基于mcs51单片机的洗衣机控制系统设计.pdf
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《自动化与仪器仪表》２００８年第４期（总第１３８期）
基于ＭＣＳ－５
１单片机的洗衣机控制系统设计
王琰
（南京化工职业技术学院自动控制系
江苏南京，２１００４８）
摘
要：根据洗衣机的控制要求，从功能要求、硬件设计、软件设计三个方面描述了一个以ＭＣＳ一５ｌ单片机为
控制核心的洗衣机控制系统。给出了硬件线路框图和相关的控制程序流程图。
关键词：ＭＣＳ－５１单片机；洗衣机控制系统；硬件；控制程序
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｗａｓｈｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ。ａ
ｃｏｎｔｒｏｌ
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ｗｉｔｈ
ｔｈｅ
ＭＣＳ－５
１
ＳＣＭＣ
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ｔｈｅ
ｃｏ飑
ａｂｏｕｔ
ｗａｓｈｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅｓ
Ｗｅｌ＇ｅ
ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ
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ｔｈｒｅｅ
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ｏｆ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｈａｒｄｗａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ，ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ
ｈａｒｄｗａｒｅ
ｃｉｒｃｕｉｔ
ｄｉａｇｒａｍ
ａｎｄ
ｒｅｌａｔｅｄ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｆｌｏｗ
ｃｈａｒｔ
ｏｆ
ｔｈｅ
ｐｒｏｇｒａｍ
ｗｅｒｅ
ｇｉｖｅｎ．
Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ＭＣＳ一５１ＳＣＭＣ；Ｗａｓｈｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｓｙｓｔｅｍ；Ｈａｒｄｗａｒｅ：Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｐｒｏｇｒａｍ
中图分类号：ＴＰ２７３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—９２２７（２００８）０４－００３７－０３
０引言
随着单片机技术日新月异的发展，单片机以其集成度
高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等特点在过
程控制、机电一体化、智能化仪表、家用电器等方面得到了
广泛应用。本文采用ＭＣＳ－５１单片机作为洗衣机控制系统的
核心，硬件线路及控制程序的设计是该系统的重要组成部
分。硬件线路设计主要包括电源、功能及控制系统、洗衣机
状态显示、输出控制电路的设计。控制程序设计主要包括主
程序、内部定时中断服务程序、外部中断服务程序的设计。
１
洗衣机功能要求
洗衣机的主要工作程序是：洗涤—·脱水—·漂洗—一脱
水—一漂洗—峨水。上述工作程序中，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，当供水达到预定水位时，水位开关接通，进水
阀断电关闭，停止供水。洗涤电动机接通电源，带动波轮（或
桶）旋转，产生各种形式的水流搅动衣物进行洗涤。通过电
动机不停的正转、停、反转、反复循环，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，以次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器动作是完全相同的。
（３）脱水过程：洗涤或漂洗后，需要对衣物进行脱水以
便晾干，节省水资源，所以脱水是洗衣过程中必不可少的环
节。洗涤或漂洗过程结束后，电动机停止转动，排水阀通电，
打开排水阀门排水。当水位低到一定程度时，满足安全条
件，脱水电动机接通，电机带动脱水桶高速旋转，利用离心
收稿日期：２００８—０１—２５
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，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。
２洗衣机硬件电路设计
根据洗衣机的基本功能，硬件电路设计需要考虑：水流
强度的问题、洗涤、漂洗、脱水时间设定长短的问题、工作
时间或剩余时间的显示、工作过程中的暂停、启动、复位、
洗完后的报警等问题。
采用５ｌ系列单片机作为控制核心，主要包括电源部分、
功能设置及控制电路、洗衣机状态显示及输出控制电路。主
要组成部件有：单片机、ｊ
７４ＬＳｌ３８译码器、指示灯、ＬＥＤ显
示器、电动机、蜂鸣器、电磁阀以及按键等。硬件线路图如
图１所示。
（１）电源部分
市电先经变压器降压，再经桥式整流电路整流，最后用
三端稳压器稳压得到５Ｖ的电压作为整个控制器的工作电源。
（２）功能设置及控制电路
①暂停键Ｋ０，接Ｐ３．３，用外部中断１实现工作过程的
暂停，根据人的需要可以进行手工洗涤；
②水位开关Ｋ１，接Ｐ１．Ｏ，水位到位时，Ｋ１闭合。在进
水期间，系统不断检测Ｋ１，当检测到Ｋ１闭合就停止进水；
③按键Ｋ２，接Ｐ１．６，作为工作过程中的启动键；
④按键Ｋ３是洗衣强度选择键，接Ｐ３．４，每按一次代表
一种强度。分别是标准、弱洗、强洗和自编，由４个指示灯
进行显示；
⑥按键Ｋ４，接Ｐ３．５，对洗衣时间进行设置，并用数码
管ＬＥＤｌ和ＬＥＤ２显示：
⑥按键Ｋ５，接Ｐ３．６，对漂洗、脱水次数进行设置，并
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