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1、机电系统课程设计说明书题目 波轮式全自动洗衣机设计（控制系统）年 级 10 专 业 机械工程及自动化 班 级 YZ02101 学 号 YZ0210114 学生姓名 刘坤洋 设计时间 2011.11.072011.11.25 指导教师 封士彩 蒋晓梅 机械工程学院机电工程系常熟理工学院机械工程学院课程设计成绩评定课程名称： 机电系统课程设计学生姓名： 班级 学号： 答辩记录表答辩教师答辩时间答辩情况记录成绩评定表要求评分比例%得分平时成绩遵守纪律，刻苦钻研，虚心好学20说明书质量条理清楚，内容全面，重点突出30图纸质量图样正确规范，结构合理20答辩成绩表达清楚，具有设计分析能力30评语:总评成绩
2、： 指导教师签名： 常熟理工学院机械工程学院机电系统课程设计任务书姓名 刘坤洋 班级 YZ02101 学号 YZ0210114 设计题目 波轮式全自动洗衣机设计（控制系统） 设计任务：（1）控制系统单片机的选择（2）步进电机的选择（3）硬件设计连接图（4）软件设计（5）设计工作量:（1）控制系统的设计（2）单片机的选择（3）指导教师 设计时间2011年11月7日2011年11月25日目 录第1章绪论11.1 控制系统单片机的发展及应用1.2 电动机的基础知识1.3 设计目的第2章 硬件电路描述2.1 确定元器件的型号 2.1.1 AT89C51单片机 2.1.2 ULN2003芯片2.2 步进
3、电机2.2.1 永磁式步进电机2.2.2 步进电机原理以及原理图2.2.3 功能说明第3章 程序设计3.1 编程 3.1.2电气设计3.2 流程图3.3 自动洗衣机功能说明3.4 控制程序设计3.4.1代码注释 致谢参考文献附录第1章 绪论1.1单片机的发展及应用1.1.1单片机的简介 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求
4、严格的控制设备当中。 早期的单片机都是4位或8位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机
5、主频已经超过300MHz，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般
6、配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱
7、很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可.用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！ 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大
8、PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高
9、才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。 可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片
10、机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。1.1.2 单片机的发展史1971年intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国经济学
11、家杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一 。 1971年11月，Intel推出MCS-4微型计算机系统（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器 ）其中4004（下图）包含2300个晶体管，尺寸规格为3mm4mm，计算性能远远超过当年的ENIAC，最初售价为200美元。 1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel 8008。由于8008采用的是P沟道MOS微处理器，因此仍属第一代微处理器。 1973年intel公司研制出8位的微处理器8080；1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel 8080，以N沟道MOS电
12、路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。 主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，使用了基于6微米技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS（Million Instructions Per Second ）。 1975年4月，MITS发布第一个通用型Altair 8800，售价375美元，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。 1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机，这也是单片机的问世。 Zilog公司于1976年开发的Z80微处理器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。当时，Zilog、Motorola和Intel在
13、微处理器领域三足鼎立。 20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。电脑式全自动洗衣机上使用的微控制器主要是4位或8位的单片机。 根据设计要求控制电路的微控制器选用MCS-5l系列的单片机AT89C2051，该单片机是AT-MEL公司8位单片机系列产品之一，内含2K字节可反复擦写的程序存储器以及128字节的RAM单元，具有15条可编程控制的IO线，5个中断触发源，其指令与MCS-51系列完全兼容。选用AT89C205l作CPU，可使洗衣机的控制电
14、路大大简化。 1.1.3单片机的应用单片机目前渗透到我们生活的各个领域，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。可以这么说几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，对于控制系统来说单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。1.2 电动机的基础知识1.2.1 电动机的简介电动机（Motors）是把电
15、能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。1.2.2 电动机的分类1.按启动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单
16、相异步电动机。2.按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。3.按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。1.2 步进电机的分类及应用1.2.1 步进电机的分类步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制
17、系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机同时也是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器 虽然步进电机已被广泛地应
18、用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 进电机可以分为三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。 现
19、在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。 永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度； 永磁式步进电动机输出力矩大，动态性能好，但步距角大。 反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。 反应式步进电动机结构简单，生产成本低，步距角小，但动态性能差。 混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点，它的步距角小，出力大，动态性能好，是目前性能最高的步进电动
20、机。它有时也称作永磁感应子式步进电动机。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。1.2.2 步进电动机的应用步进电动机多用于数控车床和机器人系统中。在现代工业，特别是航空、航天、电子等领域中，由于要求完成的工作量大，而且任务复杂，精度要求高，利用人工操作不仅劳动强度很大，生产效率低，且难以达到所要求的精度，还有一些工作环境是对人体健康有害的或人类无法到达的，这就需要数控机床和机器人来完成这些工作。另外，在计算机外设和办公室自动化设备中也大量运用步进电机，如磁盘驱动、打印机、绘图仪和复印机等1.3 设计目的步进电机若加入适当的脉冲信
21、号时，转子则会以一定的步数转动。如果加入连续的脉冲信号，步进电机就会连续转动，转动的角度与脉冲频率成正比，正、反转可由脉冲的顺序来控制。本程序通过K1、K2和K3三个按钮开关控制步进电机转动和改变转向，电动机使用1-2相激磁，编程时采用制表的方法。正转和反转的脉冲信号频率是相通的，但由于使用激磁方式不一样，反转使用了1-2相激磁法，故反转速度为正转的一半。第2章 硬件电路描述2.1确定元器件的型号2.1.1 AT89C2051 单片机 AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以擦除100次。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只
22、读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。图2.1 2.1.2 ULN2003芯片单片机的输出电流太小，不能直接连接步进电机，需要加驱动电路。对于电流小于0.5A的步进电机，可以采用ULN2003类的驱动IC.如图二所示为ULN2003系列驱动器引脚图，图左边1-7引脚为输入端
23、，接单片机输入端，引脚8接地；右侧10-16引脚为输入端，接步进电机，引脚9接电源+5V，该驱动器可提供最高0.5A的电流。图2.2 ULN2003 ULN是集成达林顿管IC，内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。它是双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。 ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许通过电流为200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出
24、电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。通常单片机驱动ULN2003时，上拉2K的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。2.1.3 74LS05反相器选择 54LS05 / 74LS05 LSTTL型六反相器54LS05 / 74LS05 典型参数：tpd=16ns Pd=2mW/每门逻辑符号： 表2.1推荐工作条件符号参数名称74LS0554LS05单位最小典型最大最小典型最大Vcc电源电压4.7555.254.555.5VVIH输入高电平电压22VVIL输入低电平电压0.80.7VVOH输出高电平电压5.55.5VIOL输出低电平电流84mATA工作环境温度
25、表2.2电性能（特别说明外，均为全温度范围） 符号参数名称测试条件74LS0554LS05单位最小典型最大最小典型最大VIK输入钳位电压Vcc=最小 II=-18mA-1.5-1.5VIOH输出高电平电流Vcc=最小 VIL =最大 VOH =最大100100AVOL输出低电平电压Vcc=最小 VIH=2V IOL=最大0.50.250.4VII输入电流(最大输入电压时 )Vcc=最大 VI=7V0.10.1mAIIH输入高电平电流Vcc=最大 VI=2.7V2020AIIL输入低电平电流Vcc=最大 VI=0.4V-0.4-0.4mAICCH高电平电源电流Vcc=最大 VI=0V2.41.2
26、2.4mAICCL低电平电源电流Vcc=最大输入开路6.63.66.6mA注：所有典型值均在 Vcc=5.0V, TA=25下测量得出。交流（开关）参数：Vcc=5.0V, TA=25符号参数名称从（输入）到（输出）测试条件参数值单位最小典型最大tPLH传输延迟AYCL=15pF RL=2k1732ns 2.2 步进电机2.2.1 永磁式步进电机选取35BY48S03型步进电机，转速为1370rmin从图中可以看出，电机共有四组线圈，四组线圈的一个端点连在一起引出，这样一共有5根引出线。要使用步进电机转动，只要轮流给各引出端通电即可。将COM端标识为C，只要AC、C、BC、C，轮流加电就能驱动
27、步进电机运转，加电的方式可以有多种，如果将COM端接正电源，那么只要用开关元件（如三极管），将A、B、轮流接地。如图2.3所示，其有黑、 红、蓝三线与之相连。图2.335BY48S03型步进电机的接线图2.2.2 步进电机原理以及原理图 电路设计如图2.4所示。K1、K2和K3按钮开关分别接在单片机的P3.2P3.4引脚上，作为控制信号的输入端，输入端直接采用ULN2003驱动电路控制步进电机的转向。图2.42.2.3 功能说明单片机的P3.2P3.4引脚分别接有按钮开关K1、K2和K3，用来控制步进电机的转向。开始供电时，步进电机停止。按K1时，电动机正转；按K2时，电动机反转。按K3时，电
28、动机停止转动。第3章 程序设计3.1 编程编程采用制表的方法，步进电机正转采用1相激磁方式，时序如表所示表3-1 1相激磁方式正转时序步进P0.3P0.2P0.1P0.00FCH111000F9H210010F3H300110F6H40110步进电机反转采用1-2相激磁方式，时序如表表3-2 1-2相激磁反转时序步进P0.3P0.2P0.1P0.00F7H101110F3H200110FBH310110F9H410010FDH511010FCH611000FEH711100F6H80110全自动洗衣机PLC梯形图程序中所用到的PLC内部的编程元件及其作用如表3.3所示。表3.3 PLC编程元件
29、明细表编程元件作用X0起动开关X1触发液面传感器SQ1X2触发液面传感器SQ2X3触发液面传感器SQ3X4触发液面传感器SQ4X5 停止开关Y1阀门A打开液体A注入Y2阀门B打开液体B注入Y3阀门C打开液体C注入Y4阀门D打开 混合液流出Y5电动机转动T0电动机转动定时T1混合液流出定时M200中间继电器，使阀门打开M100中间继电器M101中间继电器M103中间继电器M104中间继电器3.1.2电气设计(1) PLC外部接线原理图PLC外部接线原理图如图3.1示。 图3.1PLC外部接线原理图如示3.2流程图图3.2洗衣机系统的程序流程图3.3自动洗衣机的功能说明(1)强、弱洗涤功能要求强洗
30、时，正、反转驱动时间各为4s，间歇时间为1s弱洗时，正、反转驱动时间各为3s，间歇时间为2s。 (2)4种洗衣工作程序 即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序。 1)标准程序动作顺序是：“进水洗涤或漂洗排水脱水”，如此循环三次每循环一次，洗涤或漂洗时间比上一循环同一环节减少2min，也即：第一循环内的洗涤时间定为6min，第二循环内的漂洗时间减为4min，第三循环内的漂洗时间减为2min；排水时间采用动态时间法确定脱水时间规定为2min。 2)经济程序与标准程序一样，只是循环次数定为二次。 3)单独程序是“进水洗涤(规定为6min)结束(留水不排不脱)”。4)排水程序是“排水脱水结束”，时间
31、确定与上述程序相应环节相同。(3)进、排水系统故障自动诊断功能 洗衣机在进水或排水过程中，若在一定的时间范围内进水或排水未能达到预定的水位，就说明进、排水系统有故障，此故障由控制系统检测后通过相应程序发出报警信号，提醒操作者进行人工排除。 电路中选用AT89C2051的P1.0P1.3共4根I0线通过4块SPlllO型固态继电器，分别直接驱动洗衣机的进水阀、排水阀，以及电动机的正、反转。SPlll0是一种交流固态继电器，内置发光二极管和光触发双向可控给硅，1050mA输人电流即可使双向可控硅完全导通，输出端通态电流为3A(平均值)，浪涌电流15A(不重复)。选用交流固态继电器，既简化了电路，又
32、使强、弱电完全隔离，保证了主板的安全图中的74LS05为反相器，用做中间缓冲器，其中4个通道分别驱动4个SPl110固态继电器，另外两个通道用于驱动指示灯LED5和LED6。74LS05为双“2-4”译码器，选用它可解决CPU中I0线数量不足的问题,从功能要求可知，洗衣机有4种洗衣工作程序，需要用4种不同的显示来加以区别。74LS05只要CPU的P3.0和P3.l两根线即可提供4种不同显示的驱动。其逻辑关系是：P3.0、P3.l为“11”时，LEDl亮，指示标准程序；为“10”时，LED2亮，指示经济程序；为“0I”时,LED3亮，指示单独程序；为“00”时，LED4亮，指示排水程序。洗衣机的
33、暂停功能(暂停键S6)、安全保护与防振功能(盖开关S3)均采用中断方式处理。这两个中断分别对应CPU的外部中断0(P3.2脚)和外部中断1(P3.3脚)。中断请求信号通过TC4013BP双D触发器的两个Q端，分别加到CPU的P3.2和P3.3，并由触发器锁存，直到CPU响应结束为止。开盖(安全保护)或不平衡(防振动)中断信号(都会引起盖开关S3的闭合)，通过由v1和v2组成的反相器送至TC4013BP的CLK端，经触发器的Q端加到CPU的P3.3。 为了充分利用CPU的IO口线，P3.4和P3.5采用分时复用技术，每根线具有两个功能。在洗衣机未进入工作状态或洗衣机处于暂停状态期间，P3.4为输
34、入线，用于监测起动键的状态；当起动键按下时，洗衣机即进入工作状态或从暂停状态恢复到原来的工作状态；当洗衣机暂停导致CPU响应中断时，P3.4为输出线，待中断处理完毕时，由P3.4发信将D触发器输出的中断请求信号撤销。在洗衣机进水或排水期间，P3.5被用做输入线，用于监测水位开关状态，为CPU提供洗衣机的水位信息；在洗衣机高速脱水期间，当发生开盖或不平衡导致CPU响应中断时，P3.5为输出线，待中断处理结束后，由P3.5发信将D触发器输出的中断请求信号撤销。 CPU的P3.7用于驱动蜂鸣器发出各种报警声音。CPU的第4、第5脚外接6MHz的晶振。第l脚通过10F电解电容接到+5V电源，可实现上电
35、自动复位，S7为强制复位键。 洗衣机的强、弱洗涤可通过S1键进行循环选择。Sl键还具有第二功能，即当洗衣机发生故障转入报警程序后，按下S1键可以退出报警状态，回到初始待命状态。洗衣工作程序可通过S2键循环选择。 洗衣机的工作状态可通过LED7LED9进行显示。脱水期间，系统在响应开盖或不平衡中断后，CPU采取软件查洵的方式，通过Pl.6脚对盖开关进行监测，以确定洗衣机是否继续进行脱水操作。 3.4控制程序设计根据全自动洗衣机的功能要求，设计控制系统的程序流程如图3.3示。 图3.33.4.1代码注释T0 电动机转动定时T1 混合液流出定时Y5 电动机转动M200 中间继电器，使阀门打开X4 触
36、发页面传感器SQ4参考文献单片机应用技术 北京理工大学出版社 倪志莲 PLC电器控制技术 东南大学出版社 荣大龙、顾启民单片机原理与应用设计 电子工业出版社 张毅刚、彭喜元51单片机开发入门与典型实例 民邮电出版社 王守中、聂元铭 电气控制与PLC原理及应用 业出版社 程周PLC原理与应用 华大学出版社 俞国亮 自动化制造系统 重庆大学 根保宝致谢 通过这次为期三周的课程设计，我对控制系统中的单片机有了更深一步的了解，掌握了很多以前不懂的知识。这次的控制系统的课程设计重点是理论与实际的相结合，不单单只是书上的一条条分离的指令。通过这次设计让我更系统的了解到了单个指令以及单片机的扩展内容，为以后
37、得学习做了更进一步的准备并且打下了坚实的基础。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的应该就是查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加尽善尽美，查阅有关这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我想这是在做控制系统单片机的课程设计，总有一些缺陷，不可能抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而作为设计中的一员一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。要做好一个课程设计，就必须做到：在设计之前，我们要对所接受的任务以及每个小组具体到每个人应该做什么，应该心中有个了解，知道控制系统的单片机有哪些资源；要有一个清晰的设计思路和一个完整的软件流程图；在设计程序时，不
38、能更不要妄想一次就将整个程序设计好，而是要经过反复修改、不断改进以达到设计的最终完善是设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现其预期的设计功能，而应该让人一看就能明白你的设计思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常普遍的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。只有这样才能在一次次中进步与提高！1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率
39、的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片
40、机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄
41、表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051
42、F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研