基于STC89C52單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)解決方案

為了降低全自動洗衣機的運行功耗、提高運行的穩(wěn)定性、降低制造成本以及更方便的操作，設(shè)計了一種基于STC89C52單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由藍牙部分、紅外熱釋部分、LCD1602液晶部分和直流電機等組成。其中，采用藍牙無線通信技術(shù)以實現(xiàn)在長距離移動終端上控制洗衣機運行的參數(shù)；通過紅外熱釋電傳感器控制，以便于取衣操作。最后，給出了該控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程，且通過Proteus仿真測試驗證了該控制系統(tǒng)是簡便有效的。

0引言

由于全自動洗衣機具有對洗滌物品的破壞性弱、一次可洗滌大量衣物、節(jié)省勞動力等優(yōu)點，使它受到廣泛的使用并走進了千家萬戶。但隨著智能家居概念的提出、傳播和在生活中的初步使用，使得人們對全自動洗衣機在價格低廉的基礎(chǔ)上又提出了性能可靠、洗衣功耗低、操作簡單、工作效率高以及便于維修等要求。然而目前的全自動洗衣機僅具有洗滌、甩干和暫停等幾大簡單洗滌功能，不足以滿足人們對于智能化控制的需求。此外，傳統(tǒng)洗衣機的運行狀態(tài)顯示常采用數(shù)碼管，這就導致運行狀態(tài)不清晰，錯誤代碼不明確，缺乏人性化，進而對洗衣機的操作和維護帶來極大的不便。

為了有效解決以上問題，本文利用HC05藍牙模塊、矩陣式鍵盤、LCD1602液晶顯示屏和紅外熱釋電傳感器，基于STC89C52設(shè)計了一種智能控制系統(tǒng)。其中，利用HC-05藍牙模塊以及矩陣式鍵盤分別實現(xiàn)無線移動終端控制洗衣操作以及近距離人機操作；利用LCD1602液晶顯示屏以清晰的英文標識顯示當前的工作狀態(tài)并配有高亮度的背光，結(jié)合紅外熱釋傳感器為洗衣機的操作提供極大的便利。

1控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

此控制系統(tǒng)由STC89C52、藍牙串口電路、電機驅(qū)動電路、矩陣鍵盤電路、LCD1602液晶顯示模塊、紅外熱釋電模塊和報警電路組成，系統(tǒng)框圖如圖1。

圖1系統(tǒng)框圖在圖1中，STC89C52作為微控制器，用于實現(xiàn)控制算法；藍牙傳輸模塊用于實現(xiàn)無線遠距離設(shè)定洗衣機的洗衣模式、洗衣時間等；LCD1602用于顯示當前工作狀態(tài)（比如洗滌、脫水和洗滌模式）以及工作時間；由于STC89C52驅(qū)動能力有限，只能輸出10 mA左右的電流，所以利用電機驅(qū)動電路為電機進行電流放大從而驅(qū)動電機運行；紅外熱釋模塊主要驅(qū)動照明設(shè)備為工作人員在黑暗條件下操作洗衣機提供方便；報警電路主要用于電機損壞和意外斷電等突發(fā)情況以及洗滌結(jié)束后的提醒。

2主要硬件設(shè)計

2.1 STC89C52單片機系統(tǒng)

STC89C52系統(tǒng)主要由微控制器（MCU）、時鐘電路和復位電路組成。STC89C52完全兼容8051單片機的特點，其主要參數(shù)為：時鐘頻率最高可達80 MHz;內(nèi)置有5個中斷源，分為兩個優(yōu)先級，每個中斷源的優(yōu)先級是可以編程的，4個8位輸入/輸出口（P0，P1，P2，P3）；有一個全雙工的串行口，其有4種工作方式，可通過設(shè)置SMOD寄存器進行配置；有3個16位的定時器/計數(shù)器［2］。由于STC89C52單片機除P0口外內(nèi)部均嵌有上拉電阻，因此對于P0口在其外部必須接上拉電阻以保證電平的可靠性。其次，其復位電路采用上電給電容充電進而自動復位的方式。此外其串口（P3.1, P3.2）連接藍牙模塊的串口(TXD, RXD)，P2口接洗衣機的功能鍵盤，P0口作為液晶的數(shù)據(jù)總線，P1.7口作為其報警電路的蜂鳴器控制端。

2.2藍牙串口電路

藍牙通信的原理類似于單片機和計算機之間的串口通信，二者之間的通信需要借助串口，其通信示意圖如圖2［3］。

圖2中GND表示單片機和HC-05系統(tǒng)的參考地，TXD是串行發(fā)送引腳，RXD是串行接收引腳。HC05和單片機之間通信，為保證電源基準相同，故將單片機的GND與HC-05的GND連接起來。其次為構(gòu)建通信通道，將單片機的接收引腳與HC05的發(fā)送引腳連接起來，作為單片機的接收通道；將圖2藍牙接線示意圖單片機的發(fā)送引腳和HC-05的接收引腳連接起來，作為單片機的發(fā)送通道。HC05藍牙串口電路原理圖如圖3。