单片机全自动洗衣机代码调试 Proteus仿真原理图文档

ID:567008 · 发表于 2020-12-24 17:36

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

学习电机驱动、继电器的原理及编程方法。
学习键盘的原理及编程方法。
掌握51单片机定时器与中断的使用。

主要技术指标和说明
● 由独立式按键确定功能键，包括“标准”、“经济”、“单独”、“排水”、“强洗”、“弱洗”等等；
● 排水与进水由时间控制；
● 开机默认状态为标准方式、强洗；
● 在洗涤和漂洗过程中，电动机正转一次，反转一次，连续运行；
● 在进水和脱水过程中，相应指示灯亮，继电器吸合；
● 当在执行某个步骤时，只有“K3”键有效，按下暂停，再按下恢复运行。

全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成，洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。

洗衣机控制器由单片机作为控制器的核心所构成，该控制器具有以下特点：

(1)具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。

(2)采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元件，控制电磁阀和电机。

(3)具有欠压和过压保护，欠压时，控制器不工作;超压时，保护电路起作用。

(4)具有瞬间掉电保护功能，电源短时间停电后，电压恢复时，能够维持原运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。

(5)各种操作和洗衣机的运行状态均用LED显示.

一、设计任务与要求

利用51单片机模拟全自动智能洗衣机。

按键功能要求

通过“K1”键步进改变“标准]经济、单独、排水”四种方式，执行相应的程序。对应指示灯亮。
通过“K2”键步进改变“强洗、弱洗”两种方式，执行相应的程序，对应指示灯亮。
通过“K3”键控制洗衣机运行、暂停和解除报警功能。

方式功能选择要求

一般洗衣机的步骤为：洗涤，漂洗，脱水，当处于某种状态时，对应的指示灯以0.7S周期闪烁，当洗衣机在洗涤过程中，洗涤指示灯闪烁。可以通过方式选择设定具体的运行过程。

标准方式：进水—> 洗涤 —> 排水 —> 进水 —> 漂洗 —> 排水 —>进水 —> 漂洗—> 排水 —> 脱水。
经济方式：进水 —> 洗涤 —> 排水 —> 进水 —> 漂洗 —> 排水 —> 脱水。
单独方式：进水 —> 洗涤。
排水方式：排水 —> 脱水。
强洗即电动机转速快，弱洗即电动机转速慢。

整机功能要求

开机默认状态为标准方式、强洗。
在洗涤和漂洗过程中，电动机正转一次，反转一次，连续运行。
在进水和脱水过程中，相应的指示灯亮，继电器吸合。
当执行某个步骤时，只有“K3”键有效，按下暂停，再按恢复运行。

方案设计与论证

全自动洗衣机的实现方案组成框图如图一所示。它主要有电源、单片机最小系统、开关检测电路、控制按键输入电路和LED指示电路、继电器和电动机电路。

硬件电路设计

图二

电动机驱动模块电路设计

电动机驱动采用LD298电动机驱动芯片，单片机P25、P24与L298的IN1、IN2分别对应相连，ENA直接接VCC，后面所加4个二极管VD3到VD6起连续作用。电动机驱动电路原理图如图二所示。

电源模块电路设计

电动机驱动芯片的电源VCC和VS之间通过0欧的电阻R20进行隔离后，对LD298进行供电。

控制按键

如图二所示，K3键接到单片机的外部中断0，通过中断实现运行、暂停、继续运行的控制功能，当K3键第一次按下时（num2=1）正常运行，当K3键第二次按下时（num2=2）暂停运行。

进水阀和排水阀控制继电器

如图二所示，单片机的P23用来控制排水阀继电器，P22用来控制进水阀继电器，P22和P23对应输出为0时对应的阀打开，输出为1时对应的阀关闭。

软件设计

1）流程图

主程序流程图如图三所示。

程序

程序附在最后

图三

调试与分析

1、软件调试：

写程序代码时应先搭建好硬件电路，然后根据硬件电路写程序代码。在调试程序过程中，先保证程序能够运行无错误，然后在烧到实物中观察结果。

2、硬件调试：

硬件电路设计与软件设计完成后，将程序烧写到单片机中，观察运行结果是否符合要求。如果不符合设计要求，应先检查硬件是否能正常工作，如用实验板自带的正确代码检测硬件电路；然后根据设计要求到程序代码中分模块进行调试，比如该设计需用到液晶、矩阵键盘、定时器、独立键盘、中断和LED灯等，如果测试过程中液晶模块不能正常显示或者显示乱码，应将液晶模块单独分离出来进行测试，其他模块亦是如此。程序调试完成后，应在硬件电路上反复运行，以确保程序和硬件电路的稳定性。

总结

这次单片机程序设计，我感觉收获了很多，尤其是在提升自身的工作和自主学习能力方面。我在大二上学期就开始在实验室自学单片机，但是因为是自学，自觉性就很差，而且自学也是一件比较难的事，学习过程中一直都是学习和模仿别人的代码，看着别人写出来的程序代码，总觉得都能看懂，所以自己基本上没有自己构思写程序代码，

唯一做过一次全自动洗衣机也是看着别人写的源程序代码，不停的修修改改。

这次刚拿到设计时，本以为不难，一开始还信心满满，然而开始做就感觉有些茫然了，尤其是还有些知识是我还没学过的，比如液晶。所以我们组就必须得先把液晶学了，把需要学习的模块学完后，先是毫无头绪的写主程序，整个过程举步维艰，然后我们去学习了别人的设计方法，开始分工和分模块进行。组内分组搭建硬件电路，和写程序，先把电路搭建好，再写程序。写程序的过程中，我们是把程序分成几个小模块：液晶显示模块、键盘输入模块、抢答模块，然后每个模块写成子程序，在主程序中只需调用各个子程序即可。

在程序调试过程中，也遇到各种问题，但都逐个解决了。在整个设计过程中，我学到了许多课堂上老师无法传授的知识，也真正地做出了一件自己的产品。

单片机源程序如下:

#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指示灯
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; //水位开关
sbit sgai =P3^7; //盖开关
sbit paishui=P2^3; //排水阀控制
sbit jinshui=P2^2; //进水阀控制
sbit U2=P2^4;
sbit U3=P2^5;
sbit k1=P3^0; // 步进改变"标准、经济、单独、排水"四种方式
sbit k2=P3^1; //强洗、弱洗
sbit k3=P3^2; //运行、暂停和解除报替功能
void init()
{
uchar a=0,b=0,c=0;
TMOD=0x01; //T0工作于方式1
TH0=(65536-50000)/256; //定时时间50ms
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //开总中断
ET0=1; //开T0中断
TR0=0; //关闭T0
EX0=1; //开外部中断0
IT0=1; //外部中断0边沿触发方式
U2=1; //电机停转
U3=1;
P0=0xff;
}
void delayms(uint xms) //延时
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}