單片機(jī)全自動(dòng)洗衣機(jī)代碼調(diào)試 Proteus仿真原理圖文檔

ID:567008 · 發(fā)表于 2020-12-24 17:36

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

學(xué)習(xí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、繼電器的原理及編程方法。
學(xué)習(xí)鍵盤的原理及編程方法。
掌握51單片機(jī)定時(shí)器與中斷的使用。

主要技術(shù)指標(biāo)和說(shuō)明
● 由獨(dú)立式按鍵確定功能鍵，包括“標(biāo)準(zhǔn)”、“經(jīng)濟(jì)”、“單獨(dú)”、“排水”、“強(qiáng)洗”、“弱洗”等等；
● 排水與進(jìn)水由時(shí)間控制；
● 開(kāi)機(jī)默認(rèn)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)方式、強(qiáng)洗；
● 在洗滌和漂洗過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)一次，反轉(zhuǎn)一次，連續(xù)運(yùn)行；
● 在進(jìn)水和脫水過(guò)程中，相應(yīng)指示燈亮，繼電器吸合；
● 當(dāng)在執(zhí)行某個(gè)步驟時(shí)，只有“K3”鍵有效，按下暫停，再按下恢復(fù)運(yùn)行。

全自動(dòng)洗衣機(jī)就是將洗衣的全過(guò)程(泡浸-洗滌-漂洗-脫水)預(yù)先設(shè)定好N個(gè)程序，洗衣時(shí)選擇其中一個(gè)程序，打開(kāi)水龍頭和啟動(dòng)洗衣機(jī)開(kāi)關(guān)后洗衣的全過(guò)程就會(huì)自動(dòng)完成，洗衣完成時(shí)由蜂鳴器發(fā)出響聲。洗衣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序是：洗滌——脫水——脫水——漂洗——脫水——漂洗——脫水。經(jīng)濟(jì)洗衣程序少一次漂洗和脫水過(guò)程。

洗衣機(jī)控制器由單片機(jī)作為控制器的核心所構(gòu)成，該控制器具有以下特點(diǎn)：

(1)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，當(dāng)受到外部強(qiáng)干擾，程序出錯(cuò)時(shí)，可以自動(dòng)使系統(tǒng)復(fù)位重新執(zhí)行程序。

(2)采用無(wú)噪聲、無(wú)電磁干擾的雙向晶閘管作為控制元件，控制電磁閥和電機(jī)。

(3)具有欠壓和過(guò)壓保護(hù)，欠壓時(shí)，控制器不工作;超壓時(shí)，保護(hù)電路起作用。

(4)具有瞬間掉電保護(hù)功能，電源短時(shí)間停電后，電壓恢復(fù)時(shí)，能夠維持原運(yùn)行程序的工作狀態(tài)并繼續(xù)完成洗衣程序。

(5)各種操作和洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)均用LED顯示.

一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

利用51單片機(jī)模擬全自動(dòng)智能洗衣機(jī)。

按鍵功能要求

通過(guò)“K1”鍵步進(jìn)改變“標(biāo)準(zhǔn)]經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水”四種方式，執(zhí)行相應(yīng)的程序。對(duì)應(yīng)指示燈亮。
通過(guò)“K2”鍵步進(jìn)改變“強(qiáng)洗、弱洗”兩種方式，執(zhí)行相應(yīng)的程序，對(duì)應(yīng)指示燈亮。
通過(guò)“K3”鍵控制洗衣機(jī)運(yùn)行、暫停和解除報(bào)警功能。

方式功能選擇要求

一般洗衣機(jī)的步驟為：洗滌，漂洗，脫水，當(dāng)處于某種狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈以0.7S周期閃爍，當(dāng)洗衣機(jī)在洗滌過(guò)程中，洗滌指示燈閃爍。可以通過(guò)方式選擇設(shè)定具體的運(yùn)行過(guò)程。

標(biāo)準(zhǔn)方式：進(jìn)水—> 洗滌 —> 排水 —> 進(jìn)水 —> 漂洗 —> 排水 —>進(jìn)水 —> 漂洗—> 排水 —> 脫水。
經(jīng)濟(jì)方式：進(jìn)水 —> 洗滌 —> 排水 —> 進(jìn)水 —> 漂洗 —> 排水 —> 脫水。
單獨(dú)方式：進(jìn)水 —> 洗滌。
排水方式：排水 —> 脫水。
強(qiáng)洗即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快，弱洗即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢。

整機(jī)功能要求

開(kāi)機(jī)默認(rèn)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)方式、強(qiáng)洗。
在洗滌和漂洗過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)一次，反轉(zhuǎn)一次，連續(xù)運(yùn)行。
在進(jìn)水和脫水過(guò)程中，相應(yīng)的指示燈亮，繼電器吸合。
當(dāng)執(zhí)行某個(gè)步驟時(shí)，只有“K3”鍵有效，按下暫停，再按恢復(fù)運(yùn)行。

方案設(shè)計(jì)與論證

全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案組成框圖如圖一所示。它主要有電源、單片機(jī)最小系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路、控制按鍵輸入電路和LED指示電路、繼電器和電動(dòng)機(jī)電路。

硬件電路設(shè)計(jì)

圖二

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路設(shè)計(jì)

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)采用LD298電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)P25、P24與L298的IN1、IN2分別對(duì)應(yīng)相連，ENA直接接VCC，后面所加4個(gè)二極管VD3到VD6起連續(xù)作用。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖二所示。

電源模塊電路設(shè)計(jì)

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電源VCC和VS之間通過(guò)0歐的電阻R20進(jìn)行隔離后，對(duì)LD298進(jìn)行供電。

控制按鍵

如圖二所示，K3鍵接到單片機(jī)的外部中斷0，通過(guò)中斷實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、暫停、繼續(xù)運(yùn)行的控制功能，當(dāng)K3鍵第一次按下時(shí)（num2=1）正常運(yùn)行，當(dāng)K3鍵第二次按下時(shí)（num2=2）暫停運(yùn)行。

進(jìn)水閥和排水閥控制繼電器

如圖二所示，單片機(jī)的P23用來(lái)控制排水閥繼電器，P22用來(lái)控制進(jìn)水閥繼電器，P22和P23對(duì)應(yīng)輸出為0時(shí)對(duì)應(yīng)的閥打開(kāi)，輸出為1時(shí)對(duì)應(yīng)的閥關(guān)閉。

軟件設(shè)計(jì)

1）流程圖

主程序流程圖如圖三所示。

程序

程序附在最后

圖三

調(diào)試與分析

1、軟件調(diào)試：

寫程序代碼時(shí)應(yīng)先搭建好硬件電路，然后根據(jù)硬件電路寫程序代碼。在調(diào)試程序過(guò)程中，先保證程序能夠運(yùn)行無(wú)錯(cuò)誤，然后在燒到實(shí)物中觀察結(jié)果。

2、硬件調(diào)試：

硬件電路設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)完成后，將程序燒寫到單片機(jī)中，觀察運(yùn)行結(jié)果是否符合要求。如果不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)先檢查硬件是否能正常工作，如用實(shí)驗(yàn)板自帶的正確代碼檢測(cè)硬件電路；然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求到程序代碼中分模塊進(jìn)行調(diào)試，比如該設(shè)計(jì)需用到液晶、矩陣鍵盤、定時(shí)器、獨(dú)立鍵盤、中斷和LED燈等，如果測(cè)試過(guò)程中液晶模塊不能正常顯示或者顯示亂碼，應(yīng)將液晶模塊單獨(dú)分離出來(lái)進(jìn)行測(cè)試，其他模塊亦是如此。程序調(diào)試完成后，應(yīng)在硬件電路上反復(fù)運(yùn)行，以確保程序和硬件電路的穩(wěn)定性。

總結(jié)

這次單片機(jī)程序設(shè)計(jì)，我感覺(jué)收獲了很多，尤其是在提升自身的工作和自主學(xué)習(xí)能力方面。我在大二上學(xué)期就開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室自學(xué)單片機(jī)，但是因?yàn)槭亲詫W(xué)，自覺(jué)性就很差，而且自學(xué)也是一件比較難的事，學(xué)習(xí)過(guò)程中一直都是學(xué)習(xí)和模仿別人的代碼，看著別人寫出來(lái)的程序代碼，總覺(jué)得都能看懂，所以自己基本上沒(méi)有自己構(gòu)思寫程序代碼，

唯一做過(guò)一次全自動(dòng)洗衣機(jī)也是看著別人寫的源程序代碼，不停的修修改改。

這次剛拿到設(shè)計(jì)時(shí)，本以為不難，一開(kāi)始還信心滿滿，然而開(kāi)始做就感覺(jué)有些茫然了，尤其是還有些知識(shí)是我還沒(méi)學(xué)過(guò)的，比如液晶。所以我們組就必須得先把液晶學(xué)了，把需要學(xué)習(xí)的模塊學(xué)完后，先是毫無(wú)頭緒的寫主程序，整個(gè)過(guò)程舉步維艱，然后我們?nèi)W(xué)習(xí)了別人的設(shè)計(jì)方法，開(kāi)始分工和分模塊進(jìn)行。組內(nèi)分組搭建硬件電路，和寫程序，先把電路搭建好，再寫程序。寫程序的過(guò)程中，我們是把程序分成幾個(gè)小模塊：液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、搶答模塊，然后每個(gè)模塊寫成子程序，在主程序中只需調(diào)用各個(gè)子程序即可。

在程序調(diào)試過(guò)程中，也遇到各種問(wèn)題，但都逐個(gè)解決了。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了許多課堂上老師無(wú)法傳授的知識(shí)，也真正地做出了一件自己的產(chǎn)品。

單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h>
#define uchar unsignd char
#define uint unsigned int
uchar num=0,num1=0,num2=0,num3=0,num4=0,num5=0,num6=0,flag=0,flag1=0,flag4=0,flag5=0,circle=0;
sbit ledbiaozhun=P1^0; //LED指示燈
sbit ledjingji =P1^1;
sbit leddandu =P1^2;
sbit ledpaishui =P1^3;
sbit ledqiangxi =P1^4;
sbit ledruoxi =P1^5;
sbit ledxidi =P1^6;
sbit ledpiaoxi =P1^7;
sbit ledtuoshui =P2^0;
sbit sshuiwei =P3^6; //水位開(kāi)關(guān)
sbit sgai =P3^7; //蓋開(kāi)關(guān)
sbit paishui=P2^3; //排水閥控制
sbit jinshui=P2^2; //進(jìn)水閥控制
sbit U2=P2^4;
sbit U3=P2^5;
sbit k1=P3^0; // 步進(jìn)改變"標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水"四種方式
sbit k2=P3^1; //強(qiáng)洗、弱洗
sbit k3=P3^2; //運(yùn)行、暫停和解除報(bào)替功能
void init()
{
uchar a=0,b=0,c=0;
TMOD=0x01; //T0工作于方式1
TH0=(65536-50000)/256; //定時(shí)時(shí)間50ms
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //開(kāi)總中斷
ET0=1; //開(kāi)T0中斷
TR0=0; //關(guān)閉T0
EX0=1; //開(kāi)外部中斷0
IT0=1; //外部中斷0邊沿觸發(fā)方式
U2=1; //電機(jī)停轉(zhuǎn)
U3=1;
P0=0xff;
}
void delayms(uint xms) //延時(shí)
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}