緒。。再此求教各位大神！

洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)內(nèi)容：

1、用直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速表征三種不同洗衣方式，弱洗、強(qiáng)洗、漂洗；（20分）

2、實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)10分鐘定時(shí)；（20分）

3、用三個(gè)獨(dú)立按鍵設(shè)置待洗衣物的不同洗滌方式: （40分）

絲質(zhì)衣服：漂洗定時(shí)3分鐘

棉質(zhì)衣服：弱洗 2分鐘；強(qiáng)洗 5分鐘；漂洗 3分鐘；

化纖衣服：強(qiáng)洗 4分鐘；漂洗 2分鐘；

4、定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器報(bào)警提示。（20分）

ID:155507 · 發(fā)表于 2016-12-18 22:22

// 基于單片機(jī)的洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
/*
1洗衣機(jī)的功能及設(shè)計(jì)
1.1洗衣機(jī)功能要求洗衣機(jī)的主要工作程序是：洗滌——脫水——漂洗——脫水——漂洗——脫水。上述工作程序中，包含三個(gè)過程，洗滌過程、漂洗過程、脫水過程。
(1)洗滌過程：放好待洗物，啟動(dòng)開關(guān)，進(jìn)水閥通電，向洗衣機(jī)供水，當(dāng)供水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)，水位開關(guān)接通，進(jìn)水閥斷電關(guān)閉，停止供水。洗滌電動(dòng)機(jī)接通電源，帶動(dòng)波輪(或桶)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生各種形式的水流攪動(dòng)衣物進(jìn)行洗滌。通過電動(dòng)不停的正轉(zhuǎn)、停、反轉(zhuǎn)、反復(fù)循環(huán)，形成洗滌水對(duì)洗滌物產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻滾作用。同時(shí)，衣物之間、衣物與四周桶壁之間產(chǎn)生互相摩擦和撞擊力，以次達(dá)到洗滌衣物的目的。 (2)漂洗過程：漂洗的目的在于清除衣物上的洗滌液，因此，漂洗過程與洗滌過程的電器動(dòng)作是完全相同的。
(3)脫水過程：洗滌或漂洗后，需要對(duì)衣物進(jìn)行脫水以便晾干，節(jié)省水資源，所以脫水是洗衣過程中必不可少的環(huán)節(jié)。洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥通電，打開排水閥門排水。當(dāng)水位低到一定程度時(shí)，滿足安全條件，脫水電動(dòng)機(jī)接通，電機(jī)帶動(dòng)脫水桶高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力把衣服上的水從桶壁的小眼里甩出。全部洗衣工作完成后，由蜂鳴器發(fā)出音響，表示衣物已洗干凈。
1.2洗衣機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)
1.2.1 洗衣機(jī)總體設(shè)計(jì)框圖
橢圓型表示指示燈：從上到下依次為強(qiáng)洗、弱洗、洗滌次數(shù)、洗衣定時(shí)、脫水定時(shí)、洗衣剩余時(shí)間、脫水剩余時(shí)間。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為強(qiáng)洗，正反交替轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定為弱洗，初始設(shè)定的狀態(tài)為強(qiáng)洗，若要選擇弱洗模式需按下增加按鍵，再次按下選擇按鍵，則表示洗滌次數(shù)的指示燈被點(diǎn)亮，選擇增加或減少按鍵對(duì)時(shí)間進(jìn)行加減。然后對(duì)脫水時(shí)間設(shè)定，最后按下啟動(dòng)鍵，洗衣機(jī)開始工作。
1.2.3硬件電路的主要模塊
根據(jù)洗衣機(jī)的基本功能，硬件電路設(shè)計(jì)需要考慮：水流強(qiáng)度的問題、洗滌、漂洗、脫水時(shí)間設(shè)定長(zhǎng)短的問題、工作時(shí)間或剩余時(shí)間的顯示、工作過程中的暫停、啟動(dòng)、復(fù)位、洗完后的報(bào)警等問題。采用5l系列單片機(jī)作為控制核心，主要包括功能設(shè)置及控制電路、洗衣機(jī)狀態(tài)顯示及輸出控制電路。主要組成部件有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、74LSl38譯碼器、ULN2003、指示燈、數(shù)碼管、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器以及按鍵等。
（1）功能設(shè)置及控制電路
①暫停鍵K0，接P3．3，用外部中斷1實(shí)現(xiàn)工作過程的暫停，根據(jù)人的需要可以進(jìn)行手工洗滌； ②水位開關(guān)K1，接P1．O，水位到位時(shí)，K1閉合。在進(jìn)水期間，系統(tǒng)不斷檢測(cè)K1，當(dāng)檢測(cè)到K1閉合就停止進(jìn)水； ③按鍵K2，接P1．6，作為工作過程中的啟動(dòng)鍵；
④按鍵K3是洗衣強(qiáng)度選擇鍵，接P3．4，每按一次代表一種強(qiáng)度。分別是標(biāo)準(zhǔn)、弱洗、強(qiáng)洗和自編，由4個(gè)指示燈進(jìn)行顯示； ⑤按鍵K4，接P3．5，對(duì)洗衣時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，并用數(shù)碼管LEDl和LED2顯示：
⑥按鍵K5，接P3．6，對(duì)漂洗、脫水次數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并用數(shù)碼管LEDI顯示；
⑦壓電蜂鳴器接P1．7，作為洗衣時(shí)間到以及故障發(fā)生的報(bào)警器。
（2）洗衣機(jī)狀態(tài)顯示 74LSl38譯碼器為3—8譯碼器，選用它可以解決I／0口線數(shù)量不足問題。從控制要求可知，洗衣機(jī)的工作模式以及工作程序必須有7中不同的顯示加以區(qū)別。74LSl38譯碼器的輸入端C、B、A分別接P1．3、P1．4、P1．5，輸出端分別與7個(gè)發(fā)光二極管DO--D6的陰極相連，發(fā)光二極管陽極接電源。輸出端YO控制D0“弱洗”指示燈：Y1控制D1“標(biāo)準(zhǔn)洗”指示燈，Y2控制D2“強(qiáng)洗”指示燈，Y3控制D3“自編”指示燈，Y4控制D4“洗衣”指示燈，Y5控制D5“漂洗”指示燈，Y6控制D6“脫水”指示燈
（3）輸出控制電路輸出控制電路由觸發(fā)器電路和相應(yīng)的雙向晶閘管組成�？刂齐姍C(jī)正反轉(zhuǎn)以及進(jìn)水閥和排水閥的開啟和關(guān)閉。通過觸發(fā)器電路和相應(yīng)的雙向晶閘管，電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)用單片機(jī)P1．1和P1．2進(jìn)行控制；進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥用單片機(jī)的P3．0和P3．1進(jìn)行控制
1.3洗衣機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.3.1主程序設(shè)計(jì)
根據(jù)硬件設(shè)計(jì)要求，控制主程序流程圖如圖所示。洗衣機(jī)通電之后，單片機(jī)上電，首先進(jìn)行程序的初始化，包括定時(shí)器O、外部中斷O、外部中斷l(xiāng)的初始化，以及各參數(shù)初值的設(shè)定。默認(rèn)洗衣強(qiáng)度為“標(biāo)準(zhǔn)洗”，漂洗次數(shù)3次。然后掃描K2、K3、K4、K5鍵的狀態(tài)，確定洗衣強(qiáng)度R2、洗衣時(shí)間R3和漂洗次數(shù)R4。洗衣機(jī)處于待命狀態(tài)，控制指示燈顯示洗衣強(qiáng)度，液晶顯示預(yù)設(shè)洗衣時(shí)間。當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)鍵K2按下，洗衣機(jī)從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。完成進(jìn)水——洗滌——脫水——漂洗的循環(huán)過程。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí)，控制蜂鳴器發(fā)聲。
*/
#include <reg51.h> //各個(gè)引腳功能定義
sbit key_move_stop = P2^0; //啟動(dòng)、暫停按鍵
sbit key_wash_dehydration = P2^1; //洗滌、脫水按鍵
sbit key_water_detection = P3^2; //水位檢測(cè)按鍵外部中斷0
sbit key_cap_open = P3^3; //機(jī)蓋裝置按鍵外部中斷1
sbit LED1 = P0^0; //啟動(dòng)指示燈 sbit LED2 = P0^1; //暫停指示燈
sbit LED3 = P0^2; //洗滌指示燈 sbit LED4 = P0^3; //脫水指示燈
sbit LED5 = P0^4; //進(jìn)水閥指示燈 sbit LED6 = P0^5; //排水閥指示燈
sbit LED7 = P0^6; //水位滿指示燈 sbit LED8 = P0^7; //機(jī)蓋松指示燈
sbit LED9 = P2^7; //報(bào)警指示燈
sbit LS138A = P2^2; //數(shù)碼管片選
sbit LS138B = P2^3; sbit LS138C = P2^4;
sbit BEEP = P2^6; //蜂鳴器報(bào)警
sbit PWM = P2^5; //直流電動(dòng)機(jī)
//共陰數(shù)碼管 0-9 -
unsigned int code Disp_Tab[] =
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};
unsigned int i=0,LedNumVal=0; //數(shù)碼管計(jì)時(shí) 0-9 選擇
unsigned int lednum = 0; //定時(shí)器0 數(shù)碼管計(jì)時(shí)速率調(diào)控變量
unsigned int LedOut[3]; //數(shù)碼管計(jì)時(shí)存儲(chǔ)區(qū)
unsigned char key_s,key_v; //按鍵掃描變量
static unsigned int m = 0; //啟動(dòng)、暫停鍵計(jì)數(shù)變量
static unsigned int movenum = 0; //暫停功能變量
/***********************************************************/
unsigned char scan_key() //啟動(dòng)/暫停鍵;洗滌/脫水鍵掃描
{
unsigned char Key_s; Key_s = 0x00;
Key_s |= key_wash_dehydration; Key_s <<= 1;
Key_s |= key_move_stop;
return Key_s;
}
/************************************************************/
void delay( unsigned int a) //數(shù)碼掃描延時(shí)子程序
{
unsigned char b;
for(; a > 0; a--)
for(b = 200; b > 0; b--);
}
/**********************************************************/
void delayms( unsigned char ms) //按鍵消抖延時(shí)子程序
{
unsigned char k;
while(ms--)
{
for(k = 0; k < 120; k++);
}
}
/***********************************************************/
void beep() {
unsigned int n = 0;
BEEP = 1;LED9 = 1;
for(; n<6;n++)
{
BEEP = 0;LED9 = 0;
delayms(3000);
BEEP = 1;LED9 = 1;
delayms(1000);
}
}
/*************************************************************/
void led_display_zero() //數(shù)碼管清零并直流電動(dòng)機(jī)停止蜂鳴器響三下
{
beep();
PWM = 1;
while(1)
{
unsigned int i = 0;
unsigned int LedNumVal = 0;
PWM = 1;
if(key_wash_dehydration ==0) //洗滌后脫水按下鍵跳出
{
LED3 =1;
LED4 =0;
LED6 =0; break;
}
LedOut[0]=Disp_Tab[LedNumVal%1000/100]|0x80; //百位帶小數(shù)點(diǎn)
LedOut[1]=Disp_Tab[LedNumVal%100/10]; //十位
LedOut[2]=Disp_Tab[LedNumVal%10]; //個(gè)位
for( i=0; i<3; i++)
{
P1= LedOut[i];
switch(i)
{
case 0:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;
case 1:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;
case 2:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;
default:break;
}
delay(10);
P1 = 0x00;
}
}
}
/*************************************************************/
void led_display_over() //數(shù)碼管清零并直流電動(dòng)機(jī)停止蜂鳴器響三下
{
beep();
PWM = 1;
while(1)
{
unsigned int i = 0;
unsigned int Led = 0;
LED1 = 1; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 1; //洗滌指示燈
LED4 = 1; //脫水指示燈
LED5 = 1; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 1; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
LED9 = 1; //出水閥指示燈
if(key_move_stop ==0) //脫水后按下鍵跳出
{
LED1 = 0; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 1; //洗滌指示燈
LED4 = 1; //脫水指示燈
LED5 = 0; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 1; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
LED9 = 1; //報(bào)警指示燈
break;
}
LedOut[0]=Disp_Tab[Led%1000/100]|0x80; //百位帶小數(shù)點(diǎn)
LedOut[1]=Disp_Tab[Led%100/10]; //十位
LedOut[2]=Disp_Tab[Led%10]; //個(gè)位
for( i=0; i<3; i++)
{
P1= LedOut[i];
switch(i)
{
case 0:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;
case 1:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;
case 2:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;
default:break;
}
delay(10);
P1 = 0x00;
}
}
}
/*************************************************************/
void cap_open() //數(shù)碼管清零并直流電動(dòng)機(jī)停止蜂鳴器響三下
{
beep(); //需要復(fù)位跳出
PWM = 1;
while(1)
{
unsigned int i = 0;
unsigned int LedNum = 0;
LedOut[0]=Disp_Tab[LedNum%1000/100]|0x80; //百位帶小數(shù)點(diǎn)
LedOut[1]=Disp_Tab[LedNum%100/10]; //十位
LedOut[2]=Disp_Tab[LedNum%10]; //個(gè)位
for( i=0; i<3; i++)
{
P1= LedOut[i];
switch(i)
{
case 0:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;
case 1:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;
case 2:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;
default:break;
}
delay(10);
P1 = 0x00;
}
}
}
/************************************************************/
void led_display_move() //數(shù)碼管計(jì)時(shí)并直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)
{
while(1)
{
PWM = 0;
if(LedNumVal == 101) //計(jì)時(shí)到100時(shí)自動(dòng)清零并蜂鳴器響三下
{
LedNumVal = 0;
TR0 = 0;
break;
}
if(key_move_stop ==0)
{
movenum++;
if(movenum%2==1)
{
LED1 = 1; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 0; //暫停指示燈
TR0 = 0; //關(guān)閉定時(shí)器0
}
else
{
LED1 = 0;
LED2 = 1;
TR0 = 1; //開啟定時(shí)器0
}
}
while(key_move_stop ==0); //等待按鍵釋放
LedOut[0]=Disp_Tab[LedNumVal%1000/100]|0x80; //百位帶小數(shù)點(diǎn)
LedOut[1]=Disp_Tab[LedNumVal%100/10]; //十位
LedOut[2]=Disp_Tab[LedNumVal%10]; //個(gè)位
for( i=0; i<3; i++)
{
P1 = LedOut[i];
switch(i)
{
case 0:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;
case 1:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;
case 2:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;
default:break;
}
delay(10);
P1 = 0x00;
}
}
}
/***********************************************************/
void move_stop_led()
{
m++;
if(m == 1)
{
EX0=1; //外部中斷0允許中斷水位檢測(cè)
LED1 = 0; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 1; //洗滌指示燈
LED4 = 1; //脫水指示燈
LED5 = 0; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 1; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
LED9 = 1; //報(bào)警指示燈
}
else if((m>1)&&(m%2==1))
{
LED1 = 0; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
} else
{
LED1 = 1; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 0; //暫停指示燈
TR0 = 0; //停止定時(shí)器工作
}
}
/**********************************************************/
void wash_dehydration_led()
{
static unsigned int j = 0;
j++;
if(j%2 == 1) //啟動(dòng)并洗滌
{
LED1 = 0; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 0; //洗滌指示燈
LED4 = 1; //脫水指示燈
LED5 = 1; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 1; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
LED9 = 1; //報(bào)警指示燈
led_display_move();
led_display_zero();
}
else //啟動(dòng)并脫水
{
LED1 = 0; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 1; //洗滌指示燈
LED4 = 0; //脫水指示燈
LED5 = 1; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 0; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
LED9 = 1; //報(bào)警指示燈
led_display_move();
led_display_over();
}
}
/*********************************************************/
void proc_key(unsigned char key_v)
{
if((key_v & 0x01) == 0)
{ move_stop_led();
}
else if((key_v & 0x02) == 0)
{ if(m%2==1)
{ TR0 = 1; //定時(shí)器0開始工作
wash_dehydration_led();
}
}
}
/*********************************************************/
main() {
IT0 = 1; //外部中斷0 水位檢測(cè) 跳沿觸發(fā)方式
EX0=0; //不允許外部中斷0中斷
IT1 = 1; //外部中斷1 機(jī)蓋打開跳沿觸發(fā)方式
EX1 = 1; //允許外部中斷1中斷
TMOD = 0x01; //定時(shí)器0 定時(shí)模式方式1
ET0 = 1; //允許定時(shí)器0中斷
TR0 = 0; //停止定時(shí)器工作
TH0 = 0xDB;
TL0 = 0xF0; //10ms EA=1;
P0 = 0xff;
key_v = 0x03;
LS138A=0;
LS138B=0;
LS138C=0;
while(1)
{
key_s = scan_key();
if(key_s != key_v)
{
delayms(10);
key_s = scan_key(); //啟動(dòng)/暫停鍵洗滌/脫水鍵掃描
if(key_s != key_v)
{
key_v = key_s;
proc_key(key_v);
delayms(30);
}
}
}
}
void counter0(void) interrupt 0
{
EX0=0;
LED7 = 0; //水位滿
LED5 = 1; //進(jìn)水閥指示燈
EX0=1;
}
void time0(void) interrupt 1
{
lednum++;
TR0 = 0;
TH0 = 0xDB; //10ms
TL0 = 0xF0;
if(lednum == 50)
{
lednum = 0;
LedNumVal++;
}
TR0 = 1;
}
void counter1(void) interrupt 2
{
EX1 = 0;
LED1 = 1; //啟動(dòng)指示燈
LED2 = 1; //暫停指示燈
LED3 = 1; //洗滌指示燈
LED4 = 1; //脫水指示燈
LED5 = 1; //進(jìn)水閥指示燈
LED6 = 1; //排水閥指示燈
LED7 = 1; //水位滿指示燈
LED8 = 1; //機(jī)蓋松指示燈
cap_open();
}

復(fù)制代碼

ID:561135 · 發(fā)表于 2019-6-13 09:20

樓主設(shè)計(jì)出來了嗎？

ID:441292 · 發(fā)表于 2019-7-3 15:07

666樓主設(shè)計(jì)出來了嗎？

ID:842796 · 發(fā)表于 2020-11-20 00:27

angmall 發(fā)表于 2016-12-18 22:22

你好，你有proteus的圖嗎

ID:278840 · 發(fā)表于 2020-11-20 09:25

找個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)ic，然后學(xué)會(huì)調(diào)速PWM控制，然后學(xué)習(xí)單片機(jī)，定時(shí)器，按鍵輸入

ID:180919 · 發(fā)表于 2020-11-20 09:42

不錯(cuò),占個(gè)位,抽空測(cè)試看看

ID:857357 · 發(fā)表于 2020-12-9 12:38

樓主設(shè)計(jì)出來了嗎？求proteus圖

ID:858663 · 發(fā)表于 2020-12-11 13:13

二樓難道不是答案么？

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