基于模糊控制單片機的全自動洗衣機自動控制系統(專業版)

　　

【正文】 32所示。 洗衣機模糊控制器與普 通控制器的相同點就在于二者均采用微電腦技術，各自根據洗衣機的控制原理編制出程序，對洗衣機實施控制。 LED 顯示器工作于靜態顯示方式時，各位的共陰極（共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段碼線（ adp）分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連。 ⑷水位傳感器原理圖如圖 25所示。另外，熱電偶需要外部參考端。 轉換結束后的數據是由 DOUT 端讀出的。邏輯“ 1”有效。選用它設計制作全自動洗衣機控制電路，該電路的組成相對簡單，工作原理清晰，易于理解。 有的單片機并不能直接對 RAM 單元中的位進行操作，如 AVR 系列單片機中，若想對RAM中的某位置位時，必須通過狀態寄存器 SREG 的 T位進行中轉。 ⑵ AVR 系列 AVR 單片機是 Atmel 公司推出的較為新穎的單片機，其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。 ⑶脫水過程 洗滌或漂洗過程結束后，電機 M停止轉動，排水閥 M 接通，開始排水。 模糊控制理論簡介 模糊控制是近代控制理論中建立在模糊集合輪上基礎上的一種基于語言規則與模糊推理的控制理論，它是智能控制的一個重要分支。 近幾十年，在工業發達國家，全自動洗衣機制造技術又得到迅速發展，其年總產量及社會普及率均以達到相當高得水平。硬件結構框圖及軟件流程圖是該系統的重要組成部分 ,在整個控制過程中，模糊控制軟件 起了決定性的作用。 55 目 錄 參考文獻 14 模糊控制實現方法 7 1 全自動洗衣機的發展前景 1 全自動洗衣機的設計目的 3 洗衣程序 5 CPU 選型 1874 年 ,“手洗時代”受到了前所未有的挑戰，美國人比爾 另一變化就是高度自動化、智能化、人性化。電源采用三端集成固定穩壓器 7805 提供 +5V 電源，數字控制電路負責 控制洗衣機的工作過程，主要由 AT89S51 單片機、三位共陰數碼管、按鍵、蜂鳴器、 LED 指示燈組成；機械控制電路實現傳感器檢測、電機驅動、進水、排水等功能，主要由水位檢測器、電動機、傳動系統部件、進水排水電磁閥組成。其中，污濁度傳感器，溫度傳感器和負載傳感器是模擬信號，需要經過 A/D 轉換變成數字信號，而水位傳感器本身就是數字信號，單片機接受到這些傳感器的信號以后，經過一系列處理作出反應，從而控制洗衣機的工作。該系列的型號較多，但可用下面三種為代表： AT90S2313(簡裝型 )、 AT90S851AT90S8535(帶 A/D轉換 )。積的低位字節在累加器 A中，高位字節在寄存器B 中 )。 89C51 的存儲器空間可劃分為 5 類：程序存儲器、內部數據存儲器、特殊功能寄存器、為地址空間和外部數據寄存器。對于單極性信號，模擬輸入中 0V～ VREF的電壓被轉換；對于雙極性信號， VREF/2～ +VREF/2的新號被轉換。 表 23 單端方式（ SGL/DIF=1）通道選擇 SEL2 SEL1 SEL0 CH0 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 AGND 0 0 0 + 1 0 0 + 0 0 1 + 1 0 1 + 0 1 0 + 1 1 0 + 0 1 1 + 1 1 1 + 表 24 查分方式（ SGL/DIF=0）通道選擇 SEL2 SEL1 SEL0 CH0 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 0 0 0 + 0 0 1 + 0 1 0 + 0 1 1 + 1 0 0 + 1 0 1 + 1 1 0 + 1 1 1 + 河北工程大學畢業設計說明書 10 表 25 時鐘和掉電選擇 PD0 PD1 器件模式 1 1 外部時鐘方式 1 0 內部時鐘方式 0 1 速掉電模式（ Fast PowerDown Mode） 0 0 全掉點模式 ( Full PowerDown Mode) 傳感器 本次設計中用到 4 個傳感器，分別為： TS 污濁度傳感器、溫度傳感器、負載傳感器和水位傳感器。 ?AD590 的測溫范圍為 55℃～ +150℃。 LED（ Light Emiting Diode）是發光二極管英文名稱的縮寫。由于各位的段碼線并聯， 8位 I/O 口輸出的 段碼對各個顯示位來說都是相同的。一般的說，模糊控制器是利用人工智能方式，建立一組控制規則，編織成程序由微電腦執行。 入 口通 道 選 擇讀 取 結 果調 平 均 值 計 算轉 換 結 束 了 嗎 ？都 轉 換 完了 嗎 ？返 回啟 動 轉 換YNNY 圖 39A/D轉換流程圖 河北工程大學畢業設計說明書 26 入 口讀 安 全 開 關狀 態 為 低 電 平 嗎 ？開 排 水 閥開 進 水 閥返 回指 示 燈 亮啟 動 電 機讀 排 水 閥 狀 態為 低 電 平 嗎 ？到 低 水 位 了 嗎 ？到 高 水 位 了 嗎 ?停 止 電 機報 警報 警水 位 復 位 了 嗎 ?關 排 水 閥NNYYNYNYYN 圖 310自檢子程序流程圖 河北工程大學畢業設計說明書 27 程序代碼： ZiJian: MOV DPTR,7F02H ；自檢指示燈亮 MOV A,0FBH MOVX DPTR,A JB ,BaoJing1 ；讀安全開 關狀態，異常則報警 JB ,BaoJing2 ；讀排水閥狀態，異常則報警 MOV 45H， 08H ；置低水位值 MOV 47H， 09H ；置高水位值 MOV 44H, 00H ；置零水位值 CLR ；開進水閥 LCALL ShuiJian ；調水位檢測 MOV A,45H L10: CJNE A,48H,L10 ；到底水位了嗎，到了啟動電機 CLR LACLL ShuiJian MOV A,47H L11: CJNE A,48H,L11 ；到高水位了嗎，到了開排水閥 CLR LCALL ShuiJian MOV A,44H L12: CJNE A,48H,L12 ；是零水位嗎，是則檢測完畢 SETB SETB SETB MOV A,OFFH MOVX DPTR,A BaooJing1: MOV 40H,0eH ；顯示異常代碼 MOV 41H,0 MOV 42H,1 CLR ；蜂鳴器響，報警燈亮 JB ,BaoJing1 ；判斷是否有人為干擾 SETB BaoJing2: MOV 40H,0eH ；顯示異常代碼 MOV 41H,0 河北工程大學畢業設計說明書 28 MOV 42H,2 CLR ；蜂鳴器響， 報警燈亮 JB ,BaoJing2 ；判斷是否有人為干擾 SETB RET 311 所示。 ⑵ 脫水時間的確定： ① 如果檢測到衣物很多，則脫水時間長； ② 如果檢測到衣物較多，則脫水時間適中； ③ 如果檢測到衣物很少，則脫水時間短。雖然這些字符是在不同時刻出現的，而在同一時河北工程大學畢業設計說明書 13 刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于 LED 顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位 同時亮的假象，達到同時顯示的效果。共陰極 LED 顯示器的發光二極管的陰極連在一起，通常此公共陰極接地。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M檔精度最高，在 55℃～ +150℃范圍內，非線性誤差為177。 圖 22濁度傳感器內部原理圖 ⑵溫度傳感器 溫度傳感器有四種主要類型： 熱 電偶 、 熱敏電阻 、電阻溫度檢測器 (RTD)和 IC 溫度傳感器下 )。 ④ MAX192 的 時鐘和掉電選擇如表 25 所示。 MAX192 是美國美信公司設計的一個 10 位 A/D 轉換器，它的信號輸入有兩種方式： 8 通道單端輸入或 4 通道差分輸入，具有極高轉換速度。作輸出腳使用，欲進行高電平驅動時，得利用外電路來實現， I/O 腳不通，電流經 R 驅動 LED 發光；低電平時， I/O 腳導通，電流由該腳入地，LED滅（ I/O 腳導通時對地的電壓降小于 1V， LED 的域值 ～ ）。它不僅能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。 PIC 系列單片機共分三個級別，即基本級、中級、高級。 洗衣機自檢 洗衣機上電后，先進行自檢，包括檢查安全開關，排水閥狀態，進水閥工作過程，電機的運轉等，若發現異常現象則蜂鳴器響，報警燈亮。現代人居空間不斷擴大，對寬敞、舒適、方便要求更多，大能容小，大容量洗衣機一臺可頂一套。歐洲國家研究成功了噴流式洗衣機和滾筒式洗衣機。 52 偉福仿真器特點 1 全自動洗衣機的發展背景 1 2 模糊控制理論簡介 14 模糊控制器 52 偉福仿真器簡介 與此同時，世界各地也相繼出現了洗衣機。現在， 7 公斤的容量已經很普遍， 8 公斤也正常。 K5用于時間選擇：按一下洗衣時間短，按兩下洗衣時間適中，按三下洗衣時間長。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。它的處理對象不是字或字節而是位。其原因是高電平時該腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高 的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。由于該芯片在片外已有采樣跟蹤保持電路，內部時鐘電路和內部參考電壓源，所以在應用時，所需外圍原件極少，與單片機連接也只占用 45 條口線，因此，用 MAX192 構成的數據采集系統具有硬件結構簡單、體積小和功耗低的優點。 ③ MAX192 查分方式（ SGL/DIF=0）通道選擇如表 24 所示。 TS 濁度傳感器是 GE 公司開發的一種專門用于家電產品的低成本傳感器，主要用于洗衣機、洗碗機等產品的水污濁程度的測量。 ?精度高。這種顯示器有共陽極和共陰極 2 種。如此循環下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。 河北工程大學畢業設計說明書 15 圖 31模糊控制洗衣機控 制結構 ㈡ 模糊規則 ⑴ 洗滌量和水量的確定： ① 如果檢測到衣物量很多，則洗滌量多，水位高； ① 如果檢測到衣物量較多，則洗滌量較多，水位適中； ② 如果檢測到衣物量很少，則洗滌量少，水位低。 入 口判 斷 是 否為 全 自 動進 入 半 自 動 洗 滌調