洗衣機(jī)程序

單片機(jī)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書 一、單片機(jī)的介紹

（1）單片機(jī)的原理

到底是什么呢？就是一個(gè)電腦，只不過(guò)是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢也是低的，一般不超過(guò)10元即可......用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)，排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！......它主要是作為控制部分的核心部件。

它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。

單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！

由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級(jí)匯編語(yǔ)言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語(yǔ)言了，既然這么低級(jí)為什么還要用呢？很多高級(jí)的語(yǔ)言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡(jiǎn)單，就是單片機(jī)沒有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)可視化高級(jí)語(yǔ)言編寫的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾十K的尺寸！對(duì)于家用PC的硬盤來(lái)講沒什么，可是對(duì)于單片機(jī)來(lái)講是不能接受的。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來(lái)運(yùn)行，家用PC的也是承受不了的。

單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：

1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用

單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用

用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

3.在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無(wú)所不在。

4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。

5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。

光電耦合器介紹

光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。如下圖1（外形有金屬圓殼封裝，塑封雙列直插等）。

工作原理

在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

基本工作特性（以光敏三極管為例） 1、共模抑制比很高

在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很�。�2pF以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過(guò)極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。 2、輸出特性

光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關(guān)系，當(dāng)IF=0時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時(shí)的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當(dāng)IF>0時(shí)，在一定的IF作用下，所對(duì)應(yīng)的IC基本上與VCE無(wú)關(guān)。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系，用半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。其測(cè)試連線如圖2，圖中D、C、E三根線分別對(duì)應(yīng)B、C、E極，接在儀器插座上。

3、光電耦合器可作為線性耦合器使用。

在發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流，再把信號(hào)電壓通過(guò)電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號(hào)，其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)間相差很大。

固體繼電器的介紹

固體繼電器( SSR) 是一種全部由電子元器件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)器件,具有高可靠性、長(zhǎng)壽命、低噪音、開關(guān)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、耐振動(dòng)、耐沖擊、防濕、防潮、防腐蝕、能與TTL 、CMOS 等邏輯電路兼容的優(yōu)點(diǎn),逐漸被越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域所接

受。在電力無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂祁I(lǐng)域中,對(duì)于免維護(hù)設(shè)備的操作要求,傳統(tǒng)的交流接觸器控制容性負(fù)載受到了巨大的挑戰(zhàn)。雖然通用交流SSR 以其獨(dú)特的過(guò)零導(dǎo)通的特點(diǎn)被廣大用戶所青睞,但是對(duì)于高電壓高沖擊電流的容性負(fù)載,通用交流SSR 難以滿足控制要求,制約著SSR 在這一領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。 本文介紹一種新型高電壓高沖擊電流交流SSR ,與通用SSR 比較,該產(chǎn)品具有1 200V的斷態(tài)峰值過(guò)電壓、高浪涌電流和高d i/ d t值的特點(diǎn)。它與交流接觸器組成的組合開關(guān)可謂珠聯(lián)璧合,交流接觸器彌補(bǔ)了固體繼電器需散熱的不足,而固體繼電器的過(guò)零導(dǎo)通、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)彌補(bǔ)了交流接觸器投切高電壓大電流、觸點(diǎn)腐蝕、壽命短的缺點(diǎn),解決了控制容性負(fù)載的開關(guān)問(wèn)題。 簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simple Sequence Repeat，SSR)

簡(jiǎn)單重復(fù)序(SSR)也稱微衛(wèi)星DNA，其串聯(lián)重復(fù)的核心序列為1一6 bp，其中最常見是雙核昔酸重復(fù)，即(CA) n和(TG) n每個(gè)微衛(wèi)星DNA的核心序列結(jié)構(gòu)相同，重復(fù)單位數(shù)目10一60個(gè)，其高度多態(tài)性主要來(lái)源于串聯(lián)數(shù)目的不同。SSR標(biāo)記的基本原理：根據(jù)微衛(wèi)星序列兩端互補(bǔ)序列設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR反應(yīng)擴(kuò)增微衛(wèi)星片段，由于核心序列串聯(lián)重復(fù)數(shù)目不同，因而能夠用PCR的方法擴(kuò)增出不同長(zhǎng)度的PCR產(chǎn)物，將擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳，根據(jù)分離片段的大小決定基因型并計(jì)算等位基因頻率。在真核生物中，存在許多2-5bp簡(jiǎn)單重復(fù)序列，稱為“微衛(wèi)星DNA”其兩端的序列高度保守，可設(shè)計(jì)雙引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，揭示其多態(tài)性。

SSR具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：(l)一般檢測(cè)到的是一個(gè)單一的多等位基因位點(diǎn)；(2)微衛(wèi)星呈共顯性遺傳，故可鑒別雜合子和純合子；(3)所需DNA量少。顯然，在采用SSR技術(shù)分析微衛(wèi)星DNA多態(tài)性時(shí)必須知道重復(fù)序列兩端的DNA序列的信息。如不能直接從DNA數(shù)據(jù)庫(kù)查尋則首先必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)序。

(2)芯片AT89C2051的結(jié)構(gòu)

AT89C2051單片機(jī)的主要特點(diǎn):

ATC89C2051單片機(jī)采用Flash存儲(chǔ)器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與MCS-51完全兼容。

AT89C2051片內(nèi)含有2K字節(jié)的Flash程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的片內(nèi)RAM。 允許工作的時(shí)鐘為0—24MHz。 AT89C2051不允許構(gòu)造外部總線來(lái)擴(kuò)充程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所以它不需要ALE、PSEN、RA、WR一類的引腳。 AT89C2051共有20個(gè)引腳，它只繼承了8031最重要的引腳，體積小巧。

二、自動(dòng)洗衣機(jī)實(shí)驗(yàn)

（1）、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)一臺(tái)，AT89C2051芯片一個(gè)，小天鵝牌半自動(dòng)洗衣機(jī)一

臺(tái)，TOP

（2）、洗衣機(jī)的原理及電路圖

? 洗衣機(jī)有留水、標(biāo)洗、柔洗三個(gè)開關(guān) ? 項(xiàng)目要求

標(biāo)洗：?jiǎn)��?dòng)，選標(biāo)洗鍵洗衣機(jī)自動(dòng)進(jìn)水，到達(dá)限位開關(guān)停

止進(jìn)水，然后進(jìn)入正轉(zhuǎn)3秒停1秒反轉(zhuǎn)3秒的周期進(jìn)行一百次，其次停止轉(zhuǎn)排水40秒，排水完進(jìn)入脫排，正轉(zhuǎn)30秒，返回上述過(guò)程重復(fù)兩次為漂洗，若排水前要留水則按留水鍵即可。

柔洗：?jiǎn)��?dòng)，選標(biāo)洗鍵洗衣機(jī)自動(dòng)進(jìn)水，到達(dá)限位開關(guān)停

止進(jìn)水，然后進(jìn)入正轉(zhuǎn)2秒停2秒反轉(zhuǎn)3秒的周期進(jìn)行一百次，其次停止轉(zhuǎn)排水40秒，排水完進(jìn)入脫排，正轉(zhuǎn)30秒，返回上述過(guò)程重復(fù)兩次為漂洗，若排水前要留水則按留水鍵即可

（3）、設(shè)計(jì)思路

在這個(gè)項(xiàng)目中，先要確定洗衣機(jī)運(yùn)行的流程，對(duì)于這個(gè)流程，我們首先要找出每一步中不同的最小化過(guò)程，其次是找出相同的過(guò)程，因?yàn)檫@些小的步驟就組成了洗衣機(jī)的運(yùn)行過(guò)程，找出最小步驟的原因是避免我們?cè)趯懗绦驎r(shí)對(duì)多次出先的過(guò)程我們重復(fù)去寫，這樣就不會(huì)讓我們的程序現(xiàn)得更多，我們可以通過(guò)調(diào)用子程序或循環(huán)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。洗衣機(jī)運(yùn)行，對(duì)于它的兩個(gè)主要過(guò)程：標(biāo)準(zhǔn)洗和柔和洗，的公共部分放到主程序中，由于程序是按順序一次執(zhí)行下來(lái)的，所以在進(jìn)入不同洗滌方式前都要判一次，運(yùn)用判斷不同階段各位的值不同作為判斷的條件，從而達(dá)到有目的轉(zhuǎn)移的效果。

（4）洗衣機(jī)的外部接線圖

（5）洗衣機(jī)的流程圖和編程調(diào)試

洗衣機(jī)流程圖

進(jìn)水

排水

標(biāo)洗和柔洗

脫排

MC1413是摩托羅拉公司出品的高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列反向驅(qū)動(dòng)器，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。MC1413的每一對(duì)達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻，在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。MC1413工作電壓高，工作電流大，灌電流可以達(dá)到500mA,并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。

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