基于plc的全自动洗衣机控制系统设计.docx
全自动洗衣机已经成为我们在日常生活中不可或缺的家用电器，他相对于传统的半自动洗衣机有着巨大的优势，受到了广大家庭的喜爱。本次设计要求使用P1C程序实现洗衣机的全自动洗衣机的全过程。根据全自动洗衣机的控制需求,选用AT89C52单片机担当全自动洗衣机控制系统的核心，让其实现全自动洗衣机的一些主要功能。本次设计将全自动洗衣机的各个功能模块进行细致的划分，并详细的对各个模块的原理和功能进行解释和说明，通过不同的按键来操控洗衣机，来完成不同的工作需求。同时增加传感器，用于实现对整个洗衣过程中的水位，水浑浊程度进行随时的检测，并且将检测结果反馈给单片机，单片机自动的按照不同的子程序来执行不同的操作，来决定洗涤的时间和洗涤的次数。关键词：洗衣机；单片机；浊度传感器；水位传感器AbstractFu11yautomaticwashingmachinehasbecomeanindispensab1ehouseho1dapp1ianceinourdai1y1ife.Ithasahugeadvantageoverthetraditiona1semi-automaticwashingmachine,whichis1ovedbythemajorityoffami1ies.ThisdesignrequirestheuseofP1Cprogramtorea1izethewho1eprocessoffu11yautomaticwashingmachine.Accordingtothecontro1requirementsofautomaticwashingmachine,AT89C52SUisse1ectedasthecoreofautomaticwashingmachinecontro1system,sothatitcanrea1izesomemainfunctionsofautomaticwashingmachine.Thisdesignwi11dividethevariousfunctiona1modu1esoftheautomaticwashingmachinecarefu11y,andexp1aintheprincip1eandfunctionofeachmodu1eindetai1,throughdifferentkeystocontro1thewashingmachine,tocomp1etedifferentworkneeds.Atthesametime,thesensorisaddedtorea1izethedetectionofwater1eve1andwaterturbidityinthewho1ewashingprocessatanytime,andthedetectionresu1tsarefeedbacktothesing1echipunit.Thesing1echipcomputerautomatica11yperformsdifferentoperationsaccordingtodifferentsubroutinestodecidethewashingtimeandthenumberofwashing.Keywords：washingmachine；sing1e-chipmicrocomputer；turbiditysensor；water1eve1sensor1总体方案设计11.1 AT89C52单片机设计11.2 方案论证与选择11.3 模块电路设计与元件选择11.3.1 电源模块设计21.3.2 1ED显示模块的设计2133倒计时显示模块的设计3134浊度传感器模块的设计4135水阀模块的设计51.3.6 单片机最小系统模块52特殊Wh的介绍62.1 AT89C5262.2 1ED灯显示与74HC573锁存器72.3 浊度检测模块设计92.4 电机控制102.5 水阀112.6 水位传感器122.7 电磁继电器123系统软件程序的设计133.1 系统主程序133.2 计算时间的子程序143.3 中断子程序153.4 显小时间的子程序153.5 浊度数据AD转换子程序和漂洗控制子程序153.6 键盘扫描服务子程序163.7 键盘服务子程序173.8 工作模式设定子程序183.8.1 “厚物洗涤”和“薄物洗涤”服务子程序193.8.2 “漂洗”子程序203.8.3 “脱水”服务子程序213.9 系统动作服务子程序22总结23致谢期!未定义书签。参考文献241总体方案设计1.1AT89C52单片机设计本次设计以AT89C52单片机作为整个控制系统的核心，控制系统还包括输入模块，机盖开关，传感器模块，报警系统，显示模块，进水排水系统等，他们一起参与整个系统的组成，通过单片机编程来实现功能，这样整个系统就能有序的运行起来。图1AT89C52单片机控制系统的组成1. 2方案论证与选择如果按照正常来讲P1C可编程控制器功能很强大，并且拥有足够多的可编程控制元件和具有很强的抗干扰能力，当然其他单片机具备的优点他都具备。参考他的这些优点，它作为本次设计的全自动洗衣机控制系统的核心处理器非常合适的，但是P1C的价格太过于昂贵，远远的超过了人们的期望值，大部分的家用电器都不会采用P1C作为核心处理器。所以考虑到成本的问题，本次设计不选择P1C作为操作系统的核心控制。AT89C52单片机得有点也有很多，它不仅功耗低，体积小，便于携带，价格低，并且应用非常广泛，各方面的技术都比较成熟。这对于像全自动洗衣机这样电路设计明了的控制系统来说，采用单片机的性价比极高。因此，本次设计用AT89C52型号的单片机作为控制系统的核心，通过对他的操控来完成全自动洗衣机的功能实现。1.3模块电路设计与元件选择1.3.1电源模块设计电源是所有电气设备的基础，也是整个系统正常运行的最基本保证，因此使用稳定的电源模块非常重要。根据这一需求，我们必须设计一个直流稳压电源模块，该模块包括一个整流桥，滤波电路和稳压电路。图2电源模块选择双通道直流稳定电源作为该设计的电源模块。他的工作原理是：首先，我们每天使用的220V电压降低到15V。这两个电压将通过整流桥，滤波电路和稳压电路。然后，它们分别转换为12V和5V电压，这两个电压用作电磁阀驱动器和电路正常工作的电源。1.3.21ED显示模块的设计在此设计中，1ED显示有六种显示状态：薄物体清洗，厚物体清洗，漂洗,甩干，暂停，停止和报警。这些显示状态还代表整个控制系统的操作顺序。单片机的P1端口控制它们。输入和显示是否取决于P1端口的数据状态直接连接到锁存器。图31ED显示模块<DDnDuDnu<9 Vo 654 3211.3.3倒计时显示模块的设计本次设计采用的是AT89C52单片机驱动1ED显示器，进行倒计时的显示。1.3.4浊度传感器模块的设计浊度传感器的工作原理是检测洗涤过程中水的浊度，并根据检测到的数据确定水的浊度。通常，它们安装在洗衣机的排水管口附近，如图所示。图5浊度传感器传感器该设计使用TS浊度传感器，该传感器对排水处的水进行透明度检测，然后将检测到的数据传输到ADeo804进行数模转换，以获得转换后的数据，然后将数据反射到单片机微型计算机。根据处理后的数据确定合理的洗涤时间。图6洗涤的水浊度与洗涤时间的参考关系表1洗涤时间情况浊度值A（AD值/十进制）洗涤时间（分钟）1A<556255<A<948394<A<126104126<A<152125152<A<173146173<A<191167191<A<20818188A>2082013.5水阀模块的设计在此设计中，水阀采用电磁阀设计，该电磁阀由HRS2H-S电磁继电器的耦合作用控制。由于存在进水和排水过程，因此有两个电磁阀。当即将开始进水和排水时，单片机发出动作命令以吸引电磁电击，从而可以连接水阀的电磁体以驱动阀的运动。1. 图7水阀模块2. 3.6单片机最小系统模块最小的1芯片计算机系统包括3芯片计算机、1芯片计算机、石英生成器电路和重置电路。石英生成器电路：在单晶微计算机内部，有一个放大器，用来形成反向放大器。放大器的输入和输出端口是两个连接Xta11和XtaI2。Xta11和xta12连接到石英生成器和两个磁电容器之间，形成一个稳定的发电机或石英生成器电路。石英生成器链晶体的频率范围通常在1.2兆赫到12兆赫之间。«GND投放电路：投放函数是初始化单晶微计算机。为了实现重置函数，只需要在单晶微计算机的第一个输出中添加两个或两个以上的机器循环来实现重置函数。因此，微控制器的计数器从OOOOH开始运行。所以，重置触点和重置电路是通过施米特触发器连接在一起的，施米特触发器可以有效地抑制噪音。_ADRDADWR二RS1CDENINT1CSDA图8单片机最小系统2特殊器件的介绍2.1AT89C52AT89C52是在日常中使用非常广泛的8位CMoS单片机，主要特点有：电压低，性能高。主要功能如下表。表2功能表兼容MCS51指令系统8K可反复擦写F1ashROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHZ2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能封装引脚排列如下图。P20GNDP21XTA11P22XTA12P23P37P24P36P25P35P26P34P27P33PSENP32a1e/progP31EAyVPPP30P07RSTP06P17P05P16P04P15P03P14P02P13PO1P12POOP11VCCP1O0-9-8 7 6 5 4 3 2 102 - H一 H 1 H 11 1 11 Ix 11 Ix 9 8 7 64 3j1-2 3 4 5- 6 7-8-9-0-1-2-3-4 5-6-7-8-9-0 M H IrVM -V* f*M rr M if Hr M M f M n M D M 1 M tf M tf, M Iv图9封装引脚排列AT89C52单片机一共有40个引脚，这40个引脚基本上可以归纳为三类：(I)Vcc,Vss；XTA1,XTA12被归纳为：电源引脚和时钟引脚。(2)PSEN,A1E,EA,RESET被归纳为:控制引脚。(3)P1,P2,P3,P4被归纳为:UO口的外部引脚。该UO端口分为准双向端口和双向3状态端口，这两个端口不同，因此需要特别注意。这两个没有固定上拉电阻的数据端口之间的主要区别在于，P1P2,P3是三个8位准双向I/O端口，所有这三个输入和输出端口都放置在芯片上。有一个固定电阻器，但是PO端口与这3个输入和输出端口不同，因为PO端口没有固定的上拉电阻，要将此端口用作输入端口，必须预先选择它作为输入端口。该端口还执行写操作，并且没有高阻抗“浮动”。两个MoS管串联连接，用于连接PO输入和输出端口，并且可以执行漏极开路输出，并且处于高阻抗"浮动”状态。I/O端口。AT89C52的特点：AT89C52是一种单片机，
