论文总字数：17185字

目 录

1 绪 论 1

1.1 本次设计的开发背景 1

1.2 目的和意义 2

1.3 国内外的发展现状和今后方向 2

1.3.1 国外 2

1.3.2 国内 2

1.3.3 洗衣机未来的方向 2

2 系统的总体设计 3

2.1 课题设计的主要任务 3

2.2 系统设计方案 4

2.2.1 按键的作用 4

2.2.2 模拟洗衣的步骤 4

2.2.3 设计的总体方框图 5

2.3 主要的系统功能 6

3 对于系统硬件方面的设计 7

3.1 洗衣机系统的组成电路 7

3.2 单片机的选择 8

3.2.1单片机具体的功能和组成 8

3.2.2具体芯片的选择 8

3.3 STC89R51的引脚功能 8

3.4 各个组成的控制电路 11

3.4.1电源 11

3.4.2显示 12

3.4.3按键控制 13

3.4.3直流电机 14

3.4.4时钟 15

3.4.5测距 16

3.5 总体电路 17

3.5.1对于PCB板的设计 17

3.5.2如何焊接PCB板子 19

4 对于系统软件方面的设计 20

4.1 主要程序 20

4.2 功能程序 21

4.2.1洗涤程序 21

4.2.2漂洗程序 21

4.2.3脱水程序 22

4.2.4烘干程序 23

4.2.5高温自清洁程序 24

5 系统总体的调试 25

5.1 硬件方面的调试 25

5.2 软件方面的调试 25

6 总结 28

参 考 文 献 29

致谢 30

基于51单片机的全自动滚筒洗衣机的控制系统

肖潇

，China

Abstract：With the continuous development of modern computer technology, a variety of different types of SCM have been widely used in the field of intelligent control. The single chip microcomputer has been widely used in various kinds of electric appliances because of its high function, good adaptability, high reliability, easy development, convenient carrying, low price and so on. This paper mainly studies the realization of automatic drum washing machine control system based on 51 single chip microcomputer.

The control system uses the STC89C51 microcontroller as the control chip, and configure the necessary devices and the peripheral circuit, then help I/O output to help control the motor running and stop by STC89C51 internal timer to achieve record time to complete the washing and dehydration time interrupt the work, at the same time to achieve a variety of washing parameters by keys with the aid of a small water pump set, then simulate the washing machine water inlet and a water outlet, the module design of the control system and 51 single-chip microcomputer as the key to explain.

Key words：51 singlechip; DC motor; system module; timer

第一章 绪 论

1.1 本次设计的开发背景

随着电脑互联网的发展，全人类进入到了一个全新的时代，各种发明的问世将人们从繁重的体力劳动中解放出来，人们的生活水平从而得到不断的提高。从古至今洗衣服一直是日常生活中的一项非常繁琐的家务，耗费人的精力。但由于科学技术的不断发展，再到洗衣机的问世，将人从繁琐的洗衣任务解放出来。凭借着科学技术的不断前进，洗衣机的工作方式也更加智能化，从最初的普通的机械洗衣机到后来的半自动洗衣机，再到现在被广泛使用的全自动洗衣机，以及最为先进的利用电脑控制的洗衣机，无不体现出这个特点。

科学的不断发展让现在的电子产品不再如以前一样昂贵，现在的各种全自动洗衣机已经走进了千家万户，更好地服务于每个人的日常生活。使用者只需借助几个简单的按键，洗衣机就能够帮助使用者完成各种洗衣程序。更有甚者可以完成烘干任务，这样人们再也不必担心由于天气的原因导致衣服不能及时晾干的状况。

伴随着用户在洗衣机工作进程中所发现的各种问题以及所提出的个人需求越发全面，不同洗衣机的生产者与开发者们也在提高各自的技术并不断地改进着洗衣机的工作性能，用来真正改善用户们的生活水平，从而使其品牌形象得以树立。洗衣机的发展也会往节水节能、尤其是人性化、智能化的方向继续前进。

1.2 目的和意义

科学的发展是为了使人们生活得越来越美好，科技的发展已经逐步覆盖到生活的每个角落。蒸汽机、内燃机的发明逐步提高了生产力，而洗衣机的发明更是给大众的生活带来了各种各样的便利，它解放了双手，节省了人们的时间和精力，现在市面上的所有品牌的洗衣机都是把让生活更加简单当作宗旨，通过不断的研究与发展来获取技术上的优势，并加大宣传各自的特点与其他品牌的不同。当下用单片机作为主控，并辅以传感器的全自动智能洗衣机已经占据了市场的绝大部分。但是对于人类而言，不应该紧紧满足于洗衣机自动化，随着科技的进步，一定要使它更加智能化、人性化，从而与人的思维习惯相契合，而不是作为一个冷冰冰的程序化机械。此次的毕业设计目的即将平时所学的知识与我们日常生活进行联系，设计出一款用单片机作为主控的全自动滚筒洗衣机的控制系统。如此才能帮助我们在动手过程中充分理解理论知识，从动手过程中找出自己认知方面的不足，来保持自己不断完善的动力，如此可以真正做到学以致用。

1.3 国内外现状和发展趋势

1.3.1国外

美国的比尔在1874年将首台洗衣机成功研制，时光走到了1910年，世界上首台滚筒式电驱动的洗衣机诞生，上世纪八九十年代，由于“模糊控制”再加上变频技术的快速发展，洗衣机自动化的趋势越来越明显，生产商也在不断完善它的功能，与此同时，水电噪声等问题也有了极大改善。现如今世界上真空洗衣机，喷射式洗衣机，超声波洗衣机，电磁洗衣机等层出不穷，洗衣机行业也正向着能够更加的满足人们的日常需求来发展。

1.3.2国内

洗衣机在中国的发展有着较晚的起步，可能结构和质量和国外相比略有落后，但随着我国企业家和政府、开发者的不懈努力，一些像海尔、格力这样的品牌已经发展的非常出色了。滚筒式是目前洗衣机家族中拥有最多市场份额的，这是由于相比较其他洗衣机，滚筒式洗衣机可以更好地避免衣物的缠绕，这样对所洗的衣物起到了更好的保护，并凭借其对水加热的功能，能够更好地提高对洗衣剂的使用效率，因此，有同样的洗衣效果却在极大程度上减少了洗衣机洗涤对于机械外力的依赖的滚筒洗衣机更受厂商与消费者的依赖。

1.3.3洗衣机未来的方向

目前洗衣机正在向着节能化、高度自动化、容量大、微型化和智能化的方向发展。，减少水电消耗是洗衣机现在发展的必然，随着资源的紧张，洗衣机的低能耗发展已不可避免，高度的自动化会节省使用者的精力和时间，洗衣的对于衣物的健康程度也随着高温清洁等各种功能而极大的提高了，容量大以及微型化再加上不同种类的洗衣机将令使用洗衣机的人群越加广泛，人类的生活也会因此越发便利。

第二章 系统的总体设计

2.1 课题设计的主要任务

1. 主要内容：设计出以c51单片机为核心的全自动的滚筒式洗衣机的控制系统。主要以STC89C51芯片为控制器，并且辅以必要的外接模块，从而完成一个能使洗衣机完整工作的控制器。
2. 洗衣机的功能：

1）洗涤：完成从进水到洗涤的一系列工作，主要使电机能够以稳定的周期性的正反转进行转动，在预设的时间结束时电机不再转动，洗涤功能完成。

2）漂洗：漂洗相较于洗涤只是耗费时间更少。在预设的时间结束时电机同样不再转动，漂洗功能完成。

3）脱水：脱水对于洗涤和漂洗是必不可少的，我将使用一个小水泵进行抽水作为对脱水的一种替代。并且借助超声波测距模块在检测水位时借助超声波测距模块，来使脱水工作能够成功控制。

4）烘干：我会使用发热电阻片来进行升温烘干的模拟。

5）高温自清洁：高温自清洁需要我将电机转动和电阻发热结合来实现，而高温自清洁其实是经常性的将水加热后来对洗衣机的内部完成高温清洗，从而实现消毒的目的。

6）防儿童开盖：对于洗衣机盖打开的模拟要借助倾斜传感器，在洗涤、漂洗以及脱水的工作进程中，任何人只要将倾斜传感器按下电机自然就会停止转动，然后进行报警，而当报警解除后，电机仍将完成起初的工作任务。

2.2 系统设计方案

控制系统应该能够控制洗衣机所有的工作流程，要能够让用户完成洗涤到烘干这些功能的选择并且用户可以针对不同功能完成参数上的设置。系统主的组成部分包括单片机核心控制系统、电源电路以及外部模块。而为了保持平稳的 5V电源，我会使用D-50A开关电源，同时外接的系统模块电机和水泵的驱动也会使用到开关电源。洗衣机整个的工作流程则由单片机负责控制，我会用STC89C51RC单片机，DS1302实时时钟模块，按键，LCD12864显示屏来构成单片机控制系统；水泵，电动机，HC-SR04超声波测距模块，倾斜开关来构成外部的硬件电路。我会利用软件与硬件的组合，通过他们的共同作用从而完成对洗衣机功能的模拟与实现。

2.2.1按键的作用

单片机外接的PCB板子上我设置了6个不同功能的按键K1、K2、K3、K4、K5、K6。

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