科技创新与应用ｌ ２０１７年第９期 科技创新 基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计 王晓冬 陈红友 （郑州科技学院电气工程学院，河南郑州４５００６４） 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 机发给注水继电器ＫＭ４一个信 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 号，继电器吸合，开始进水，Ｐ３．３＝ 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 ０，注水继电器ＫＭ４断开，表示进 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 水结束。洗涤模式程序流程图如 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 图３所示。 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 运行漂洗程序，先进行排水， 于此，设汁了一款基于单片机的洗衣机控制系统，不仅克服了上述缺 当Ｐ３．４＝１时排水继电器ＫＭ５吸 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． 合，开始排水，Ｐ３．４＝０时，排水继 使得家用电器向自动化、智能化发展。 电器ＫＭ５断开．排水结束，然后 ｌ系统总体设计方案 再次执行注水程序，直至水位到 Ｊ＿１系统整体框架图 达设定高度。 本设计采用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机作为主控芯片，结合电源电路、信 运行脱水程序，排水继电器 号转换电路、控制电路以及驱动电路对电机运行模式及转速进行控 ＫＭ５吸合，开始排水，排水完毕 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 后，排水继电器ＫＭ５断开，进行 显示 与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 脱水，整个系统完成工作。 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 根据上述程序设计思路，通 过ｃ语言进行编程，通过软件仿 图３洗涤模式程序流程图 进行。系统整体框图如罔１所示。 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。 引 图ｌ系统结构框图 １Ｉ２系统原理图 本设计先南ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机构成最小系统，再结合外围电路控 制电机的Ｔ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 示电路显示剩余时间．不同颜色的发光二极管显示不同的ｌ丁 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。 图４洗涤模式系统仿真图 ＝蓬孽肄 图２系统原理图 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ｌ２．３８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 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１ 作并发出报警，故障排除后继续运行至洗涤完成。 进人洗涤模式，首先运行注水程序，当单片机的Ｐ３．３＝１时．单片 一【１】张海波．全自动洗衣机控制器的设计【Ｄ１．南京理工大学，２０１２． 【２１江雪山．智能洗衣机控制电路『Ｊ１＿家庭电子，２０１ｌ（２）：２２—２６． 【３曾璐，３１李明．基于单片机的洗衣机智能控制系统【Ｊ１．电子技术，２０１２ （１】）． 【４】克强．用ＡＴ８９Ｃ２０５ｌ单片机制作洗衣机控制电路『Ｊ１．电子世界， ２０１３：３９－－４２． 通讯作者：王晓冬（１９８８，１ｌ一），男，河南郑州人，硕士研究生，助 教，主要从事电气工程、电机及拖动等方面的教学和科研工作 ８８一