基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计(设计源文件+万字报告+讲解)（支持资料、图片参考_降重降ai）_文章底部可以扫码

基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计目录1 引言 21.1课题的提出及意义 21.2国内外研究现状 31.3本课题的研究内容和预定目标 32 课题总体方案的设计 32.1 洗衣机类型的选择 42.1.1 波轮式洗衣机 42.2 洗衣机的设计方案 62.3 设计方案的总体结构 63 洗衣机硬件部分设计 73.1单片机选取 73.2 电源电路设计 73.3 电机控制电路设计 73.4 蜂鸣器报警电路设计 83.5显示电路设计 83.6按键控制电路设计 83.7指示电路设计 83.8 进排水电路设计 83.9 复位、时钟电路设计 94 洗衣机系统软件设计 94.1主程序设计 94.2标准洗衣程序 94.3 洗涤程序流程图 104.4 漂洗程序流程图 114.5 脱水程序流程图 125 系统的安装与调试 135.1安装步骤 131.检查元件的好坏 132.放置、焊接各元件 135.2软件的调试 135.3硬件的调试 14参考文献 151 引言全自动洗衣机作为家用电器已经走入了千家万户的生活中成为了我们生活的必需品。目前中国的洗衣机市场需求特别大而且潜力巨大人们对洗衣机的要求也越来越高。目前洗衣机的功能很多但是并不能完全满足人们的需求这就要求设计者们在进行设计以及改进是更加贴近生活符合民意将人们的需求变为设计的根本创造出更节能、更安全、更干净舒适的全自动洗衣机。目前的洗衣机市场竞争压力大各个厂商在设计和制造时往往只能单一提现洗衣机的几个功能体现出自己的个性化而并不能全面兼备。这就给我们带来了生活上的不便我们需要更加智能而且全面的洗衣机。所以本论文就全自动洗衣机的选择与性能设计进行讨论与设计。此次设计需要解决的问题有如何选择本次设计的全自动洗衣机类型分析此类全自动洗衣机的优缺点提出课题设计方案方向就全自动洗衣机的安全性与清洁性进行设想与设计单片机与传感器的选择、安置以及各自实现的功能电路及控制系统的设计。1.1课题的提出及意义本次所选择的题目为基于单片机的全自动洗衣机的控制系统的设计。在我们日常生活中全自动洗衣机主要可以分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在选择洗衣机的类型之前要对两种洗衣机的应用范围、工作方式、内部结构进行了解调查。通过走访邻里和网上调查了解相对小样本下两种洗衣机的使用情况以及在使用过程中出现的一系列问题根据使用数量的多少和出现问题的程度选择使用量和出现问题较多的洗衣机。选题人自行调查两种洗衣机的工作方式、工作流程、工作原理以及软硬件的构成自行观察两种洗衣机的实际运行过程以及运行结束后水、衣服的清洁程度。通过对比两种洗衣机的运行过程以及运行模式选择洗衣较为干净运行更接近于手洗模式的洗衣机选定为我们此次研究对象。通过选题人的对比和观察此次研究对象选择为滚筒式全自动洗衣机。本课题针对于当下全自动洗衣机的研究现状以及能够实现的功能结合自身的生活需求和常见问题能够做出基本满足本课题选择的滚筒式全自动洗衣机的控制系统设计。1.2国内外研究现状在以前的生活中人们只能通过不断重复的手动操作来洗衣服整个过程十分劳累而且时间很长。后来人们发明了洗衣机来大题手工洗衣洗衣机也经历了越来越智能的蜕变。随着洗衣机越来越智能化也越来越解放人们的双手和生活可以说洗衣机的一代代进步改变了人们的生活方式。进入21世纪以来各大厂商研制出了各类智能全自动洗衣机可以根据不同的洗衣情况以及不同的水温、水位从而选择出最佳的洗涤程序。此外现代的全自动洗衣机还被研发出了更加接近人类手洗程度的功能或者是更加贴近人们生活的智能洗涤程序而这些功能都可以通过一个小小的按键来实现操作。另外还有专门针对婴儿、妇女等特殊群体的洗衣机以及定位不同档次的洗衣机。随着现在智能家居的概念普及开来很多厂商在研发产品的时候都着力于更加智能化力求通过自己的产品为人们带来“智慧”的洗衣体验。现代的全自动洗衣机大致可以分为以下几种按自动化程度分为1普通型洗衣机 各功能的转换都需要手动操作2半自动型洗衣机在使用过程中任意两个功能能够实现自动转换3全自动型洗衣机各功能间的转换全部自动完成。按结构原理分类来分为1波轮式洗衣机通过波轮旋转洗涤液在波轮带动衣物旋转翻动的同时清洗衣物2滚筒式洗衣机具有套筒装置滚筒绕轴心旋转并带动衣物翻滚模拟手洗时的重复摔打过程洗涤液在摔打过程中进入衣物从而进行清洗3搅拌式洗衣机采用立式洗衣桶在桶的中央置有一根装有搅拌桨的垂直立轴。轴在旋转时就爱那个洗涤液搅拌进入衣物实现清洗功能4喷流式洗衣机在立桶的侧壁装有波轮。电动机起动带动侧壁波轮旋转利用具有清理冲击力的水流将衣物在洗涤液中甩打、抛掷、揉搓、冲刷实现清洗功能。1.3本课题的研究内容和预定目标1.主要内容设计一个用单片机控制的洗衣机控制器。以单片机为核心扩展必要的外围电路设计一个洗衣机的控制器。2.主要功能:1标准洗涤洗涤十二分钟漂洗六分钟三次脱水三分钟。在此次设计中为了便于观察结果时间有所调整2有启动暂停按钮控制按菜单键再按菜单选择键选择所需要的功能工作时按停止键停止。3具备进水与脱水功能。4具备指示功能进水时进水指示灯亮洗涤时洗涤指示灯亮排水时排水指示灯亮漂洗时漂洗指示灯亮脱水时脱水指示灯亮。2 课题总体方案的设计2.1 洗衣机类型的选择本课题选取了两种市面上主流的全自动洗衣机作为选择对象进行对比选择分别是波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在课题开始前我们将这两种洗衣机的性能和问题进行了详细的对比。2.1.1 波轮式洗衣机波轮洗衣机在立桶的底部安装有一个圆形的波轮上面有突出的立棱。在洗衣机启动后电机带动波轮的旋转通过电机的正反转桶内形成同向旋转的漩涡衣物在桶内的水中进行摩擦在洗涤剂的作用下实现去污清洗。波轮式洗衣机的特点 1、波轮转动带动的水流对衣物的损伤较小2、利用单片机进行控制简单易操作3、内桶材质为不锈钢 4、洗衣使用同心洗功能 5、如果型号为变频波轮式洗衣机就可以对针对不同衣质的衣物选择不同的电机转速从而选择出最佳的洗涤条件既能保证洗净衣物又能最大程度的降低对衣物的磨损。优点单片机控制省时省力洗衣速度较快缺点相比较其他类型的洗衣机耗电、耗水衣服容易出现缠绕打结的情况。2.1.2 滚筒式洗衣机滚筒洗衣机和波轮洗衣机一样具有不锈钢内桶结构普遍也通过单片机进行控制具有质地较好的外壳和内置平衡装置一同来平衡滚筒旋转时产生的巨大离心力重复的洗衣运动加上洗涤液和水进行共同作用使衣物洗涤干净。滚筒式洗衣机具有如下性能 1、水温的平衡可以更好地软化衣物纤维减小洗涤过程中衣物的损伤和变形程度并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松2、洗涤过程中加热的水温可充分溶解洗涤液加快洗涤液中弱酸性物质与污物的化学反应速度提高洗衣粉中酶的活性3、温度高有利于污物在水中的扩散4、高温能有效的杀死一些细菌。优点单片机的控制可以使得所有程序自行运转、衣物无缠绕是最大程度地减小损耗衣物的洗衣方式。缺点洗衣时间普遍较长。滚筒洗衣机在运行洗衣程序时机盖无法打开添加衣物不方便。2.1.3 选取标准1、从洗衣时间来看波轮时间更短2、从省水省电来看波轮耗水滚筒耗电3、从衣物的磨损度来看滚筒洗衣机模拟手搓洗净度均匀、磨损率低衣服不易缠绕4、从洗净度方面来看用常温水洗的话波轮洗的更干净而滚筒的则需要加热洗才能洗干净但有的衣服一加热就变形。滚筒的洗净比都是1.03。综合以上的对比滚筒洗衣机更能模拟人的手洗过程更符合人们的生活需求性能方面更加全面只能。本次课题选取滚筒全自动洗衣机进行性能设计。2.2 洗衣机的设计方案1. 按键功能。洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K3、K4。K1为菜单键在按K4键时需先按下K1键防止误操作。K2为开始键用于启动洗衣机。K3用于停止。K4为菜单选择键用于选择用户所需的功能。2. 洗衣功能。通电后若不选择洗衣周期则洗衣机从洗涤过程开始。进入洗涤过程首先进水进水指示灯亮开始向洗衣机供水当到达要求时间时停止进水电机M接通带动波轮旋转形成洗衣水流。电机M是一个正反转电机可以形成往返水流有利于洗涤衣物。3. 漂洗功能。漂洗过程与洗涤过程操作相同只是时间短一些。4. 脱水功能。洗涤或漂洗过程结束后电机M停止转动开始排水。排水完毕电机开始正转带动内桶高速旋转甩干衣物。5. 报警与指示功能。在运行相应的程序时相应的指示灯会亮起并在结束运行程序时采用蜂鸣器报警。2.3 设计方案的总体结构本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制包括按键的输入、进水、洗涤、漂洗、排水和脱水等阶段。利用电源电路供给电源单片机控制系统控制洗衣机的运转过程主要由AT89C51单片机、2位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成。如图1为设计总方框图