單片機全自動洗衣機代碼調試 Proteus仿真原理圖文檔

ID:567008 · 發表于 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）

學習電機驅動、繼電器的原理及編程方法。
學習鍵盤的原理及編程方法。
掌握51單片機定時器與中斷的使用。

主要技術指標和說明
● 由獨立式按鍵確定功能鍵，包括“標準”、“經濟”、“單獨”、“排水”、“強洗”、“弱洗”等等；
● 排水與進水由時間控制；
● 開機默認狀態為標準方式、強洗；
● 在洗滌和漂洗過程中，電動機正轉一次，反轉一次，連續運行；
● 在進水和脫水過程中，相應指示燈亮，繼電器吸合；
● 當在執行某個步驟時，只有“K3”鍵有效，按下暫停，再按下恢復運行。

全自動洗衣機就是將洗衣的全過程(泡浸-洗滌-漂洗-脫水)預先設定好N個程序，洗衣時選擇其中一個程序，打開水龍頭和啟動洗衣機開關后洗衣的全過程就會自動完成，洗衣完成時由蜂鳴器發出響聲。洗衣機的標準洗衣程序是：洗滌——脫水——脫水——漂洗——脫水——漂洗——脫水。經濟洗衣程序少一次漂洗和脫水過程。

洗衣機控制器由單片機作為控制器的核心所構成，該控制器具有以下特點：

(1)具有較強的抗干擾能力，當受到外部強干擾，程序出錯時，可以自動使系統復位重新執行程序。

(2)采用無噪聲、無電磁干擾的雙向晶閘管作為控制元件，控制電磁閥和電機。

(3)具有欠壓和過壓保護，欠壓時，控制器不工作;超壓時，保護電路起作用。

(4)具有瞬間掉電保護功能，電源短時間停電后，電壓恢復時，能夠維持原運行程序的工作狀態并繼續完成洗衣程序。

(5)各種操作和洗衣機的運行狀態均用LED顯示.

一、設計任務與要求

利用51單片機模擬全自動智能洗衣機。

按鍵功能要求

通過“K1”鍵步進改變“標準]經濟、單獨、排水”四種方式，執行相應的程序。對應指示燈亮。
通過“K2”鍵步進改變“強洗、弱洗”兩種方式，執行相應的程序，對應指示燈亮。
通過“K3”鍵控制洗衣機運行、暫停和解除報警功能。

方式功能選擇要求

一般洗衣機的步驟為：洗滌，漂洗，脫水，當處于某種狀態時，對應的指示燈以0.7S周期閃爍，當洗衣機在洗滌過程中，洗滌指示燈閃爍。可以通過方式選擇設定具體的運行過程。

標準方式：進水—> 洗滌 —> 排水 —> 進水 —> 漂洗 —> 排水 —>進水 —> 漂洗—> 排水 —> 脫水。
經濟方式：進水 —> 洗滌 —> 排水 —> 進水 —> 漂洗 —> 排水 —> 脫水。
單獨方式：進水 —> 洗滌。
排水方式：排水 —> 脫水。
強洗即電動機轉速快，弱洗即電動機轉速慢。

整機功能要求

開機默認狀態為標準方式、強洗。
在洗滌和漂洗過程中，電動機正轉一次，反轉一次，連續運行。
在進水和脫水過程中，相應的指示燈亮，繼電器吸合。
當執行某個步驟時，只有“K3”鍵有效，按下暫停，再按恢復運行。

方案設計與論證

全自動洗衣機的實現方案組成框圖如圖一所示。它主要有電源、單片機最小系統、開關檢測電路、控制按鍵輸入電路和LED指示電路、繼電器和電動機電路。

硬件電路設計

圖二

電動機驅動模塊電路設計

電動機驅動采用LD298電動機驅動芯片，單片機P25、P24與L298的IN1、IN2分別對應相連，ENA直接接VCC，后面所加4個二極管VD3到VD6起連續作用。電動機驅動電路原理圖如圖二所示。

電源模塊電路設計

電動機驅動芯片的電源VCC和VS之間通過0歐的電阻R20進行隔離后，對LD298進行供電。

控制按鍵

如圖二所示，K3鍵接到單片機的外部中斷0，通過中斷實現運行、暫停、繼續運行的控制功能，當K3鍵第一次按下時（num2=1）正常運行，當K3鍵第二次按下時（num2=2）暫停運行。

進水閥和排水閥控制繼電器

如圖二所示，單片機的P23用來控制排水閥繼電器，P22用來控制進水閥繼電器，P22和P23對應輸出為0時對應的閥打開，輸出為1時對應的閥關閉。

軟件設計

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

調試與分析

1、軟件調試：

寫程序代碼時應先搭建好硬件電路，然后根據硬件電路寫程序代碼。在調試程序過程中，先保證程序能夠運行無錯誤，然后在燒到實物中觀察結果。

2、硬件調試：

硬件電路設計與軟件設計完成后，將程序燒寫到單片機中，觀察運行結果是否符合要求。如果不符合設計要求，應先檢查硬件是否能正常工作，如用實驗板自帶的正確代碼檢測硬件電路；然后根據設計要求到程序代碼中分模塊進行調試，比如該設計需用到液晶、矩陣鍵盤、定時器、獨立鍵盤、中斷和LED燈等，如果測試過程中液晶模塊不能正常顯示或者顯示亂碼，應將液晶模塊單獨分離出來進行測試，其他模塊亦是如此。程序調試完成后，應在硬件電路上反復運行，以確保程序和硬件電路的穩定性。

總結

這次單片機程序設計，我感覺收獲了很多，尤其是在提升自身的工作和自主學習能力方面。我在大二上學期就開始在實驗室自學單片機，但是因為是自學，自覺性就很差，而且自學也是一件比較難的事，學習過程中一直都是學習和模仿別人的代碼，看著別人寫出來的程序代碼，總覺得都能看懂，所以自己基本上沒有自己構思寫程序代碼，

唯一做過一次全自動洗衣機也是看著別人寫的源程序代碼，不停的修修改改。

這次剛拿到設計時，本以為不難，一開始還信心滿滿，然而開始做就感覺有些茫然了，尤其是還有些知識是我還沒學過的，比如液晶。所以我們組就必須得先把液晶學了，把需要學習的模塊學完后，先是毫無頭緒的寫主程序，整個過程舉步維艱，然后我們去學習了別人的設計方法，開始分工和分模塊進行。組內分組搭建硬件電路，和寫程序，先把電路搭建好，再寫程序。寫程序的過程中，我們是把程序分成幾個小模塊：液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、搶答模塊，然后每個模塊寫成子程序，在主程序中只需調用各個子程序即可。

在程序調試過程中，也遇到各種問題，但都逐個解決了。在整個設計過程中，我學到了許多課堂上老師無法傳授的知識，也真正地做出了一件自己的產品。

單片機源程序如下:

#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; //水位開關
sbit sgai =P3^7; //蓋開關
sbit paishui=P2^3; //排水閥控制
sbit jinshui=P2^2; //進水閥控制
sbit U2=P2^4;
sbit U3=P2^5;
sbit k1=P3^0; // 步進改變"標準、經濟、單獨、排水"四種方式
sbit k2=P3^1; //強洗、弱洗
sbit k3=P3^2; //運行、暫停和解除報替功能
void init()
{
uchar a=0,b=0,c=0;
TMOD=0x01; //T0工作于方式1
TH0=(65536-50000)/256; //定時時間50ms
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //開T0中斷
TR0=0; //關閉T0
EX0=1; //開外部中斷0
IT0=1; //外部中斷0邊沿觸發方式
U2=1; //電機停轉
U3=1;
P0=0xff;
}
void delayms(uint xms) //延時
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}