基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计

王晓冬+++陈红友

摘 要：随着生活水平的提高，洗衣机已成为不可或缺的家用电器，目前，家庭对全自动洗衣机的稳定性和智能性提出了更高的要求，本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，结合电机、输入模块、数模转换模块、数码管显示电路等构成洗衣机自动控制系统，可以方便的根据需要调整洗涤模式及洗涤时间，从而使洗涤过程更加节能节水。通过编程及系统调试，实现了本设计的既定功能，效果理想。

关键词：全自动洗衣机；STC89C52单片机；控制系统

引言

近年来由于计算机技术的快速进步，单片机、PLC等微处理器凭借其低功耗以及高稳定性，逐渐取代了传统控制器，作为洗衣机的主控芯片。传统洗衣机洗涤模式相对固定，可控性差，往往造成能源及时间的浪费，已不能适应现代人的生活需要。采用单片机控制器，不仅可以灵活设定洗涤模式，还能根据需要设定洗涤时间。本设计着眼于此，设计了一款基于单片机的洗衣机控制系统，不仅克服了上述缺点，而且增加了很多实用性功能，更符合现代“智能家居”的新观念，使得家用电器向自动化、智能化发展。

1 系统总体设计方案

1.1 系统整体框架图

本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，结合电源电路、信号转换电路、控制电路以及驅动电路对电机运行模式及转速进行控制，通过按键输入电路可以设定洗涤时间及模式，通过LED显示电路显示当前选择的洗涤模式以及剩余的洗涤时间，洗涤结束或中途出现故障而导致工作中断，会由报警电路发出报警，保证洗涤过程安全进行。系统整体框图如图1所示。

1.2 系统原理图

本设计先由STC89C52单片机构成最小系统，再结合外围电路控制电机的工作模式。原理图中由电源接口电路对整个控制系统提供电源，由继电器控制电机的正、反转，由三组继电器结合不同的放大电路来控制电机的转速，按键电路作为输入调节洗涤模式及时间，LED显示电路显示剩余时间，不同颜色的发光二极管显示不同的工作模式及洗涤完成的提示，蜂鸣器用来故障报警，整个系统结构合理，功能完善，成功的实现了预期效果。

2 软件设计方案

该设计主要包括主程序、洗涤模式控制程序、漂洗模式控制程序、脱水模式控制程序以及输入输出报警程序。控制系统启动后，首先通过按键设定洗涤模式及时间，然后根据设定进入指定程序运行，洗涤完成后，由发光二极管发出提示，若中途出现故障，则由终端服务程序控制暂停工作并发出报警，故障排除后继续运行至洗涤完成。

进入洗涤模式，首先运行注水程序，当单片机的P3.3=1时，单片机发给注水继电器KM4一个信号，继电器吸合，开始进水，P3.3=0，注水继电器KM4断开，表示进水结束。洗涤模式程序流程图如图3所示。

运行漂洗程序，先进行排水，当P3.4=1时排水继电器KM5吸合，开始排水，P3.4=0时，排水继电器KM5断开，排水结束，然后再次执行注水程序，直至水位到达设定高度。

运行脱水程序，排水继电器KM5吸合，开始排水，排水完毕后，排水继电器KM5断开，进行脱水，整个系统完成工作。

根据上述程序设计思路，通过C语言进行编程，通过软件仿真的方式，验证了该方法的可实现性，并经过多次的仿真对程序进行了优化。

3 仿真结果分析

本设计先通过按键选择不同的工作模式及时间，由发光二极管D2、D4、D6分别指示洗涤、漂洗和脱水模式，数码管显示当前模式的剩余运行时间，D1、D3、D5指示正常工作状态、洗涤完成以及故障状态，D7、D8分别表示注水中及排水中。

如图4所示为洗涤模式仿真图，D2点亮，先通过按键KM2选择洗涤模式，选择常规模式后，控制系统按照设定依次进行洗涤、漂洗及脱水程序，洗涤时间设定为15分钟，图示时间表示剩余12.38分钟即将进入漂洗程序。

如选择其他工作模式，只需再按KM2键，使相应程序的指示灯亮起，再运行程序即可，操作简单方便。

4 结束语

通过仿真及实验看出，该设计利用单片机构成全自动洗衣机控制系统，实现了全自动洗衣机的基本功能，结构简单、操作方便，具有较大的实用性及现实意义。但仍有许多不足，如增添加热烘干功能、杀菌功能等等，有待于继续改进。

参考文献

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