单片机的应用
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2023年2月19日发(作者：)单片机在生活中的应用(总3页)
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单片机在生活中的应用
调查报告
单片机在全自动洗衣机中的应用实例
自动洗衣机的洗衣程序
洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K5和K6。K1用于水流选择，分两档：
普通水流和柔和水流；K2用于洗衣周期选择，可以选择洗涤、漂洗和脱水三个
过程；K5是暂停开关；K6是洗衣程序选择键。洗衣程序分为标准程序和经济程
序。
洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——
漂洗——脱水。经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。
1．涤过程
通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。若不选择洗衣周期，则洗衣
机从洗涤过程开始。当按
暂停开关键K5时，进入洗涤过程。首先进水阀FV通电，打开进水开关，向洗
衣杨供水；当到达预定水位时，水位开关K4接通，进水阀断电关闭，停止进
水；电机MO接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机MO是一个正反转
电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。
2．脱水过程
洗涤或漂洗过程结束后，电机MO停止转动，排水阀MG通电，开始排水。
排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。当水位低到一定
值时，水位开关K4断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋
转，甩干衣物。
3．漂洗过程
与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器
发出音响，表示衣物已洗干净。
洗衣机控制器的硬件组成原理
洗衣机控制器由单片机AT89S051为控制器的核心所构成，该控制器具有以下
特点：
（1）具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序
出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。
（2）采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元
件，控制电磁阀和电机。
（3）具有欠压和过压保护，欠压时，控制器不工作；超
压时，保护电路起作用。
（4）具有瞬间掉电保护功能，电源短时间停电后，电压
恢复时，能够维持原运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。
（5）各种操作和洗衣机的运行状态均用LED显示。
1．单片机AT89S051
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AT89S051内部含有2个多功能定时/计数器，2K字节的ROM和144字节的寄存器阵列。
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-system
programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高
密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成
了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得
到广泛应用。主要性能特点:
1、4kBytesFlash片内程序存储器；
2、128bytes的随机存取数据存储器（RAM）；
3、32个外部双向输入/输出（I/O）口；
4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断；
5、6个中断源；
6、2个16位可编程定时器/计数器；
7、2个全双工串行通信口；
8、看门狗（WDT）电路；
9、片内振荡器和时钟电路；
10、与MCS-51兼容；
11、全静态工作：0Hz-33MHz；
12、三级程序存储器保密锁定；
13、可编程串行通道；
低功耗的闲置和掉电模式。管脚说明
VCC：电源电压输入端。
GND：电源地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据
存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原
码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
XTAL1：片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端。
XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端。
电源电路部分
控制器的电源由变压器B、整流二极管D14~D19、滤波电容C1和稳压集成
电路7806组成。7806输出的电压分三路分别用于晶闸管触发，提供键盘输入
和LED显示，以及提供单片机的电源。后两路各经过一个二极管和一个电容，
当7806的输出电压下降时，还可以依靠电容保持的能量，
持电路再工作一段时间。晶体管T11、T10和稳压管DW组成欠压保护电
路。当电源电压不足，T11的基极电压小于
时，T11截止，T10也截止。AT89S051的端没有电压，常为低电平。T12
截止，造成T5~T9的发射极均悬空，因此T5~T9截止，不受AT89S051控制。
这时，虽然AT89S051能够正常工作，但外围控制元件全部关断，洗衣机不工
作。单片机的端输入判别欠压保护电路工作状态的信号，只有当电压正常后，
单片机才开始执行洗衣程序。
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当电源电压超过使用电压时，压敏电阻MR的阻值会突然变小，使电压
不能超过保护电压值，当过压时间较长时，则会烧断保险丝RD。
3．过零检测电路
过零检测电路由晶体管T14，变压器B和二极管D17~D19组成。D17起隔
离作用，在电压为零时，
脉动电压为零，T14截止。由于T14的集电极电阻接到T10的集电极，只有在
T10导通，即电源电压正常，T14才能在电源电压过零时输出高电平。AT89S051
的端检测过零信号。
4．键盘和显示电路
键盘由K1~K6组成，其中K3、K4是检测开关，按键状态的检测采用扫描方法，
由单片机的~输出扫描信号，使晶体管T1~T3轮流导通，T1~T3输出的高电平通
过二极管D1~D6后扫描每个键。6个键分为两组，按键信号由和输入。和常态
为低电平，当按下某一键，并且高电平扫描到这个键时，或输入才变为高电
平。AT89S051检测到这个高电平，再根据当前扫描到哪一位，即可判别出哪个
键按下，D1~D6的作用是防止多个键同时按下时，对三条扫描线产生的短路。
显示电路由LED1~LED7组成。显示方式采用动态扫描方式，列扫帚信号线
与行扫帚线共用，行显示信号直接由AT89S051的~驱动。由于LED要求的亮度
不，所以驱动电流不大，约9mA。每个LED显示的时间是总的显示时间的1/3，
平均电流约为3mA。
5．双向晶闸管触发电路
双向晶闸管采用直流触发，晶闸管的门极由晶体管T5~T8控制，晶体管
导通时，触发双向晶闸管
导通，第Ⅱ~Ⅲ象限触发，T5~T8的集电极电阻用于限流。由于1A和3A的双向
晶闸管所需要的触发电流较小，容易受外界的干扰。为了提高系统的抗干扰能
力，在1A和3A的双向晶闸管触发回路中各并联一个的电容，抑制瞬时的干扰
信号。两个8A的双向晶闸管用于控制电机MO正转和反转。这两个晶闸管在任
何时候最多只允许一个导通，如果两个同时导通，则会损坏晶闸管。两个8A双
向晶闸管的两个主电极上并联一个100Ω的电阻和的电容组成阻容回路，用来
吸收双向晶闸管两主电极之间的瞬时电压脉冲,保护双向晶闸管。