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基于单片机的智能洗衣机设计（Proteus仿真）

一、选题简介、意义

自19世纪中期，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今洗衣机的发展已经历了一个多世纪。国内外的研究现状也有所不同。1910年世界上第一台洗衣机问世标志着人类家务劳动自动化的开始。

1922年的搅拌式洗衣机到70年代后期的全自动洗衣机，洗衣机行业在不断进行改革。全自动洗衣机可分为两类：电动控制洗衣机和电脑控制洗衣机。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机的研制步伐，首先英国研制并推出了一种喷流式洗衣机。入90年代由于电机调速技术的提高，实现了洗衣机宽范围、大调速比的转速变换与调节诞生了各种新水流洗衣机。20世纪末到21世纪初变频洗衣机问世,使洗衣机的功能更具人性化实现真正意义上的智能化控制，成为目前人们研究的主要方向。

由于我国洗衣机起步晚，在技术方面和质量方面与国外存在一定的差距。所以现在内资品牌正立足技术升级，也开始重视高端产品研发，国内的洗衣机产业也在不断发展。随着更多国内外强势品牌加入研究新的技术，开发新的产品，洗衣机行业将爆发新一轮以“绿色环保”、“节水节能”为主题的大战。而技术制高点则是未来的竞争焦点消费者选择自动选择进水量和洗衣程序，进一步实现省水、省电。普通的洗衣机已不能满足人的需求，所以需研究多功能的全自动洗衣机。

单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便等优势得到了许多电子设计者及厂商的青睐。因此基于单片机的自动洗衣机控制系统具有精度高、功能强﹑经济性好的特点。无论在提高产品质量还是产品数量，节约能源还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。对基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计进行深入研究，

有利于进一步了解单片机在不同领的应用方法，学会单片机控制全自动洗衣机的设计方法。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以单片机为设计依据，以51单片机为基础开发智能洗衣机控制系统

（二）拟解决的主要问题：

1控制系统的总体结构设计；

2.控制系统的硬件设计；

3.控制系统的软件设计；

（三）预期目标：

根据项目需求，控制系统必须实现正转，停止，反转，停止，正转的功能；

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统构架，进行结构设计；

第三阶段：进行硬件及软件设计；

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于单片机实践学习实践经验，在教师指导下，以51单片机为基础，设计开发智能洗衣机

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

一、绪论 3

1.1课题来源以及研究意义 3

1.2单片机的发展历史与研究简述 3

二、基于单片机的智能洗衣机设计的总体方案 5

2.1洗衣机系统设计与大体要求 5

2.2智能洗衣机控制系统的构成 5

2.3智能洗衣机的系统框图 6

三、硬件介绍 8

3.1 AT89C51系列单片机介绍 8

3.1.1 AT89C51单片机的功能特性 9

3.1.2 AT89C51各个管脚分布 9

3.1.3 AT89C51芯片的擦除 10

3.1.4单片机和PLC的差别 11

3.2洗衣机控制系统的控制按钮键盘 12

3.3洗衣机控制系统的蜂鸣器 12

3.4洗衣机控制系统的时间显示电路 14

3.5洗衣机控制系统的水位控制电路 16

3.6洗衣机控制系统的指示灯系统电路 17

3.7洗衣机控制系统的硬件设计图 17

四、软件设计 18

4.1整体程序处理流程图 18

五、对洗衣机控制系统的调试工作 21

5.1单片机仿真软件简单的介绍 21

5.2单片机程序编写软件的简单介绍 21

5.3单片机程序的编写与仿真调试 21

六、设计总结 24

七、结束致谢词 25

参考文献 26

毕业设计附录 27

 

一、绪论

1.1课题来源以及研究意义

科技快速发展的21世纪里，家用电子产品得到了飞速且激进式的发展。许多家电设备都越来越给与人类快捷方便的生活体验，并且这些电器设备大部分都含有PLC或是各种各样系列的单片机。单片机芯片以其无与伦比的性能和价格比位、广阔且泛用式的使用和应用范围、绝对优质的稳定与平衡性、极小的工作伏特、持续稳定的极小功耗等很多优点，近几年得到爆发式的井喷发展和大面积大范围的学校推广，应用遍及工厂的工业制造控制系统、智能化的通信产品、日常的使用工具甚至是玩具等。并且已经深入到工业制造的各个环节和领域以及人民基础生活的各个方面，如自动化生产车间的流水线控制、智能型家用电器（洗衣机，电磁炉，微波炉）等。用单片机芯片来控制的小型家电产品具有方便携带，便于利用，操作不繁琐的特点，单片机的发展时间并不是很长，从1974年到如今的2018年，单片机仅仅只是经过了44年，不得不承认44年的时间单片机由原本的双芯片标准发展到了现在的泛用性广，稳定性高，易于扩展的样子是异常高速化的，所以本文决定将人们日常使用的家电洗衣机与单片机相结合，研究单片机的使用。

1.2单片机的发展历史与研究简述

世界上有历史记载的第一个单片机是1974年由日本秘级虹口公司的嶋正利先生与美国inter公司的特德·霍福合作发明的，他们的单片机命名为 4004。从那一年开始单片机正式开始了发展，世界迈入了单片机初级阶段。因工艺限制，单片机采用双片的形式，而且功能比较简单。单片机由8位CPU、64字节RAM和2个并行I/O口，还需加一块3851，才能被称为单片机。1976年开始单片机进入了低性能的单片阶段，这时的单片机也是真正意义上单片，仅仅一块芯片含有8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM和ROM等，但无串行I/O口，中断处理也比较简单。1978年开始，单片机进入了高性能的阶段，仅仅经过2年的发展，这一类单片机就由无穿行I/O接口做到了带有穿行I/O口，并且拥有多极中断处理，8位定时/计数器也成功的更换为16为定时/计数器。再之后的4年内单片机发展到了现代的格式，RAM/ROM的容量进一步的增加，实是处理能力也更加的强大。

单片机的发展时间并不久，但单片机的发展速度我们有目共睹，相信单片机的发展速度相比这44年在如今会长江后浪推前浪，有一个完美的发展空间。

单片机的适用范围非常广泛，从手机，玩具，鼠标这些身边的东西到汽车，飞机，卫星这些大型物件，单片机的身影无处不在，它就像一个熟悉的陌生人一样无处不在，而又白首如新。

用单片机来设计洗衣机的系统再好不过，尽管洗衣机系统的设计在单片机的应用中是非常简单的一环，但是任何事情不都是从简单开始做才能做好吗？洗衣机作为我们身边最贴近生活的东西，我认为用洗衣机的系统来训练单片机的应用，再合适不过。将此作为我的课题来研究使自己对于单片机系统的理解与实际使用有进一步的加深与巩固，在实践中了解自己的知识并加以利用，大大提高自己的实践能力，使自己能熟练的掌握单片机芯片的应用我觉得是势在必行的事情。

 

参考文献

1.单片机应用技术（C语言版）单正娅 西安电子科技大学出版社2014.10

2.电工与电子技术 陆伟 电子科技大学出版社2008 05

3.C语言程序设计 潭浩强 清华大学出版社.2005.07

4.传感器和检测技术 余云强 高等教育出版社 2013.03

5.计算机信息技术 孙志辉 南京大学出版社 2007.06

6.数控编程操作 李河水 机械工业出版社 2009.11

7.电子与电工基础教程 郭在泉 电子科技大学出版社2008 05

8. 单片机应用技术 苪长颖 西安电子科技大学出版社2014.10