基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统设计

邵阳学院信息工程系 江云亮 梁高卫

基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统设计

邵阳学院信息工程系 江云亮 梁高卫

改革开放后，随着我国科学技术的高速发展，人们的生活质量有了质的飞跃，智能化的生活越来越普遍。全自动洗衣机在我们的生活越来越重要，它能更好地解放人们的双手。缓解人们在家务劳动中的压力。本设计采用STC12C5A60S2单片机作为洗衣机的控制系统的核心芯片，它以体积小、功能全、价格低、开发方便等优势得到了电子工作者的认可。洗衣机在单片机的控制下具有对洗衣机的智能控制，当设置完毕后，通过自动检测水位，对衣物进行洗涤，洗涤结束进行自动报警提示，系统能根据不同的洗衣方式对电机速度进行控制并显示。

洗衣机；STC12C5A60S2单片机；智能控制

一、系统总体设计

洗衣机的控制电路是用STC12C5A60S2单片机进行设计的。STC12C5A60S2单片机为主要的控制单元，扩展我们所需要的外部电路，来实现我们所设计的功能，组成一个能实现我们所想要实现的洗衣机的控制器。洗衣过程为在接通电源后，按启动电源键。可以选择自己想用的洗衣时间15、20 、30分钟或单独脱水。然后按启动键洗涤工作开始。开始洗涤过程，首先进水阀打开。开始向洗衣机进水，当达到所设定的水位时，进水阀关闭，停止进水；电机M电源接通，开始进入洗涤过程。所设计的电路，能够使电机M能够正反转。产生不同方向的水流，这样更容易把衣服洗干净。本文采用了STC12C5A60S2单片机设计了一个智能洗衣机的主控制器，这个控制器主要有时钟电路、电源电路、显示电路、复位电路、按键电路和执行电机部分等组成。电机电路部分是由于两个继电器的吸和状态，让电机产生正转和反转。从而带动水流，达到洗衣的效果。把STC12C5A60S2单片机与两位一体数码管连来一起，然后编程使用C语言编程来控制它，最后实现智能洗衣机自动化显示功能，从而达到所设计的效果。

二、系统硬件设计

基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统最基础的就是系统硬件设计，设计这个系统要考虑许多方面的因素，除了实现洗衣机基本功能以外，我们还要考虑诸多因素：比如设计所用的器件能不能买到、所做系统的稳定性能不能达到、所设计的功能能不能实现、价格是不是能接受、编程容不容易实现和器件的兼容性等因素。所以我们所设计的硬件系统非常重要。以下是对所设计硬件系统各个模块的具体分析。

微控制器模块采用了STC12C5A60S2单片机来控制各个系统的运转。基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统采用了模块化的设计，因为选用模块化设计更能直观的反应出我们所设计的具体模块。设计的功能模块包括了一下几个功能：单片机控制系统、电源、时钟、复位、按键控制、直流电机控块和显示等模块。洗衣机的主要功能有强弱洗涤功能、单独脱水功能、进排水功能、水位检测功能、控制电机的正反转以及电机的转速、显示洗涤时间和洗衣机运行状态的功能。显示模块由发光二极管和LED显示器组成。发光二极管的英文缩写为LED。水位传感器是深圳科易互动公司最新推出的一款产品，它的主要特点是简单易用、小巧轻便、性比价较高的水位检测传感器。其工作原理为通过具有一系列暴露的平行导线线迹其水量的多少。与国外同类产品相比、不但体积小、功能强、而且设计具有以下特点:水量到模拟量的转换；可塑性强、本传感器输出为基础模拟值；低功耗、灵敏度高；可以直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，适合各种开发板与控制器。我们设置一个水位，在洗衣机进水阀打开时达到我们所设定的值，指示灯会点亮。在出水阀打开时小于我们所设定的值时，指示灯会点亮，从而达到模拟水位的效果。ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0～5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。本设计用AD0832芯片作为改设计的A/D转换芯片电路图。此电路的主要作用是把水位的模拟量转换成数字量。

三、软件部分设计

基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统软件设计主要分析了系统程序的设计分析。通过对流程图的分析可以掌握程序的运行情况以及数据的流向。程序的好坏还需要配合硬件电路的设计与仿真，在软件仿真的基础上形成准确的程序。基于STC12C5A60S2单片机的洗衣机控制系统软件编写采用C51语言，单片机C51语言兼备高级语言与低级语言的优点。语法结构和标准C语言基本一致，语言简洁，便于学习。运行于单片机平台，支持的微处理器种类繁多，可移植性好。对于兼容的8051系列单片机，只要将一个硬件型号下的程序稍加修改，甚至不加改变，就可移植到另一个不同型号的单片机中运行。有高级语言的特点，尽量减少底层硬件寄存器的操作。单片机C51语言提供了完备的数据类型、运算符及函数供使用。C51语言是一种结构化程序设计语言，可以使用一对花括号“{}”将一系列语句组合成一个复合语句，程序结构清晰明了。C51语言代码执行的效率方面十分接近汇编语言，且比汇编语言的程序易于理解，便于代码共享。

四、结论

在中国大陆，洗衣机自1980年代初进去家庭,慢慢的从单缸洗衣机发展到双缸洗衣机再到全自动洗衣机。全自动洗衣机也从最初的普通式全自动洗衣机到有微机控制自动洗衣机,然后到采用模糊控制技术的模糊控制全自动洗衣机。全自动洗衣机是一种洗涤、漂洗、脱水三种功能之间可以相互切换的洗衣机,无需人工干预的情况下完成。本次设计采用STC12C5A60S2单片机作为洗衣机控制系统的主控芯片，洗衣机的各种洗衣程序运行都在单片机的控制下，使得洗涤、漂洗、脱水等各种功能的操作都不需要手动。系统的硬件设计包括电源模块、水位监测模块、洗衣机LED显示、输出控制电路，软件设计包括主程序、内部定时中断服务程序、外部中断服务程序。

[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(01):119.

[2]张金花,周雯超.基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统的设计[J].农业装备与车辆工程,2017(02):43.

[3]孙勇,戴立红,沈明新,李彪,杨兆凯.基于LOGO!的全自动洗衣机控制系统设计[J].辽宁科技大学学报,2015(03):119.

[4]边疆.基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统的现[J].信息通信,2013(04):409.