应用设计
浮
二
基 于
洗衣机智能控 制 系统
单片机 的
曾璐 李 明
现 今 , 高效 、 节 能 、 省水 、 环
保 型 的 洗 衣 机 在 市 场 上 一 直 占据
键 , 则洗 涤 次 数 指 示 灯 被 点 亮 。 此
时 按 下 按 键 增 或 减 就 可 设 置 洗 涤
着 主 导 地 位 , 洗 衣 机 无 论 在 质 量 、
次 数 , 洗 涤 次 数 设 置 好 后 , 通 过 编
技术 、 功 能还 是 外观上 面 , 谁能接
程 选 择按 键 , 指 示 灯 洗 衣 时 间 被 点
近 于 为人 们 的生 活 服 务 这 一 主题 ,
亮 , 此 时 可 设 置 洗 衣 时 间 。 洗 衣 时
谁 就 能 得 到 长 足 的 进 步 和 发 展 。
间设 置 好 后 , 再 设 置 脱 水 时 间 。 设
今 后 一 段 时 间 洗 衣 机 将 向 高 度 自
置 好 洗 衣 机 的工 作模 式 后 , 按 下 启
动 化 、 品 式 多 样 化 、 节 能 健 康 化
动 按 键 , 洗 衣 机 就 开 始 工 作 , 洗 衣
等几 个 方 向发 展 。
机 自动 将 用 户 设 置 的 洗 衣 时 间 除
单片机 在 日常 家 电 中的应用 比
以洗 涤次数得 到每次换水时 间 。 如
较 广 泛 。 洗 衣 机 智 能 控 制 系 统 就
用 户设 置 的洗 衣 时 间为 分 钟 , 洗
是 一 种 以 单 片 机 为 控 制 核 心 的 系
涤 次数 为 次 , 则洗衣 机每隔 分钟
统 , 它 把 以 往 对 洗 衣 机 的 烦 琐 的
操 作 变 得 简 单 化 , 不 但 其 机 器 性
自动换 一 次 水 。 在 洗 衣 的过 程 中 ,
显 示器 显 示 的数字 为洗衣剩 余
能 显 著 提 高 , 还 增 加 了 难 以 实 现
时 间 。 当用 户设 定 的洗衣 时 间结束
的 功 能 , 同 时 也 提 高 了 控 制 的 精
后 , 洗 衣 机将 洗 衣 桶 内的水 放 掉 ,
确 度 , 硬 件 与 软 件 相 互 配 合 实 现
然 后 启 动 电动 机 , 脱 水过 程 开 始 ,
洗 衣工 作 的智 能化 和 自动化 。
总体 设 计
此 时指 示灯 剩 余时 间被 点亮 。
显 示 器 显 示 的数 字 即 为 脱 水 剩 余
时 间 。 脱 水 完 成 后 , 洗 衣 机 的蜂 鸣
该 洗 衣 机 的面 版设 计 为 四 个 按
器 发 次 “ 嘟 嘟 ”声 , 通 知 用 户 洗 衣
采 用
单 片机 对
洗 衣 机 进 行 智 能 控 制 , 通 过
译 码 器 、 水 位 检 测
键 、 七 个 指 示 灯 和 两 个
显 示 器
过 程 已 经结 束 。
机 构 、
数 码 显 示 器 、 健
组 成 。 四 个 按 键用 于洗 衣 机 的工 作
盘 等硬 件 的 设 计 , 可 以 实现
方式 , 指示 灯 配 合按 键 工 作 ,
显
硬 件 设 计
洗 衣 机 工 作 过 程 的 自动 化 。
实 际 应 用 表 明 该 系统 具 有控
制 洗 涤 强 洗 、 弱 洗 、 脱
示 器 用 于 显 示 洗 衣 时 间 和 脱 水 时
本设 计采用
间 。 打 开 洗 衣 机 的 电源 开 关 后 , 强
衣 机进 行 控制 ,
芯 片对洗
芯 片的引
洗 指示 灯 被 点亮 , 表 明 当前 洗 衣 机
脚 封 装 图 如 图 所 示 。 通 过
水 、 定 时 以 及 洗 涤 次 数 和 动
工 作 于 强 洗 模 式 , 即 电动 机 只 向一
译 码 器 、 水 位 检 测 机 构 、
作 编 程 等 功 能 , 从 而 极 大 地
提 高效 率 、 降低 功 耗 、 减 少
噪 声 。
个 方 向运 转 。 若要 选 择 弱 洗工作方
进 水 阀 、 排 水 阀 、
数 码 显 示
式 , 只 需 按 一 下 增 键 , 设 置 好 强 洗
器 、 键 盘 等 硬 件 设 备 实 现 洗 衣 机
或 弱 洗 模 式 后 , 按 一 下 编 程 选 择 按
工 作 的 程 序 和 自动 化 。 电路 原 理
微 处 理 器 和
起 , 特 别 是 可 反 复擦 写 的
存储 器 结合 在 一
存
储器可有效地 降低开发成本 。 基 于
上 述 特 点 , 可使 电路极 大地 简化 ,
而 且 程 序 的 编 写 及 固化 也 相 当方
便 、 灵活 。
芯 片的 口 和 口 分 别 连 接
一 个
数码 管 。 用 于控制高位 ,
用于控制低位 。 和 与电动
机 相 连 接 。
与蜂 鸣 器 相 连 , 当
为 时 , 蜂 鸣器 发声 , 当 为
时 , 蜂鸣器停 止 发声 。 芯 片的
、
、 与
译 码 器输 入 端
、
、 相 连 ,
和
分 别和 两
个进排水 阀相连 。
控制进水阀 ,
为 出水 阀 。
和 为键 盘
的行输 出 ,
、 为键 盘的列输
人 。 芯 片的
与水位检测 机 构相
设计 如图 所示 。
芯 片有璐仓个引脚 ,
个 外 部 双 向输 人 输 出
端
口 。 同时 内含 个 外 中断 口 , 个
位 可 编程 定 时计 数器 , 个 全 双 工
串 行 通 信 口 , 个 读 写 口 线 。
可 以按 照常规方 法进行编
程 , 也可 以在线编程 。 它把通 用 的
渔鲜庵 香孩术 以拍
硬件输入 控 制
译 码 器 为 一 线 译 码
器 , 从控 制要求 可知 , 洗衣 机 的工
作模 式 及 工 作 程 序必 须有 种 不 同
的显 示 加 以 区 别 。
译 码 器
的输人端 、
、 分 别接单 片机 的
、
。 输 出端分 别 与
指 示 灯 相 连 , 即 共 有 个 指 示 灯 。
输 出端 控 制 洗 衣 剩 余 时 间控 制
控 制 脱 水 剩 余 时 间 指 示
灯 ,
灯 ,
控 制 强 洗 指 示 灯 ,
控
制弱洗 指示 灯 ,
控 制洗 涤 次数
指 示 灯 ,
控 制 洗 衣 时 间 指 示
灯 ,
控制 脱水 时 间指示 灯 。
设 计 中洗 衣 机使用 的是 由四个
按键组 成 的矩 阵键 盘 。并将行线
接 单 片 机 的
和
作 为 输 出
端 , 列线 接芯 片的
和 作 为输
人 端 。 从 而 实现 对强 弱洗 、 洗 衣 次
数 、洗衣 时 间和脱 水 时 间进行设置 。
硬 件输 出控 制
态及 工作模 式 的控制 , 外 中断 服务
后 , 洗衣机 才继续工作 。
本 系统 的输 出控制 电路 有 电动
程序是对水位进行控制 , 定 时器 服
机 、 进水 阀 、 排 水 阀和水 位检测机
务程 序是对洗衣 时 间和每次换水 时
抗 干 扰设 计
构 。 进水 阀 、 排水 阀有开 启 和关 闭
间的定时控制 , 定 时器 是 对脱水 时
在设计 中 , 我们将软件抗 干扰
两 种 状 态 。 电 动机 有 两 个 控 制端 ,
一端控制 电动机正 向运 转 , 该端 与
间 的控 制 。 本 系统 采 用
晶体
振荡器 , 定 时器 和定 时器 的初始
的重 点放 在 了
抗 干 扰 问题 上 。
在洗衣机洗 涤的过程 中 , 如果 干 扰
相 连 另一 端 控 制 电动 机反 向
设 置 为 每 隔
产 生 一 次 中断 。
强 烈 , 干 扰就很 可 能通 过 三 总线扰
运 转 , 该端 与
相 连 。 根 据 洗 衣
因此定 时器 高位装人 的时间常数 为
乱
按 正 常流 程 执 行 这些 程 序 。
模式 , 强洗假定 电动机 始终 向一个
, 低 位 为
, 洗 衣 机 进 人 工
抗 干扰 的 目的就是发 现
如何受
方 向转 动 , 弱洗 指 电动机 朝 正 反两
作状 态后 定 时器 即被启动 。
个方 向交替运 动 , 每隔一 分钟 变动
方 向 。 中断 通 过 水 位 检 测 机 构 进
行 判 断水 位 标 志 , 用 于 标 识 水 已
在设计 中 , 启动键 被按 下 后 , 在
洗衣机运行 工 作过程 中 , 被用来 当
作暂停键使用 。 当启 动键 被按下 后 ,
到 干扰 , 如何拦 截失去控 制的程序
流 向 , 如何使程序 的损 失减小 , 如何
尽 可 能无 扰 动 地 恢 复 系 统 正 常状
态 。 这些 可 以通过 以下 两 个途径 实
放满或 已放 空 。
软 件 设 计
在某一 段 时 间内 , 对按键 的状态进
现 指令冗余 和软件 陷阱 。 通 过 这 两
行判断 , 如果按键 既不是编程状态 ,
也不 是增 、减状态 , 而是 被再 次按 下
种 方式 , 用利于抗干扰问题 的解决 。
单 片
本 文介绍 了采用
根 据控 制要 求 , 程 序 的 主程 序
启动键 , 则此时便 当做暂停键使用 ,
机 对 家用 洗 衣 机 进 行 智 能 控 制 , 经
流 程 图 如 图 所 示 。 软 件 设 计 还 包
停 止洗 衣机 的工作 , 保 留 当时 的工
过实践检验 , 本系统具有结 构 简单 ,
括 外 中断 服 务程序是关 于 编 程 状
作状态 , 当需要 时 , 再 次按下 启 动键
使用方便 , 可靠性 高等特点 。 目
口