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[摘 要]本论文采用51系列的单片机实现了自动洗衣机控制器的设计,包括硬件设计和软件设计两部分.洗衣机控制器硬件设计电路包括三部分：水位检测模块,电机控制模块、显示按键模块.软件设计完成了进水程序、洗涤程序、排水程序和脱水程序.
[关 键 词]89C51单片机洗衣机控制器
作为人们日常生活中不可缺少的一种家用电器,洗衣机为人们提供了很多便利.本论文将设计一款由微电脑控制的全自动洗衣机.采用的芯片为51系列的单片机.
为了更好地理解本论文的设计内容,先来全面介绍一下全自动洗衣机的工作原理：
将衣物放入洗衣机后,打开进水龙头的阀门,选择好正确的水位及工作程序后接通电源.闭合仓门,门安全开关闭合,此时水位开关内部的公共触点和脱水触点相通,进水阀通电进水.当桶内水位到达指定高度时,在气压的作用下水位开关内部公共触点断开脱水触点而接通洗涤触点,进水阀断电停止进水,电动机电源被接通.电动机运转后,周期性正转、反转,通过离合器带动波轮正转、反转,波轮的转动会带动桶内的水及衣物形成旋转水流,衣物在水流中相互摩擦而达到洗衣的目的.当洗涤过程完成后,排水电磁阀通电工作,排水阀门被打开,桶内的水向外排出,同时联动杆也把离合器从洗涤状态切换到脱水状态.当排水完成后桶内大气压力下降,水位开关的公共触点复位接通脱水触点,排水电磁阀继续保持通电状态,电动机通电运转带动脱水桶高速旋转而甩干衣物,洗衣程序结束后断开水电而停机.至于中间的过程要洗多少次,洗衣时间的长短,由程序控制.
此洗衣机控制器的设计分成硬件设计和软件设计两部分.
硬件设计：
洗衣机控制器硬件设计电路包括三部分：水位检测模块,电机控制模块、显示按键模块.
水位检测机构由玻璃管、浮子、金属滑杆等组成.玻璃管与洗衣桶相连,玻璃管中的水位就是洗衣桶内的水位.在放水或进水的过程中,浮子带动金属管上下移动,当水位处于最高点或最低点时,金属滑杆都与金属地相连,致使引脚INT1处于低电平,向CPU申请中断,否则INT1被上拉电阻上拉为高电平.
电机控制模块有两个控制端,一端控制电动机正向运转,该端与P1.0相连；另一端控制电动机反向运转,该端与P1.1相连.电控水龙头共两只,一只为进水龙头,受P3.0控制：另一只为出水龙头,受P3.1控制.当电控水龙头的控制端为“1”时,水龙头打开,当电控水龙头的控制端为“0”时,水龙头关闭.
显示按键模块包括LED显示器、按键和若干指示灯.LED显示器共两只,P0控制高位显示器,P2控制低位显示器.按键4只,分别为“编程选择”、“增”、“减”和“启动键”,这4只键组成2*2键的矩阵式键盘,该键盘使用引脚INT0向CPU申请中断.蜂鸣器由P1.2控制,当P1.2输出为“1”时,蜂鸣器发声.单片机的P1.3、P1.4、P1.5引脚分别接三八译码器74LS138的输入端C、B、A,74LS138的输出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6分别与7个发光二极管的阴极相连,用于指示工作状态.其中Y0控制“洗衣剩余时间”指示灯,Y1控制“脱水剩余时间”指示灯,Y2控制“强洗”指示灯,Y3控制“弱洗”指示灯,Y4控制“洗涤次数”指示灯,Y5控制“洗衣时间”指示灯,Y6控制“脱水时间”指示灯.
软件设计：
整个洗衣程序要经过以下几个过程：
（1）进水程序：由控制进水阀的开/关时间来完成.
（2）洗涤过程：洗衣机不断正转、反转,是通过单片机对电机的控制来实现的.
（3）排水过程：由单片机控制排水阀的开/关时间来完成.
（4）脱水过程：洗衣机高速旋转一定时间,是通过单片机对电机的控制来实现的.
因此,本文按照上述过程设计主程序,主程序流程图如图1所示：
图1程序流程图
程序代码略.
本论文中设计的全自动洗衣机,实现了进水、洗衣、放水、及脱水整个洗衣过程.此洗衣机控制系统成本低廉、结构简单、工作稳定,利用了较少的器件,实现了洗衣机的智能控制,具有一定的实用价值.但是其缺点是操作不是十分灵活,系统还有继续完善的空间.