基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　題　　目 基于單片機(jī)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名　　　　 　　　　　 </p><p>　　專業(yè)名稱　　　電子信息科學(xué)與技術(shù)　　　 </p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　 　　　　　　 </

2、p><p>　　2011年12月21日</p><p>　　摘 要：本系統(tǒng)便是根據(jù)目前洗衣機(jī)的主流要求，由單片機(jī)AT89S52、數(shù)碼管顯示模塊、電動(dòng)機(jī)工作模塊、繼電器控制等模塊組成，利用成熟繼電器的強(qiáng)電控制特性，通過鍵盤設(shè)置洗滌時(shí)間，經(jīng)過單片機(jī)處理后進(jìn)行洗滌定時(shí)處理，以及電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)過程，同時(shí)在數(shù)碼管上顯示控制時(shí)間，既可以通過鍵盤對洗衣過程進(jìn)行暫停，也可以實(shí)時(shí)顯示洗衣剩余時(shí)間，如此，可

3、隨時(shí)隨地知曉洗滌情況。該系統(tǒng)優(yōu)勢在于簡單穩(wěn)定性價(jià)比極高，滿足實(shí)際對洗衣機(jī)的控制需求。</p><p>　　關(guān)鍵字： AT89S52 ；智能家電 ； 自動(dòng)控制 ； 洗衣機(jī)</p><p>　　Abstract：This system is according to the current mainstream requirements of washing machine, consis

4、ts of the SCM AT89S52, digital pipe display module, motor control module and relay work module, is made use of high voltage control of mature relays , setting washing time through the keyboard, after single chip conducti

5、ng, fixing washing timing for processing, as well as the motor are turning reversal process ,meanwhile controlling the display time in the digital tube , not only can set the proces</p><p><b>　　目 錄&l

6、t;/b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 課題意義1</p><p>　　1.3 課題目的1</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和論證3</p><p>　　2.1

7、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃3</p><p>　　2.2單片機(jī)的選擇3</p><p>　　2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的方案論證4</p><p>　　2.4顯示模塊的方案比較論證4</p><p>　　2.5電源的選擇5</p><p>　　3 電路的設(shè)計(jì)與分析6</p><p>　　3.1芯片AT

8、89S52的性能及其參數(shù)分析6</p><p>　　3.2單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.4單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)分析9</p><p>　　3.5電源電路10</p><p>　　3.6電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)原理與分析12</p><p&g

9、t;　　4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1系統(tǒng)主電路圖15</p><p>　　4.2顯示電路設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.3繼電器控制電路設(shè)計(jì)18</p><p>　　4 .4報(bào)警電路19</p><p>　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　5．1設(shè)計(jì)軟

10、件簡介21</p><p>　　5．2軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境簡介22</p><p>　　5．3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)說明23</p><p><b>　　6系統(tǒng)調(diào)試24</b></p><p>　　6.1系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)24</p><p>　　6.2 軟件的調(diào)試24</p><

11、p>　　6.3 硬件調(diào)試25</p><p><b>　　結(jié)束語26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附錄28</b></p><p><b>　　謝 辭32</b></p&g

12、t;<p><b>　　1 引言</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　現(xiàn)如今自動(dòng)化、信息化程度越來越高，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也就越來越廣，成為人們生活不可或缺的一部分。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的自

13、動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市，全自動(dòng)洗衣機(jī)已經(jīng)是隨處可見，在各大廈、賓館、酒店、銀行、商場、醫(yī)院、寫字樓等場所，洗衣機(jī)更是得到大范圍的普及使用。自動(dòng)門不但能給我們帶來人員進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的建筑增添

14、了不少高貴典雅的氣息。</p><p><b>　　1.2 課題意義</b></p><p>　　此設(shè)計(jì)的意義在于能夠了解全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的的制作方案和技術(shù)。從電路設(shè)計(jì)到軟件編程，全面系統(tǒng)的研究了基于單片機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。從中能學(xué)習(xí)到多方面的技術(shù)知識(shí)，掌握洗衣機(jī)控制的原理和方法。更多的理解的單片機(jī)的功能。</p><p><

15、b>　　1.3 課題目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要滿足如下要求：</p><p>　　實(shí)現(xiàn)洗衣時(shí)間的控制，能夠調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長短的控制。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)顯示的功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)過程及剩余時(shí)間的調(diào)整功能</p><p>　　實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間結(jié)束時(shí)發(fā)出報(bào)警音報(bào)警，提醒運(yùn)行已結(jié)束。</p>

16、<p>　　本設(shè)計(jì)通過采用AT89S52單片機(jī)，通過水位檢測機(jī)構(gòu)，LED數(shù)碼顯示器，LED發(fā)光二極管，獨(dú)立鍵盤，繼電器控制，電動(dòng)機(jī)等硬件實(shí)現(xiàn)了上述功能要求。 </p><p><b>　　主要章節(jié)分為：</b></p><p>　?。?）緒論：介紹設(shè)計(jì)目標(biāo)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義目的，設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和本文的章節(jié)安排。</p><p&

17、gt;　?。?）總體設(shè)計(jì)方案：給出了洗衣機(jī)控制器的器的總體方案設(shè)想，智能項(xiàng)目，和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃。</p><p>　?。?）單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹：中央控制器 AT89S52及其外圍電路的設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　（4）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：介紹各部分模塊電路的功能</p><p>　?。?）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：主要介紹了各項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)流程。</p><p&g

18、t;<b>　　（6）系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和論證</p><p>　　2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃 </p><p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器的總體結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示。</p><p>　　圖1動(dòng)洗衣機(jī)控制器框圖</p><p>　　采用AT89S52單片機(jī)作為主控單元

19、，直流電機(jī)作為執(zhí)行部分，鍵盤輸入控制信息，數(shù)碼管顯示輸出信息。其工作過程是通過鍵盤選擇功能鍵將信息輸入單片機(jī)，然后單片機(jī)發(fā)出信號控制單片機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以及自動(dòng)計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間結(jié)束時(shí)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。</p><p>　　2.2單片機(jī)的選擇 </p><p>　　方案一: 采用MCS-52單片機(jī)，晶振頻率為24HZ.AT89S52單片機(jī)是一種功耗、高性能CMOS 8位微控制器。使用Atmel 公司

20、高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52單片機(jī)為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中

21、斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，[9]振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。且價(jià)格便宜。</p><p>　　方案二：采用FPGA（可編輯邏輯陣列）作為系統(tǒng)控制器。FPGA可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏

22、輯功能，規(guī)模大，集成度高，體積小，穩(wěn)定性好，并且可利用EDA軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試。FPGA采用并行工作方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，常用于大規(guī)模實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)。價(jià)格較昂貴。</p><p>　　對比上述兩種方案，F(xiàn)PGA各個(gè)方面都比較優(yōu)越，單價(jià)格較昂貴，而且用在洗衣機(jī)模擬系統(tǒng)上FPGA的高速處理能力得不到充分的發(fā)揮，很浪費(fèi)資源。相比之下AT89S52單片機(jī)價(jià)格便宜，對本系統(tǒng)來說資源和速度已經(jīng)足夠，故選擇此單片機(jī)

23、。</p><p>　　2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的方案論證 </p><p>　　方案一：用達(dá)林頓管TIP22和NPN三極管構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。該驅(qū)動(dòng)電路能夠基本滿足控制功能的要求。但直流電機(jī)的功率較大，所以通過驅(qū)動(dòng)電路的電流較大，使得TIP22很快就發(fā)熱損耗功率大，容易損壞。</p><p>　　方案二：采用雙刀雙置和單刀雙置繼電器構(gòu)成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路來

24、實(shí)現(xiàn)控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。該電路較簡單易實(shí)現(xiàn)，而且因?yàn)槭情_關(guān)電路，幾乎不損耗功率，所以不必?fù)?dān)心發(fā)熱問題。</p><p>　　綜上所述，對比優(yōu)劣性選著第二種方案。</p><p>　　2.4顯示模塊的方案比較論證</p><p>　　方案一：采用四只數(shù)碼管顯示模塊來顯示動(dòng)態(tài)信息。顯示的公共端只需要一個(gè)8位I/O口，接口簡單，功耗小，價(jià)格便宜，壽命長。通過調(diào)整電流可以

25、達(dá)到比較高的亮度，所以數(shù)碼管能夠清晰地顯示數(shù)字，且亮度較高易于觀察。</p><p>　　方案二：采用LCD液晶顯示，優(yōu)點(diǎn)是能顯示更多的字符，有著良好的人機(jī)界面，功耗低，占用系統(tǒng)資源少，使整個(gè)系統(tǒng)顯得更加人性化。缺點(diǎn)是成本過高，亮度不夠，不易清晰地觀察數(shù)據(jù)。</p><p>　　基于成本以及實(shí)際需求，我們選擇方案一。</p><p><b>　　2.5電源

26、的選擇</b></p><p>　　方案一：采用開關(guān)型穩(wěn)壓電源。因?yàn)殚_關(guān)型穩(wěn)壓電源事實(shí)上是利用了晶體管在截止與飽和——即開關(guān)狀態(tài)下功耗極小的優(yōu)點(diǎn)。由于晶體管在截止時(shí)流過的電流極小幾乎為零，飽和導(dǎo)通時(shí)的管壓降極小，兩種情況下的晶體管功耗都極小，管子工作效率很高，可達(dá)到80%—90%。難點(diǎn)是開關(guān)電源對器件要求較高且電路較復(fù)雜，比較難調(diào)試，成本不低。</p><p>　　方案二:采用

27、傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，實(shí)用，輸出電壓，紋波系數(shù)小，容易制作。缺點(diǎn)是體積較大，效率低。</p><p>　　結(jié)合我們本身的能力和系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用我們選擇方案二。</p><p>　　3 電路的設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　3.1芯片AT89S52的性能及其參數(shù)分析</p><p>　　圖2 AT89S52單片機(jī)引腳圖</p&

28、gt;<p>　　AT89S52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。</p><p>　　AT89S52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單

29、元，功能強(qiáng)大的AT89S51單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。</p><p>　　AT89S52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器[5]可有效地降低開發(fā)成本。&

30、lt;/p><p>　　AT89S52為40腳雙列直插封裝的8位通用微處理器如圖3-3所示，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C52內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc51相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對會(huì)聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。</p><p>　　AT89S52時(shí)鐘有兩種方式

31、產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式，如下圖3 a所示。AT89S52中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶 瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路。外接石英晶體(或陶瓷震蕩器)及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容C1、C2雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度

32、穩(wěn)定性，。還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘，如圖3 b所示。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。由于外部時(shí)鐘信號是通過一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的所以外部時(shí)鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合技術(shù)條件的要求。</p><p>　　a 內(nèi)部震蕩電路 b 外部震蕩電路<

33、/p><p><b>　　圖3 時(shí)鐘電路圖</b></p><p>　　3.2單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電路中的晶振即石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī)發(fā)出時(shí)鐘信號。</

34、p><p>　　圖4是單片機(jī)的晶振電路。電路中的電容C1和C2的典型值通常選擇為30PF左右，該電容的大小會(huì)影響振蕩電路頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶體振蕩頻率的范圍通常在1.2~12MHz。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率越快，單片機(jī)的運(yùn)行速度越快。AT89S52常選擇振蕩頻率12MHz的石英晶體。</p><p>　　圖4 單片機(jī)晶振電路圖</p><p&

35、gt;　　3.3單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需要給AT89S52的復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可以使AT89S51復(fù)位。復(fù)位時(shí)，單片機(jī)初始化為0000H，從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行錯(cuò)誤（如程序跑飛）或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時(shí)，也需要復(fù)位鍵使RST腳為高電平，使AT89S52擺脫“跑飛”或

36、“死鎖”狀態(tài)而重新啟動(dòng)。圖5是復(fù)位電路圖。</p><p><b>　　圖5 復(fù)位電路圖</b></p><p>　　3.4單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)分析</p><p>　　表1 特殊功能寄存器與初始狀態(tài)表</p><p>　　說明：表中符號*為隨機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)

37、入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見上表1所示。</p><p>　　系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。51單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過24個(gè)振蕩周期后，51單片機(jī)

38、即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。</p><p>　　51單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，內(nèi)部RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。</p><p><b>　　3.5電源電路</b></p>&l

39、t;p>　　電源是提供電壓的裝置。把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩(wěn)定，將直接影響計(jì)算機(jī)的工作性能和使用壽命。有條件的可以使用電源模塊來為系統(tǒng)供電。</p><p>　　由于該系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)要求用12V電源供電，而單片機(jī)的需要5V供電，所以需要加個(gè)穩(wěn)壓芯片這里采用LM7805進(jìn)行穩(wěn)壓處

40、理。把12V穩(wěn)降至5V來供給單片機(jī)及各芯片的使用。經(jīng)測試12V完全滿足各器件的運(yùn)行要求。</p><p>　　圖6三端集成穩(wěn)壓器7805內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　此設(shè)計(jì)的電源電路是由7805集成穩(wěn)壓器，橋式整流，濾波電容及電源指示燈組成的。電源電路的核心元件是7805，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6所示。</p><p><b>　　(1)調(diào)整管</b>

41、</p><p>　　調(diào)整管接在輸入端與輸出端之間，當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動(dòng)時(shí)，調(diào)整自身的集-射壓降使輸出電壓保持不變。在7805三端集成穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管由兩個(gè)三極管組成的復(fù)合管充當(dāng)，這種結(jié)構(gòu)只要求放大電路用較小的電流即可驅(qū)動(dòng)調(diào)整管發(fā)射極回路中較大的輸出電流，而且提高了調(diào)整管的輸入電阻。</p><p><b>　　(2)放大電路</b></p>&l

42、t;p>　　放大電路將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比較，然后再放大并送到調(diào)整管的基極。放大倍數(shù)愈大，則穩(wěn)定性能愈好。在7805三端集成穩(wěn)壓器中，放大管也是復(fù)合管，電路組態(tài)為共射接法，并采用有源負(fù)載，可以獲得較高的電壓放大倍數(shù)。</p><p><b>　　(3)基準(zhǔn)電源</b></p><p>　　基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性將直接影響穩(wěn)壓電路輸出電壓的穩(wěn)定性。在7

43、805中，采用一種能帶間隙式基準(zhǔn)源，這種基準(zhǔn)源具有低噪聲，低溫漂的特點(diǎn)，在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中被廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　(4)采樣電路</b></p><p>　　采樣電路由兩個(gè)分壓電阻組成，它將輸出電壓變化量的一部分送到放大電路的輸入端。</p><p><b>　　(5)啟動(dòng)電路</b></p

44、><p>　　啟動(dòng)電路的作用是在剛接通直流輸入電壓時(shí)，使調(diào)整管,放大電路和基準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流，而當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)啟動(dòng)電路被斷開，以免影響穩(wěn)壓電路的性能。</p><p><b>　　(6)保護(hù)電路</b></p><p>　　在7805中，已將三種保護(hù)電路集成在芯片內(nèi)部，它們是限流保護(hù)電路，過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路。</p&

45、gt;<p><b>　　圖7 電源電路</b></p><p>　　電源電路如圖7所示，此電源電路能輸出穩(wěn)定的+5V電壓，可以給整機(jī)電路上電，所以在電路中起到至關(guān)重要的作用。其中7805三端集成穩(wěn)壓器的1腳為輸入，3腳為輸出，2腳為接地。作用是將由橋式整流電路，整流濾波后得到的直流輸入電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的直流+5V輸出電壓，為了改善紋波電壓，常在輸入端接入電容CJ3，我所選用的電

46、容容量為100uF。同時(shí)，在輸出端接上電容CJ2，以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，CJ2的容量為100uF。兩個(gè)電容應(yīng)直接接在穩(wěn)壓器的引腳處。在穩(wěn)壓管的輸入端還要接二極管，起到對7805集成穩(wěn)壓器的一種保護(hù)作用。</p><p>　　3.6電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)原理與分析</p><p><b>　　圖8直流電機(jī)結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　直流電機(jī)直流電能變

47、為機(jī)械能，作為機(jī)電執(zhí)行元部件，直流電機(jī)內(nèi)部有一個(gè)閉合的主磁路。主磁路通在主磁路中流動(dòng)，同時(shí)與兩個(gè)電路交聯(lián)，其中一個(gè)電路是用已產(chǎn)生磁通的，稱為激磁電路；另一個(gè)電路是用來傳遞功率的，稱為功率回路?，F(xiàn)行的直流電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)電樞式。在實(shí)際的直流電機(jī)中線圈那牢固的嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流在磁場中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這就是直流電機(jī)的基本工作原理。</p><p>　　直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)有以下幾方面：</

48、p><p>　?、僬{(diào)速范圍廣，且易于平滑調(diào)節(jié)。</p><p>　?、谶^載，起動(dòng)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。</p><p>　?、垡子诳刂?，可靠性高。</p><p>　?、苷{(diào)速時(shí)能量損耗較小。</p><p>　?。?）直流電機(jī)原理及優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　用單片機(jī)控制直流電機(jī)時(shí)，需要加驅(qū)動(dòng)電路，為直流電機(jī)

49、提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。使用不同的直流電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電流也不同，我們要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路，通常有以下幾種驅(qū)動(dòng)電路：三極管電流放大驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)模塊（如L298），和達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器等。如果是驅(qū)動(dòng)單個(gè)電機(jī)，并且電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流不大時(shí)，我們可用三極管搭建驅(qū)動(dòng)電路，不過這樣要稍微麻煩點(diǎn)。如果電機(jī)所需要的驅(qū)動(dòng)電流較大，可直接選用市場上現(xiàn)成的電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)模塊，這種模塊接口簡單，操作方便，并可為電機(jī)提供較大的驅(qū)動(dòng)電流，不過它的價(jià)格要貴一些

50、。例如，達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)電機(jī)，每個(gè)電機(jī)由單片機(jī)一個(gè)IO口控制，當(dāng)需要調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，是單片機(jī)的相應(yīng)IO口輸出不同占空比的PWM波形即可。</p><p><b>　　PWM波形</b></p><p>　　PWM是英文Pulse Width Modulation的縮寫,是一種按一定規(guī)律改變脈沖序列的寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)制方式，我們在控制系統(tǒng)中

51、，最常用的是矩形波PWM信號，在控制時(shí)需要調(diào)節(jié)PWM信號，在控制時(shí)需要調(diào)節(jié)PWM的占空比。占空比是指高電平持續(xù)時(shí)間在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的百分比?？刂齐姍C(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，占空比越大，速度越快，如果全為高電平，占空比為100%時(shí)，速度達(dá)到最快。</p><p>　　當(dāng)利用單片機(jī)IO口輸出PWM信號時(shí)，可采用以下三種方法：</p><p>　?、倮密浖訒r(shí)。當(dāng)高電平延時(shí)時(shí)間到時(shí)，對IO電平取反變成低電平

52、，然后再延時(shí)；當(dāng)?shù)碗娖窖訒r(shí)時(shí)間到時(shí)，再對IO電平取反，如此循環(huán)就得到PWM信號。</p><p>　?、诶枚〞r(shí)器?？刂品椒ㄈ缟希皇怯脝纹瑱C(jī)的定時(shí)器來定時(shí)進(jìn)行高低電平的翻轉(zhuǎn)，而不利用軟件延時(shí)。</p><p>　　③利用單片機(jī)自帶的PWM控制器，如PIC單片機(jī)，AVR單片機(jī)，但STC89系列單片機(jī)無此功能。</p><p>　　圖9 PWM信號的占空比</p

53、><p><b>　　4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1系統(tǒng)主電路圖</b></p><p>　　圖10 系統(tǒng)總電路圖</p><p><b>　　圖 11 實(shí)物效果</b></p><p><b>　　4.2顯示電路設(shè)計(jì)

54、</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中壓力大小采用2位LED數(shù)碼管顯示。在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。八段LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成。其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆畫段，另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為dp發(fā)光二極管。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯

55、示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。如圖10所示。本次設(shè)計(jì)采用共陽極極接法。</p><p>　　LED顯示方式有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示接口電路，動(dòng)態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的8個(gè)筆劃段a-h同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM各自獨(dú)立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個(gè)顯示器亮，則取決

56、于COM端。也就是說我們可以采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。</p><p>　　圖12 七(八)段LED顯示器</p><p>　　本設(shè)

57、計(jì)P2.0、P2.1、P2.2、P2.3信號一起組成位選通的位選信號，P0.0～P0.7信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲(chǔ)單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對應(yīng)的地址，再選通某一個(gè)LED，逐步完成四個(gè)LED的顯示。</p><p>　　為了顯示字符,要為LED顯示器提供顯示段碼(或稱字形代碼),組成一個(gè)”8”字形字符的7段,再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn),共計(jì)8段,因此提供給LED顯示器的顯示段碼

58、為1個(gè)字節(jié)。各段碼位的對應(yīng)關(guān)系如下表 2 ：</p><p>　　用LED顯示器顯示十六進(jìn)制和空白字符與P的顯示段碼如下表 3 所示：</p><p>　　共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆畫段名和安排位置是相同的，當(dāng)二極管到同事，相應(yīng)的筆畫段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆畫段組合從而顯示各種字符。8個(gè)筆畫段dp,g,f,e,d,c,b,a對應(yīng)于1B(8位)的D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0

59、，于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形碼。例如，對于共陰極LED顯示器，當(dāng)共陰極接地（位0電平），而陽極dp,g,f,e,d,c,b,a各段為01110011時(shí)，顯示器顯示“P”字符，即對于共陰極LED顯示器，”P”字符的字形碼是0*73。如果是共陽極LED顯示器，共陽極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼為10001100(0X8C)。</p><p>　　由于LED顯示器是以LED為基礎(chǔ)的，所以它的光、

60、電特性及極限參數(shù)意義大部分與發(fā)光二極管相同。但由于LED顯示器內(nèi)含多個(gè)發(fā)光二極管，所以需要如下參數(shù)：</p><p><b>　　發(fā)光強(qiáng)度比</b></p><p>　　由于數(shù)碼管各段在同樣驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，各段正向電流不相同，所以各段發(fā)光強(qiáng)度不同。所有段的發(fā)光強(qiáng)度中最大值與最小值之比。比值可以在1.5到2.3間，最大不超過2.5。</p><p>

61、<b>　　脈沖正向電流</b></p><p>　　若筆畫顯示器每段典型正向直流工作電流IF，則在脈沖下，正向電流可以遠(yuǎn)大于IF。脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大。</p><p>　　由于采用4位共陽數(shù)碼管。用單片機(jī)吸收電流驅(qū)動(dòng)，列掃描驅(qū)動(dòng)使用三極管，按每段6mA電流算，全顯示字型“8”時(shí)，每個(gè)數(shù)碼管需6mA×8=48mA。由于四位數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電流相

62、同，4組需192mA，因此設(shè)計(jì)中采用功率三極管S9012驅(qū)動(dòng)。由于單片機(jī)每個(gè)段碼輸出口需吸收48mA電流，因此在電路設(shè)計(jì)中要在P0口加一個(gè)上拉電阻。其顯示驅(qū)動(dòng)電路如圖12所示。</p><p><b>　　圖13顯示電路</b></p><p>　　4.3繼電器控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　控制驅(qū)動(dòng)電路主要電動(dòng)機(jī)、繼電器及相應(yīng)的元件構(gòu)成，它

63、根據(jù)液位檢測電路的實(shí)際需要控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止，從而能自動(dòng)地控制液位的高度。</p><p>　　圖14 繼電器控制電路</p><p><b>　　4 .4報(bào)警電路</b></p><p>　　報(bào)警電路主要有一蜂鳴器及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。通過單片機(jī)產(chǎn)生控制信號，控制驅(qū)動(dòng)電路，然后在驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。</p><p>　　圖

64、 15 報(bào)警電路電路圖</p><p><b>　　5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軟件編程是系統(tǒng)完全控制的一個(gè)重要部分。系統(tǒng)軟件程序主要完成初始化工作，輸入輸出控制，是否需要報(bào)警，以及處理完成顯示部分與調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的信號輸出。在該系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)中，主要是系統(tǒng)工作編程內(nèi)容，在這里對程序流程做介紹，源程序添加在附錄中。</p>&l

65、t;p><b>　　5．1設(shè)計(jì)軟件簡介</b></p><p>　　Keil C51的V8. xx是目前世界上最好的51單片機(jī)的匯編和C語言的開發(fā)工具。它支持匯編、C語言以及混合編程，同時(shí)具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能。在此次設(shè)計(jì)中采用開發(fā)環(huán)境的正是此項(xiàng)。[3] （1）創(chuàng)建項(xiàng)目：執(zhí)行[Project]|[NewμVision Project]菜單命令，將新創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目。為項(xiàng)目建

66、一個(gè)單獨(dú)的文件夾，然后選擇子文件夾并鍵入項(xiàng)目的名稱。在項(xiàng)目創(chuàng)建之前，需要為新建的項(xiàng)目選擇一個(gè)CPU。在命名項(xiàng)目名稱后，彈出的對話框，其中顯示的是器件數(shù)據(jù)庫，用戶只要選擇所需要的MCU就可以了。選擇AT89S52之后，右邊一欄是對這個(gè)單片機(jī)的基本的說明，然后單擊[確定]按鈕。2、添加配置啟動(dòng)代碼：啟動(dòng)文件STARTUP.C中包含了目標(biāo)啟動(dòng)代碼，可在每個(gè)project中加入這個(gè)文件。 （2）項(xiàng)目設(shè)置：μVision 3允許用戶為目標(biāo)硬

67、件設(shè)置選項(xiàng)，可以通過工具條圖標(biāo)打開，也可以用鼠標(biāo)右擊項(xiàng)目窗口中的Files標(biāo)簽頁中的Target1，在右鍵菜單中選擇[Options for Targe1]命令： 　　　　　　　　　Output：定義Keil工具的輸出文件，并定義生成處理</p><p>　　5．2軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用環(huán)境簡介</p><p>　?。?）Target標(biāo)簽：單擊Target標(biāo)簽，其中各參數(shù)設(shè)置如下：①Xtal(M

68、Hz)：設(shè)置單片機(jī)的工作的頻率，默認(rèn)值是24.0MHz。②Use On-chip ROM(0x0~0x1FFF)： Flash ROM。單片機(jī)的EA引腳接高電平，則一定需要選中這個(gè)選項(xiàng)。③Memory Model：變量存儲(chǔ)空間。（2）Output標(biāo)簽：①Select Folder for Objects：選擇編譯之后的目標(biāo)文件存儲(chǔ)在哪個(gè)目錄。②Name of Executable：設(shè)置生成的目標(biāo)文件的名字。③Create E

69、xecutable：生成omf以及hex文件。④Create Hex File：要生成hex文件一定要選中該選項(xiàng)。⑤Create Library：生成lib庫文件。（3）Listing標(biāo)簽：Keil C51在編譯之后除了聲稱目標(biāo)文件之外，還生成*.lst、*.m51的文件。用戶可以在Listing標(biāo)簽中設(shè)置*.lst、*.m51文件的各種選項(xiàng)。（4）C51標(biāo)簽：用戶通過C51標(biāo)簽來設(shè)置C51編譯器的特別的工具選項(xiàng)。（5）A51

70、標(biāo)簽：A51標(biāo)簽用來設(shè)置匯編器的特別工</p><p>　　5．3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)說明</p><p>　　通過軟件控制單片機(jī)的功能是單片機(jī)的主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，程序的設(shè)計(jì)要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。模塊化設(shè)計(jì)使程序的可讀性好、修改及完善方便。</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)包括主程序、按鍵掃描子程序、延時(shí)子程序、中斷服務(wù)子程序、顯示子

71、程序、報(bào)警程序等等。</p><p>　　液位位采集子程序是將傳感器產(chǎn)生的信號經(jīng)單片機(jī)處理之后，經(jīng)顯示子程序可以顯示出來。延子程序時(shí)MCS-51的工作頻率為2-12MHZ，我們選用的89S52單片機(jī)的工作頻率為12MHZ。機(jī)器周期與主頻有關(guān)，機(jī)器周期是主頻的12倍，所以一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12*（1/12M）=1us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定1秒的時(shí)間。中斷服務(wù)子程

72、序用來實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描。顯示子程序是將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果送顯示器顯示。</p><p>　　本軟件流程圖設(shè)計(jì)簡易合理，方便易于操控，能夠針對不同狀態(tài)和不同外界條件進(jìn)行控制，控制品質(zhì)良好、控制效果明顯改善，同時(shí)大大提高了控制的抗干擾能力，保證了穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　6.1系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)<

73、;/p><p>　　利用Altium designer6.9軟件來進(jìn)行原理圖的繪制，先將原理圖做出，然后將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的PCB圖，布繪制過程中要注意布置線要求：銅箔厚度為0．0 5mm、寬度為1~1. 5mm時(shí)，通過2A的電流，溫度不會(huì)高于3℃，因此導(dǎo)線寬度為1. 5mm (60mil)可滿址要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0. 02~0.3mm(0.8~12mil)導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬

74、線．尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻利擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使問距至5~8mm。</p><p><b>　　6.2 軟件的調(diào)試</b></p><p>　　軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試實(shí)行分模塊實(shí)現(xiàn)方法。本設(shè)計(jì)軟件調(diào)試中的分模塊包括顯示功能模塊、搶答功能模塊以報(bào)警功能模塊。各個(gè)獨(dú)立模塊功能調(diào)試成功后，將這些模

75、塊程序通過主程序合并在一起，最后再對合并后的總程序進(jìn)行調(diào)試。，再燒寫進(jìn)單片機(jī)看能否在實(shí)際電路板上正常工作。編程語言的軟件設(shè)計(jì)采用C語言編寫.</p><p>　　首先對程序進(jìn)行調(diào)試，沒有芯片的支持，系統(tǒng)將無法正常運(yùn)行，而一個(gè)程序是否能正常運(yùn)行，首先要檢查它的語法上有沒有錯(cuò)誤，檢查程序語法的錯(cuò)誤。利用Keil uVision4軟件對程序進(jìn)行調(diào)試。首先將程序在程序編輯器中編輯，因?yàn)樵谡{(diào)試時(shí)沒有實(shí)驗(yàn)箱，所以在調(diào)試時(shí)只能

76、看有沒有錯(cuò)誤，即只能對程序進(jìn)行編譯連接，如果有編譯連接錯(cuò)誤，將鼠標(biāo)指向窗口內(nèi)的錯(cuò)誤提示信息，雙擊左鍵，光標(biāo)將自動(dòng)跳到編輯窗口源程序文件發(fā)生錯(cuò)誤的地方，對程序進(jìn)行修改。在修改正確之后就可以產(chǎn)生一個(gè)HEX文件，該文件就是程序的代碼文件。將程序燒入電路，按功能要求對電路進(jìn)行調(diào)試，并反復(fù)對程序進(jìn)行修改調(diào)試，以達(dá)到基本功能要求。然后把程序燒制程序成功之后，開始進(jìn)行硬件調(diào)試。</p><p>　　LED顯示問題：本次設(shè)計(jì)的最

77、終方案是采用LED顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能，最初數(shù)碼管顯示不正常，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)這是由于延時(shí)時(shí)間選擇不當(dāng)會(huì)使人眼產(chǎn)生視覺暫留效果，每一次顯示時(shí)都必須加入適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延時(shí)。由于一開始所選用的延時(shí)時(shí)間太短，因此出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，在增加顯示延時(shí)之后，數(shù)碼管顯示正常。</p><p>　　按鍵消抖問題：在最初編寫程序時(shí)，鍵盤控制部分按照常例加入了按鍵消抖程序。在實(shí)際調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)按鍵出現(xiàn)反應(yīng)不靈敏現(xiàn)象。這是因?yàn)樵阪I盤控制程

78、序中，除了消抖程序外，還加入了按鍵提示音程序（每次按壓鍵盤時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“嗶”的一聲提示音）。由于在調(diào)用提示音子程序時(shí)，實(shí)際上已實(shí)現(xiàn)了一次時(shí)間的延時(shí)，因此再加入按鍵消抖程序的延時(shí)后，致使延時(shí)時(shí)間過長而出現(xiàn)按鍵反應(yīng)不靈敏問題。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)提示音子程序本身所產(chǎn)生的延時(shí)已能夠滿足按鍵消抖時(shí)間延遲的要求，因此在鍵盤控制程序中無需再加入專門的按鍵消抖程序。在去除按鍵消抖程序后，按鍵控制靈敏度恢復(fù)正常。</p><p>&l

79、t;b>　　6.3 硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件的調(diào)試是對硬件電路電氣性能的調(diào)試，它的目的是驗(yàn)證制作者在焊接電路板時(shí)是否出現(xiàn)失誤。首先整個(gè)電路先不上電利用萬用表R×1檔測量各芯片電源腳與電源輸出端阻值是否為0。然后利用萬用表R×1檔測量各芯片地與電源輸出端看阻值是否為0。接著用R×1檔測電源與地是否短路。最后不插芯片，接通電源，黑表筆接地，紅表筆分別

80、測各電源引腳，看是否有5V供電。經(jīng)過這一系列測試之后則可說明硬件電路在焊接方面沒有問題，于是將單片機(jī)接入電路中，然而當(dāng)我給單片機(jī)拷入驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題層出不窮，按鍵有時(shí)不靈敏，特別是紅外使能按鍵，有時(shí)按下之后照樣可以接收紅外信號，于是重新對電路進(jìn)行檢查，后來換了一個(gè)按鍵問題得以解決。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是采用一個(gè)單

81、片機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)與制作，它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)值得推廣的一種方法。</p><p>　　在設(shè)計(jì)本作品時(shí)，我通過查閱網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的資料，再加上指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)與資料提供，設(shè)計(jì)出了這一套洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)，基本完成了任務(wù)書的要求，但是由于設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)尚淺，對課題的研究經(jīng)驗(yàn)還不成熟，使得在技術(shù)的解決與運(yùn)用上顯得粗糙了一些，在某些

82、技術(shù)關(guān)鍵上的敘述不能達(dá)到詳細(xì)、精辟。但是這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卻不缺乏自己的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，特歸納為以下幾點(diǎn)：</p><p>　　（1）該產(chǎn)品的互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，外圍電路簡單易懂，體積小。</p><p>　　（2）該系統(tǒng)能用軟件的方式設(shè)計(jì)硬件，所以用軟件方式設(shè)計(jì)的系統(tǒng)向硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)開發(fā)軟件自動(dòng)完成的。</p><p>　　（3）設(shè)計(jì)過程中可以對

83、有關(guān)軟件進(jìn)行各種仿真，且系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級，所以有不同的功能可以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?。?）可以從以前的組合設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向真正的自由設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)的移植性好，效率高?？蛇m合大規(guī)模的現(xiàn)場操作。</p><p>　?。?）因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)可集成在一個(gè)芯片上，因此體積小，外圍電路簡單、功耗低，可靠邊性更高。在軟件上，充分利用了AT89C52的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了信息的快速處理和控制、顯示功能，能精

84、確監(jiān)測。更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，高效率。 由于本人的水平有限，設(shè)計(jì)當(dāng)中，難免會(huì)有不少的缺點(diǎn)和不足之處，懇請教導(dǎo)老師批評并改正。本設(shè)計(jì)通過采用AT89S52單片機(jī)，通過水位檢測機(jī)構(gòu)，LED數(shù)碼顯示器，LED發(fā)光二極管，獨(dú)立鍵盤，繼電器，電動(dòng)機(jī)等硬件實(shí)現(xiàn)了上述功能要求。 應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有時(shí)間設(shè)置，緊急停止，到時(shí)報(bào)警等功能。其性能可靠，提到了效率，降低了能耗，減少了噪音。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

85、</b></p><p>　　[1]蔡美琴,張為民,何金兒.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M]．高等教育出版社,2009</p><p>　　[2]毛謙敏，洪潭元,肖艷萍.單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]．國防工業(yè)出版社，社,2005</p><p>　　[3]雷思孝,馮育長.單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2005</p&

86、gt;<p>　　[4]何宏,龔?fù)?志宏.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].國防工業(yè)出版社,2006</p><p>　　[5]張樹江,王成安.模擬電子技術(shù)[M].大連理工大學(xué)出版社,2009</p><p>　　[6]劉峰,孫艷萍.電力電子技術(shù)[M].大連理工大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[7]陳小忠，黃寧.單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)用子程序[M].人民

87、郵電出版社，2005：2-8</p><p>　　[8]Charles K.Alexander,Matthew N.O.Sandiku.Fundamentals of electric circuit[M].清華大學(xué)出版社,2009:78-82 </p><p>　　[9]Janice Mazidi.8051 Microcontroller and Embedded Systems[M].

88、Prentice Hall,2009:82-84</p><p>　　[10]Brian W.Kernighan.The C Programming Language[M].Prentice Hall PTR,2009：6</p><p>　　[11] 張立民，隋燕，李維祥.現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)[M].清華大學(xué)出版社,2008.</p><p>　　[12] 康華光.電

89、子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分[M].第四版,北京:高等教育出版社,2000.</p><p>　　[13] 蔡美琴. MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社,1992.</p><p>　　[14] 周興華.手把手教你學(xué)單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[15] 陳明熒.8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)

90、教材[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　程序清單</b></p><p>　　/*************************************************</p><p>　　按鍵從左到右順序功能依次

91、是：分加 秒加 開始 停止 清零（這個(gè)我接的是復(fù)位）</p><p>　　開機(jī)數(shù)碼管顯示“0000” 按第一個(gè)鍵是時(shí)間分加 第二個(gè)鍵是時(shí)間分減 設(shè)定好后按第三個(gè)鍵程序開始運(yùn)行時(shí)間倒計(jì)時(shí)</p><p>　　按第四個(gè)鍵停止，時(shí)間保持，在按開始時(shí)間能繼續(xù)走；第五個(gè)鍵復(fù)位清零</p><p>　　**********************************

92、*****/</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　

93、　uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x80,0x00};</p><p>　　/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f .

94、無*/</p><p>　　sbit fenup=P3^3;</p><p>　　sbit fendn=P3^4;</p><p>　　sbit star=P3^5;</p><p>　　sbit stop=P3^6;</p><p>　　sbit BUZ=P3^7;</p><p>　　uch

95、ar temp=0xfe,temp1=0x7f,a=0xfe,num=0,num0=0;</p><p>　　uchar disbuf[4];</p><p>　　bit flag,flag_timer30ms,led_change,time_over; </p><p>　　int fen=0;</p><p>　　void disp

96、lay();</p><p>　　/*************************************************</p><p>　　延時(shí)函數(shù) z=1,大約延時(shí)1ms</p><p>　　***************************************/</p><p>　　void delay(uint

97、z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i,j;</b></p><p>　　for(i=0;i<z;i++)</p><p>　　for(j=0;j<125;j++)</p><p><b>　　{}<

98、/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************</p><p><b>　　初始化函數(shù) </b></p><p>　　*************************

99、**************/</p><p>　　void init()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　BUZ=1;</b></p><p>　　TMOD=0x01;</p><p>　　TH0=65536-50000/256;

100、//定時(shí)50ms中斷一次</p><p>　　TL0=65536-50000%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p>&

101、lt;b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************</p><p><b>　　按鍵處理函數(shù) </b></p><p>　　***************************************/</p>

102、<p>　　void key()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(fenup==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(fenup==0)</p>

103、<p><b>　　{</b></p><p>　　while(!fenup);</p><p>　　delay(10);</p><p>　　while(!fenup);</p><p><b>　　fen++;</b></p><p>　　if(fen>

104、;=99)</p><p><b>　　fen=99;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(fendn==0)</p><p><b>　　{</b>&l

105、t;/p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(fendn==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!fendn);</p><p>　　delay(10);</p><p>　　while(!fendn);<

106、/p><p><b>　　fen++;</b></p><p>　　if(fen==59)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　fen=0;</b></p><p><b>　　}</b></p&g

107、t;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(star==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　if(star==

108、0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!star);</p><p>　　delay(10);</p><p>　　while(!star);</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　

109、　display();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(stop==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p>&

110、lt;p>　　if(stop==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!stop);</p><p>　　delay(10);</p><p>　　while(!stop);</p><p><b>　　TR0=0;</b><

111、;/p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/********************

112、*****************************</p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理函數(shù) </b></p><p>　　***************************************/</p><p>　　void deal()</p><p><b>　　{</b>

113、</p><p>　　disbuf[0]=fen/10;</p><p>　　disbuf[1]=fen%10;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************</p><p><

114、;b>　　顯示函數(shù) </b></p><p>　　***************************************/</p><p>　　void display()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i;</b><

115、;/p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=tab[disbuf[i]];</p><p><b>　　P2=a;</b></p><p><b>　　deal();</b>&

116、lt;/p><p>　　a=_crol_(a,1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>

117、<b>　　init();</b></p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　key();</b>