**单片机设计介绍，基于单片机模拟全自动洗衣机系统设计

  基于单片机模拟全自动洗衣机系统设计概要如下：

一、设计背景与目标

本系统旨在通过单片机技术模拟全自动洗衣机的工作过程，为用户提供一个高效、便捷且易于理解的洗衣机模拟系统。该系统能够模拟洗衣机的多种工作状态，如进水、洗衣、脱水等，并通过显示模块和指示灯为用户提供实时反馈。

二、系统组成

核心控制器：选用51单片机作为核心控制器，负责接收输入信号、执行控制程序、输出控制信号。 输入模块：通过按键或触摸屏等输入设备，模拟用户选择洗衣机的不同工作状态和参数设置。 显示模块：使用LED数码管或液晶显示屏，展示洗衣机当前的工作状态、剩余时间、水温等实时信息。 指示灯模块：用于指示洗衣机的不同工作状态，如进水、洗衣、脱水等。 电机模拟模块：通过LED灯或蜂鸣器等设备，模拟洗衣机的电机转动、进水阀和排水阀的开关等动作。 三、设计特点

高度仿真：本系统通过单片机技术和模拟电路，高度还原了全自动洗衣机的工作过程，包括进水、洗衣、脱水等多个环节。 实时反馈：显示模块和指示灯模块能够为用户提供实时的洗衣信息，方便用户了解洗衣机的运行状态。 易于操作：输入模块设计简洁明了，用户可以通过简单的按键或触摸屏操作选择洗衣机的工作状态和参数设置。 模块化设计：系统采用模块化设计，便于后续的维护和升级。 四、功能实现

工作状态选择：用户可以通过输入模块选择洗衣机的不同工作状态，如进水、洗衣、脱水等。 参数设置：用户可以设置洗衣时间、水温等参数，以满足不同的洗衣需求。 实时显示：显示模块将实时显示洗衣机的工作状态、剩余时间、水温等信息。 故障模拟与报警：系统支持模拟洗衣机故障，并通过指示灯或蜂鸣器进行报警提示。 电机模拟：通过电机模拟模块，模拟洗衣机的电机转动和进水阀、排水阀的开关等动作。 五、系统测试与优化

仿真测试：使用仿真软件对系统进行测试，验证电路和程序的正确性和可靠性。 实物测试：搭建实物平台，对系统进行实际测试，以验证系统的实用性和稳定性。 用户体验优化：根据测试结果和用户反馈，对系统进行优化和改进，提高用户体验。 六、总结

基于单片机模拟的全自动洗衣机系统通过高度仿真的方式，为用户提供了一个便捷、易于理解的洗衣机模拟平台。该系统不仅具有实时反馈、易于操作等特点，还采用模块化设计，便于后续的维护和升级。通过系统测试和用户反馈，我们可以不断优化和改进系统，提高用户体验和实用性。

本设计是通过Preteus仿真模拟全自动洗衣机的工作过程。以电机替代洗衣机电机，显示洗衣机工作的的状态（进水、浸泡、洗衣、脱水、结束），显示工作剩余时间（洗衣程序可自定义，时间精度：秒）。洗衣时电机交替正、反转。

模式：K1菜单、K2开始、K3停止、K4菜单选择

51单片机的引脚功能控制：（工作状态指示灯）

P0.0——>进水

P0.1——>洗衣

P0.2——>浸泡

P0.3——>脱水

P0.4——>换水

P0.5——>结束

附件包含了Preteus仿真电路图、源码、参考论文等

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25