基于单片机洗衣机控制系统设计
摘要:从进入20世纪以来，人类社会的迅猛发展，人们对时间也越加珍惜，因此发明创造了许多更加智能的电子产品来节省时间，而全自动洗衣机便是其中一中十分实用的产品。由此，本课题也设计了一种简单的全自动洗衣机。本课题的洗衣机选用AT89S51芯片作为洗衣机的主控单元，并设计了一种简单的按键组来输入洗衣机所工作的时间，与此同时，本课题也添加了数码管作为显示模块，用来实现按键组所输入的数值显示功能。最终，本课题能够实现洗涤、漂洗、脱水这三项洗衣机的基本功能。
关键字：全自动;单片机;洗衣机
Design of Washing Machine Control System
Abstract: Since the beginning of the 20th century, with the rapid development of human society, people also cherish time more and more. Therefore, many more intelligent electronic products have been invented to save time, and the fully automatic washing machine is one of the most practical products. Therefore, this subject also designs a simple full-automatic washing machine. The washing machine of this topic uses AT89S51 chip as the main control unit of the washing machine, and designs a simple key group to input the working time of the washing machine. At the same time, the topic also adds a digital tube as a display module to realize the numerical display function input by the key group. Finally, this subject can realize the basic functions of washing, rinsing and dewatering.
Key words: Fully automatic; Single chip microcomputer; Washing machine
第一章 绪论
（一）课题背景及意义
从古至今，衣服都是人类文明最重要的一部分，而人们身上的衣物，经过穿着都需要洗涤，因此洗衣服便成为了一项不可避免的家务，在过去人们洗涤衣物只能靠手动，这样便耗费了极多的时间，而从洗衣机的问世，便为人们在洗涤衣物上节省了许多的时间。经常可以在电视剧中看见，一些妇人拿着一个棒槌对着衣服敲打，费时不说，还特别的费力，衣服还特别的容易坏。后面听说人们用脚踩的方式去洗衣服，将衣服放在一个木桶里，这就是一个演变，从而演变成如今的洗衣机。
世界上第一台洗衣机是由美国人汉密尔顿·史密斯的在1858年匹茨堡制成的，该洗衣机通过手摇曲柄带动的，其中曲柄是与洗衣机内部的带有桨叶的直轴相连，但这种洗衣机需要人工才能运转，相较于手洗并不能方便多少。19世纪初，第一次工业革命使得蒸汽时代的到来，许多发明家将蒸汽机用于机器的运转代替了人工，因此出现了以蒸汽为动力的洗衣机，此洗衣机的出现大大的方便了人们的生活。而到了1910年，电动洗衣机的发明则更加方便了人们的生活。1937年世界上第一台"前置"式自动洗衣机问世，到了20世纪70年代开始生产出了全自动洗衣机，之后，将洗衣机用微处理器来控制的方法得到实践，最后进入21世纪，随着科技的发展，全自动洗衣机已经成为每家必备的一样家电，并且人们的生活也离不开洗衣机。
本课题所研究的全自动洗衣机主要功能是完成全自动洗衣，其过程为洗涤、漂洗、脱水。并且通过3x4的矩阵按钮来设定洗衣机的工作时间，这样极大的节省了人们洗涤衣物的时间，同时还节省了人力资源。而洗衣机是一种最常用的家电，属于日常用品，也会随着时代的变迁而更新换代，所以他也是消耗品。还记得听我一个朋友说，越懒惰的人就是越聪明，他们总会想出更简单高校的办法去做好一件事，所以说日后洗衣机的发展的趋势就是更节能，更省事，更高效等的优点来发展。在这里我本次的设计就是想要设计一款更智能化的洗衣机。奈何我的学识有限，否则按我的设想洗衣机作为必须品，功能一定要多，现在的人们压力特别大，所以我想人们将脏衣服放进洗衣机后，只需一键，就可以完成洗衣机所需要的流程，按照衣服的大小，多少给予一定比例的水，在自主加入一定量的洗衣液，清洗结束后自动放水，甩干，最后还能带上一个烘干的功能，这样人们又省力晾衣与收衣服的操作。设想虽好，可是由于个人的学识和能力有限，所以我选择使用自己上学时接触过的单片机来实现一下洗衣机的全自动洗衣服的功能。
（二）国内外发展现状
根据我自己的调查和研究，中国几年前的洗衣机的普及程度为70%多，然后就是日益增长，大城市的洗衣机普遍率近乎100%。然后16年到7年间同比增长117%，由此可见，洗衣机市场是拥有很大的发展前景的。16年，全球洗衣机的市场容量是1.415亿台。国外的市场也是同比去年增长只高不低。然后国外一个设备多样化、更高效、更节能、更环保的智能洗衣机。它一直是消费者的最爱[1]。随着科技的发展，全自动洗衣机的品牌种类功能也类越来越多，洗衣机这个行业的竞争也非常激烈。现在人们的生活一天比一天强，人们对洗衣机的功能要求也越来越高[2]。20世纪以前，洗衣机一直是朝着节水和低噪音的发展方向。然后到了本世纪，洗衣机深受广大人民的钟爱，洗衣机销售也如火如荼，技术趋势集中于“干洗-节能”等要点上。未来，洗衣机行业是一个只会日益增大的行业，许多新技术也不断在更新。在不久的将来，洗衣机市场将拥有更加的庞大应用前景和市场。
目录
第一章 绪论 5
（一）课题背景及意义 5
（二）国内外发展现状 6
第二章 系统的总体设计 6
（一）设计内容 7
（1） 洗衣机系统流程设计 7
（2）洗衣机结构设计 8
图1 洗衣机机械结构图 8
（二）电路总体设计方案 8
图2 电路系统框图 9
第三章 系统硬件设计 10
（一）微控制器的选用及电路设计 10
（1）AT89S51单片机介绍 10
（2）AT89S51单片机电路 11
图3 最小系统电路 11
图4 220V转5V电源电路 12
图5 220V转5V电源电路流程图 13
图6 晶振模块电路 14
图7 按键复位电路 15
（二）电机驱动控制模块 15
（1）什么是可控硅 15
图8 可控硅的电路符号和结构示意图 16
（2）交流电动机 16
图9 交流电动机结构示意图 16
（3）电磁阀的介绍 16
（4）电机的运行控制 17
图11 电机控制电路 17
表1 I/O对应功能表 18
（三）水位检测模块的设计 18
（1） 水位传感器的选择 18
图12 水位传感器water sensor 18
（2） ADC0832芯片的介绍 18
图13 ADC0832器件图 19
表2 ADC0832功能表 19
图14 ADC0832时序图 19
（3）水位监测模块 20
图15 水位监测模块 20
（四） 进排水阀控制模块电路设计 20
图16 进水阀控制电路 20
图17 排水阀控制电路 21
（五） 按键模块设计 21
图18 矩阵式按键电路 21
（六）显示模块电路设计 22
图19 6位数码管显示电路 22
（七）报警模块设计 22
图20 报警电路 23
第四章 系统的软件设计 24
（一） 主流程图 24
图21主流程图 24
（二） 按键模块程序 25
图22 按键程序模块 25
（三）数码管显示模块 26
图23数码管显示模块 26
（四）洗衣程序模块 27
图24 洗衣程序模块（一） 27
图25洗衣程序模块（二） 28
第五章 总结 29
致谢 31
参考文献 32
附录 33
一 电路图总图 33
二 程序 34
参考文献
[1]宗素兰,张翠侠,罗会祥,周妍.洗衣机控制系统的设计与仿真[J].蚌埠学院学报,2016,5(01):4-9.
[2]浅谈全球洗衣机技术发展趋势[J].电器,2019(01):28-29.
[3]杨昭.全自动洗衣机的PLC控制[J].科技创新与应用,2017(14):147.
[4]江云亮,梁高卫.基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统设计[J].电子世界,2017(09):126.
[5]莫启友.基于单片机的家居安全报警系统[J].视听,2017(05):29-30.
[6]陆刚.探析洗衣机电机的节能环保新趋势[J].电气工程应用,2015(02):50-55.
