【51单片机洗衣机课程设计】是自动化与电气工程学院学生进行的一项实践项目,旨在通过实际操作提升学生的单片机应用能力和系统设计能力。在这个设计中,学生使用了89C51型号的51系列单片机,这是一种常见的微控制器,常用于嵌入式系统的设计。
1. **设计目的与要求**:
- 目的在于运用单片机技术,设计一个能够模拟洗衣机基本功能的控制系统,包括进水、洗涤、排水、漂洗和脱水。这不仅锻炼了学生的实践技能,也强化了他们将理论知识应用于实际问题的能力。
- 设计要求主要体现在通过软件仿真模拟洗衣机的工作流程,实现各项功能的自动化控制。
2. **设计方法**:
- 使用89C51单片机的P0、P1、P2、P3口进行串行输入输出,控制数码管显示工作状态,以及电机和发光二极管的运行,来模拟洗衣机的实际工作过程。
3. **设计方案**:
- 洗涤过程:通过预设时间和电机正反转控制,实现衣物的搅拌洗涤。电机正转和反转的控制是通过P3.2和P3.3引脚的高低电平变化来实现的。
- 漂洗过程:在洗涤结束后,重复类似洗涤的过程以清除残留的洗涤剂,设定为三次漂洗。
- 脱水过程:漂洗后,通过电机高速旋转产生离心力,使衣物水分被甩出。排水和脱水时间也是预先设定好的。
4. **设计原理**:
- 利用51单片机预装程序,通过功能选择开关选择工作模式,控制洗衣机按照预设的程序执行。洗涤时间可以通过外部输入的秒(min)和分(sec)进行调整,电机的正反转由P3.2和P3.3引脚控制,漂洗次数和脱水控制则通过标志位flag1和flag2实现。
5. **硬件设计**:
- 系统主要组件包括51单片机、74LS245芯片(用作总线驱动器)、四个数码管(显示工作状态和时间)、发光二极管(状态指示)、直流电动机(负责洗涤和脱水)和三极管(用于电机和阀门控制)等。
- 设计原理图中,单片机通过输入/输出接口与各个组件相连,实现功能选择、状态显示和电机控制等功能。
这个课程设计项目展示了51单片机在控制洗衣机这类家用电器中的应用,强调了单片机的灵活性和实用性。通过这样的设计,学生不仅掌握了单片机编程和系统设计的基本技能,还深化了对理论知识的理解,培养了实际问题解决能力。