摘 要

伴随数字技术的不断成长，使得其大量的运用到智能控制的进程中。单片机以其积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。因此在整体的生产、生活系统中都存在较为普遍的运用。其实际存在的特征，令其在实时控制方面存在较为理想的表现，诸如工控、智能设备和通用测控单元等基础构成。

而实际设计的洗衣机控制设备，核心属于电源电路、单片机以及外部硬件电路三方面的基础构成。有关的电源电路为有关的单片机80c51提供实际电压约为5v的对应直流电压；而实际的主控系统核心负责控制具体的工作流程，其中涵盖有关的80c51单片机、数码管以及配套的LED等元件而构成；而在有关的外部硬件电路方面则涵盖配套的继电器以及LED灯等基础元件，通过配套的LED数码管而显示具体的代码信息，在操作实现之后能够自行报警。通过编程及系统调试，实现了本设计的既定功能^[1]，使此次设计的自动洗衣机的使用起来简单、直观，取材容易，结构简洁，虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美，但也能基本实现洗衣要求。

关键字：全自动洗衣机、80c51、LED、变速电动机。

目录

摘要 1

第1章 绪论 3

1.1 研究背景及意义 3

1.2 发展现状 3

1.3 论文主要安排 5

第2章 总体设计方法 6

2.1 洗衣机的工作过程 6

2.2 全自动洗衣机的设计 7

2.3 全自动洗衣机各元器件的基本功能和具体参数 8

2.4 本章小结 10

第3章 全自动洗衣机系统硬件设计 11

3.1 控制系统图 11

3.2 控制功能及过程 11

3.3 本章小结 18

第4章 软件设计、仿真调试 19

4.1 主程序设计 19

4.2 主程序及子程序流程图 19

4.3 调试 21

第5章 总结分析 23

参考文献 25

附录 26

洗衣机控制程序清单 26

自动控制系统原理图 31

绪论

在当代的生产、生活体系中，存在自动控制需求的场景都存在有关的单片机设备。单片机的具体运用能够实现更为理想的小型化以及智能化表现，同时在抗干扰方面有着较为理想的表现，能够在各式各样的恶劣情形之中靠地工作，综合成本也更为低廉。因此单片机有着较为普遍的运用，当前其在自动化、测控以及智能仪器等方面获得了普遍的运用。

研究背景及意义

通过有关的80C51单片机，而实现洗衣机的有效控制，以此来实现基础的进水、洗涤、漂洗以及脱水等基础功能。多种衣物，以及具体的洗涤、漂洗、脱水等操作耗费的时间存在一定的差异，需要综合设计环节可以达成良好的过程选择，同时在LED显示屏方面输出具体的过程代码。在运行的时候能显示完成整个过程的剩余时间。为有效的控制IO端口，同时确保连接操作足够简捷， LED显示操作之中存在一定的动态扫描的基础方式。有关的软件编程引入有关的汇编语言，在烧录完成有关的单片机之后，可以达成高效的上电运行操作。同时还需要存在较为理想的稳定性，以此来确保洗衣机的有效运转。进而体验单片机的基础设计以及开发流程。

发展现状

全自动洗衣机参照实际结构的差异，能够界定为波轮式、滚筒式以及搅拌式三类设备。其在世界范围内的洗衣机市场中的占比是33％、52％以及15％。而其中的搅拌式洗衣机并未在国内市场销售，下文仅针对有关的波轮式以及滚筒式设备开展简要的论述。

滚筒式的设备可以实现更为高效软化纤维的效果，控制洗涤环节之中的损伤以及变形等问题，同时也可以使得最终的衣物形成较为柔软以及蓬松的模式。若是针对进水开展配套的升温以及洗涤操作，使得洗衣粉可以实现有效的溶解，进一步加速弱酸性物质和污染物之间的化学反应，实现更为理想的酶的活性，有效的解决其中存在的汗渍、血渍、灰尘以及油污等问题，在相同洁净比的情况下控制对机械外力存在的需求。但波轮式洗衣机对于机械力存在较高的要求，进一步带来了衣物损伤问题，其造成波轮式设备的磨损率相对更高。

关于水流：当前波轮式设备的研发重点属于扩充新水流，例如LG研究的有关拳击棒、松下研发的双瀑布等，各个厂商都致力于通过紊乱的水流而控制衣物方面存在的缠绕问题，增强水流整体的冲刷力而实现更为理想的洗涤效果，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之问的摩擦方式相比，水流冲刷对衣物的损伤较小。实际洗涤效果没有明显差异，所以不必太在意。

程序控制器：当前新制作的波轮洗衣机，都引入了有关的单片机而实现有效的控制，最初的机械式方案目前多数已正式淘汰。有关企业制作的各个型号的波轮设备实际的控制程序存在一定的差异，但都需要存在数个控制项，各项之中又存在多种洗涤程序能够选择，可以有效的解决多种洗涤要求。

模糊控制：单片机依靠获得传感器传递的具体信号，和电动机的具体转速信息，从而识别衣物的具体质地、数量以及脏污状况，进一步有效的控制洗衣机活动，而实现科学的洗涤操作，但是因为当前技术存在的约束，使得存在有关功能的洗衣机存在较为高昂的成本。

不锈钢内桶：使用此类设备的具体目的，属于控制有关衣物以及内桶壁而存在的基础摩擦力，进一步控制衣物方面存在的磨损问题，属于实际选购操作需要分析的关键问题之一。

同心洗：其属于将电动机轴以及洗衣桶主轴实现配套的同心安装，以及高效的驱动操作。对于此类洗涤操作而言，尤其是在具体脱水环节之中整体的振动存在一定的降低，进而使得其中的噪声获得有效的控制。但宣传中常常提到的延长洗衣机的寿命是不正确的。

变频：变频的优势属于采用多样化的转速方案，进而使得其中的洗涤强度控制于合理范畴，确保洁净的情况下，有效控制磨损问题。并且实现更为理想的脱水效果，控制整体的振动以及噪声问题。缺点也是价格太贵。

现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机，还有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机，小到可以在出外旅行的时候随身携带，为了更方便的操作有的厂家还开发出了可以远程控制的洗衣机。将来，洗衣机必然会朝着使用更方便、更加节能、更加个性化的方向发展。

论文主要安排

本文以全自动洗衣机为研究对象，根据洗衣机循环，显示进展部分的功能要求，以80c51为控制器，模拟设计了一款简单的全自动洗衣机。论文给出了各部分的设计依据，设计原理，并建立了仿真模型进行仿真测试。论文的内如编排如下：

第一章 分析设计的基础背景以及意义，简要分析世界范围内的研究状况，进而引导论文的核心研究内容。

第二章 针对全自动洗衣机的特性和功能需求，确立各元器件的基本功能和具体参数，设计洗衣机主体总体架构。

第三章 硬件设计，涵盖控制、复位、报警以及计时电路等基础构成。主控芯片采用80c51，通过各电路的结合，实现进水，洗衣，脱水的全流程。

第四章 采用proteus软件搭建仿真电路模型进行调试分析，解决和优化软硬件设计中出现的问题。

第五章 针对已实现的工作和成果开展配套的总结分析工作，展望后续优化以及完善的基础方向。

总体设计方法

在具体的设计工作前，需要了解实际设计的项目要求实现何种任务，实现哪一类需求，同时参照实际需求实现的任务以及要求，而选定配套的软硬件方案开展设计。具体的设计操作之中，需要对于工作流程和原理形成系统的认知。

洗衣机的工作过程

当前运用较多的波轮式设备，包括全自动和双缸两类，依靠机械而存在的排渗、冲刷等机械影响，以及洗涤剂方面存在的润湿、分散等影响之下，而将对应的污垢转移到水体之内而达成洗净的效果。

1. 洗涤过程

在连通电力之后，若是不选定对应的洗衣周期，那么洗衣机在最初的洗涤环节之后。转入到有关的洗涤流程中，先将有关的进水阀进行接通处理，对于洗衣机进行供水操作，而在符合要求水位的情况下，对应的进水阀则转为断电关闭的状态，暂停有关的进水操作；电机M进行有关的接通处理，带动波轮方面存在旋转的变化，发展为特殊的洗衣水流。而有关的电机M属于特殊的正反转电机，能够发展为特殊的往返水流，可以实现更好的洗涤效果。

1. 漂洗过程

和实际的洗涤环节基本一致，而仅仅是整体时间较为短暂。

1. 脱水过程

有关的洗涤以及漂洗环节终止之后，对应的电机M暂停运转，有关的排水阀M进行配套的接通处理，开启有关的排水操作。在排水阀活动的过程中，电机M也转入到接通的状态，使得有关的电机能够高效的带动内桶的活动。而在实际水位降低到特定参数的情况下，在一定时间的处理程序之后，电机转入到正转的程序中，实现内桶的快速旋转，可以实现衣物的高效甩干。

对于双缸洗衣机设备而言，电机存在的正、反转变化，以及具体的洗涤时间的控制，依靠配套的机械定时器而实现控制，有关的全自动洗衣机依靠电路方面而实现操作，对有关的洗涤活动而言，其效果基本一致；仅仅是其需要开启排水程序，移动衣物进行脱水和洗涤等程序，较为繁琐。