单片机原理及系统课程设计专业：自动控制班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年1月12日评语：考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩（100分）单片机原理及系统课程设计报告基于AT89C51单片机的全自动洗衣机设计1设计目的及要求1.1设计目的洗衣机已成为人们日常生活中必不可少的一部分，但是传统的基于继电器的控制，已不能满足人们对洗衣机的要求。因此设计了基于单片机的洗衣机控制电路系统，由单片机控制实现洗衣机的各项功能。单片机的体积小，控制功能灵活，因此，设计出基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。由于个人能力有限，所设计的洗衣机比前沿科技产品要差很远。所以这次课程设计的主要目的在于通过亲手操作，查找资料，培养自己的分析设计能力，把这学期课程中零散的知识进行整合，将理论的知识联系到实际的生活中，在实例中深入理解一些理论知识，并从中有所收获。1.2设计要求模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束）。显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。洗衣时交替正、反转。2设计方案及原理2.1设计方案利用AT89C51单片机的P0，P1，P2，P3串行口的输入输出功能，控制数码管、电动机、发光二极管的工作状态，进而模拟洗衣机的基本工作过程。洗衣机的主要工作过程是：进水—洗涤—漂洗—换水—漂洗—换水—漂洗—换水—脱水—结束。上述工作过程中，包含三个过程：洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。(1)洗涤过程：放好待洗物，启动开关，进水阀通电，向洗衣机供水，供水结束后，洗涤电动机接通电源，通过电机不停的正转、反转，形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用；同时衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力，达到洗涤衣物的目的。(2)漂洗过程：漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液，因此，漂洗过程与洗涤过程的电机动作是完全相同的。(3)脱水过程：漂洗过程结束后，电动机停止转动，排水阀通电，打开排水阀门排水。当排水到一定程度，满足安全条件时，脱水电动机接通，电机带动脱水桶高速旋转，利用离心力把衣服上的水从桶壁的小眼里甩出。全部洗衣工作完成后，结束指示的LED灯点亮，表示衣物已经洗好，洗衣机就会自动停止工作。2.2设计原理1单片机原理及系统课程设计报告系统设计包括晶振和复位模块，电机驱动模块，LED显示模块，按键控制模块以及数码管显示模块五部分。利用AT89C51单片机芯片,芯片左排引脚外接晶振和复位电路，通过74LS245锁存器连接至数码管，控制数码管稳定显示。右排引脚外接电机驱动电路和各开关以及LED灯。通过人工按压相应的开关，接通电机驱动电路相应的接线端子，实现电机正反转以及LED显示。总体设计原理框图如图1所示。图1系统原理框图通过对开关的操作实现选择想要进行的任何操作。当选择好模式后进入该模式。该模式的参数已装入在单片机中，在单片机中程序的控制下进行工作。程序实现的主要功能是洗涤，漂洗和脱水的控制。其中洗涤时间设初值为136s,由于洗衣过程中电机要不停的正反转，所以用P3.2和P3.3控制。通过流经电机两端电平的高低控制电流的流向，从而改变电机的转向，实现正反转。漂洗过程和洗涤过程较为相似，由于漂洗要多次进行，所以用进水次数标志位flag1控制，当flag1为2,3,4时为漂洗过程。脱水过程是在出水次数flag2的控制下进行。当flag2为4时脱水，当脱水时间到达0后，脱水结束，洗衣结束。上述三个过程中电机工作利用晶体管组成的驱动电路进行驱动。3硬件设计3.1主要元器件在本设计中主要使用了以下元器件：AT89C51单片机芯片、74LS245芯片、晶体振荡器、数码管、发光二极管、直流电动机、三极管。3.2硬件连接图该设计主要应用80C51单片机，外接一些必要的扩展电路，构成系统电路原理图，如图2所示。2单片机原理及系统课程设计报告图2硬件连接图3.3系统设计原理该设计采用模块化的方法，系统原理图分为五个模块，分别为晶振和复位模块，电机驱动模块，LED显示模块，按键控制模块以及数码管显示模块。晶振和复位模块主要通过51单片机的内部振荡方式，产...
