飞思卡尔单片机。
结课作业。学院：能源与动力工程。
班级：测控技术与仪器<1>
姓名：李中罡。
学号：11130115
一、主要内容：单片机在全自动洗衣机中的应用实例。
全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。其控制电路分为机械和电脑型，电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。at89s051 组成的全自动洗衣机的控制电路。
1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。
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。
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 2． 脱水过程。
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。
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 3． 漂洗过程。
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。 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**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。
下面分别介绍各部分的特点及组成原理。 1． 单片机 at89s051
at89s051 内部含有 2 个多功能定时/计数器， 字节的 rom 和 144 字节的寄存器阵列。 2k at89s51 是一个低功耗， 高性能 cmos 8 位单片机， 片内含 4k bytes
isp(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**处理器和 isp flash 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k bytes flash 片内程序存储器 bytes 的随机存取数据存储器（ram 个外部双向输入/输出（i/o）口 个中断优先级、2 层中断嵌套中断 个中断源 个 16 位可编程定时器/计数器 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、**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。
pdip 封装的 at89s51 管脚图。
p1 口 ： p1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p1 口缓冲器能接收输出 4ttl 门电流。p1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用。
作输入，p1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 flash 编程和校验时，p1 口作为第八位地址接收。
p2 口 ： p2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 i/o 口，p2 口缓冲器可接收，输出 4 个 ttl 门电流，当 p2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉。
电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2 口当用于外部程序存储器。
或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，p2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器。
进行读写时，p2 口输出其特殊功能寄存器的内容。p2 口在 flash 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3 口 ： p3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 i/o 口，可接收输出 4 个 ttl 门电流。当 p3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并。
用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3 口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3 口除了作为普通 i/o 口，还有第二功能：
p3.0 rxd（串行输入口） p3.1 txd（串行输出口） p3.
2 /int0（外部中断 0） p3.3 /int1（外部中断 1） p3.4 t0（t0 定时器的外部计数输入） p3.
5 t1（t1 定时器的外部计数输入） p3.6 /wr（外部数据存储器的写选通） p3.7 /rd（外部数据存储器的读选通） p3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
i/o 口作为输入口时有两种工作方式，即所谓的读端口与读引脚。读端口时实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到。
内部总线，经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。89c51 的 p0、p1、p2、p3 口 rst：
复位输入端，高电平有效。当振荡器复位器件时，要保持 rst 脚两个机器周期的高电平时间。 ：
作为输入时都是准双向口。除了 p1 口外 p0、p2、p3 口都还有其他的功能。
ale/prog： 地址锁存允许/编程脉冲信号端。当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在 flash 编程 ：
期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ale 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出。
的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ale 脉冲。如想禁止 ale 的输出可在 sfr8eh 地址上置 0。
此时， ale 只有在执行 movx，movc 指令是 ale 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ale 禁止，置位无效。
psen： 外部程序存储器的选通信号，低电平有效。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen 有效。但在访问外部数据存 ：
储器时，这两次有效的/psen 信号将不出现。
ea/vpp： 外部程序存储器访问允许。当/ea 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh） ：不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式 1 时，/ea 将内部锁定为 reset；当/ea 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 flash 编程期间，此引脚也用于施加 12v 编 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。
：2． 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 3.
9v程电源（vpp） 。
时，t11 截止，t10 也截止。at89s051 的 p3.1 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 p3.1 端输入判别欠压保护电路工作状态的信号，只有当电压正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，常后，单片机才开始执行洗衣程序。
脉动电压为零， 截止。 t14 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， 才能在电源电压过零时输出高电平。 t14 at89s051 4． 键盘和显示电路。
的 p3.1 端检测过零信号。 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 p3.4~p3.6
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 p3.2 和 p3.
3 输入。p3.2
和 p3.3 常态为低电平，当按下某一键，并且高电平扫描到这个键时，p3.2 或 p3.3 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 p2.4~p2.
6 驱动。由于 led 5． 双向晶闸管触发电路。
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