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1、全自動洗衣機控制系統(tǒng)一．題義分析及解決方案1.題義需求分析題目要求設計一個全自動洗衣機控制系統(tǒng)?？梢杂萌舾蓚€按鍵來實現(xiàn)對洗衣機的控制，讓其有兩種洗衣模式分的水流別是普通水流和柔和水流以及兩種洗衣程序即標準程序和經(jīng)濟程序。程序中要實現(xiàn)電機正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的功能，而且在各個狀態(tài)中都應該通過LED晶體二極管顯示洗衣機運行狀態(tài)，最后在洗衣工作完成后，由蜂鳴器發(fā)出聲響，表示衣物已洗干凈。由此可見，本課程設計大致上需要一個8255A芯片來控制整個程序的連接以及輸入輸出，若干個LED二極管來顯示洗衣機運行狀態(tài)，一個步進電機，邏輯開關(guān)，一個繼電器來控制閥門的閉合，最后還
2、需要一個蜂鳴器來提示洗衣過程的結(jié)束。2.解決問題的方法跟思路1）硬件部分：a.選擇可編程并行接口芯片8255A，實現(xiàn)自動洗衣機各個控制以及狀態(tài)的顯示輸出。本設計使8255A工作于方式0，即基本輸入輸出方式；將PA口作為輸出口，顯示洗衣機工作時的各個狀態(tài)，即連接LED指示燈；PB口作為輸入口，即連接開關(guān)按鍵；PC作為輸入口，連接繼電器，蜂鳴器，步進電機部件。b.直接選用LED二極管顯示洗衣機工作狀態(tài)因為其會使實驗過程一目了然，而且減少了8255端口的使用，編程上也方便了。c.由于洗衣機中的電機要有一個正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的過程，在本設計中采用了步進電機。2)軟
3、件部分：對8255進行初始化。將8255的工作方式設定為方式0，即PA、PB、PC三個口能夠進行輸入輸出操作。PB口作為輸入口，與邏輯開關(guān)相連，接收開關(guān)表示的數(shù)值和要控制的相關(guān)狀態(tài)。PA口連接LED小燈輸出運行狀態(tài)。在開始時候應將水位設為1即高水位。PC口連接蜂鳴器，繼電器，電機等元件也為輸入口。二.硬件設計1.選擇芯片8255(1)芯片8255A在本次設計中的作用8255A主要是用作數(shù)據(jù)的輸入和輸出接口，將邏輯開關(guān)的所輸入的值接收進來，并且可以將數(shù)值進行輸出，電源為+5V。具體的講就是控制洗衣機運行時候的各個流程，以及其間的狀態(tài)顯示和后來的報警
4、。（2）8255A的功能分析8255A采用40腳雙列直插式封裝單一+5V電源，全部輸入/輸出均與TTL電平兼容，為可編程通用并行接口芯片。它有24條可編程的I/O引腳，與Intel系列微處理器完全兼容，直接的位清0或置1功能，簡化了接口控制。8255A在本設計中起并行傳輸接口作用，負責將從邏輯開關(guān)得到的數(shù)據(jù)送到LED顯示器上顯示出來。本實驗中將8255設置為方式0。PC口作為輸入口，與繼電器，電機，蜂鳴器等部件相連。而PA口作為輸出連接LED小燈顯示洗衣機運行的各個狀態(tài)，PB口作為輸入端口連接邏輯開關(guān)。8255A是一種通用的可編程并行I/O接口芯
5、片，又稱“可編程外設接口芯片”。它是為8086/8088而設計的可以通過程序來改變其功能。本設計中8255A設置為方式0，在方式0下，CPU可以采用無條件讀/寫方式與8255A交換數(shù)據(jù)。PA口的八位作為LED小燈的連接位.方式0的工作特點:這種方式通常不用聯(lián)絡信號，不使用中斷，三個通道中的每一個都有可以由程序選定作為輸入或輸出。其功能為：①兩個8位通道：通道A、B。兩個四位通道：通道C高4位和低四位；②任何一個通道可以作輸入/輸出；③輸出是鎖存的；④輸入是不鎖存的；⑤在方式0時各個通道的輸入/輸出可有16種不同的組合。（３）主要技術(shù)參數(shù) 825
6、5A主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱符號測試條件最大規(guī)范值最小規(guī)范值輸入低電平電壓VIL0.8V-0.5V輸入高電平電壓VIHVcc2.0V輸入低電平電壓（數(shù)據(jù)總線）VOLIOL=2.5MA0.45V輸入低電平電壓（外部端口）VOLIOL=1.7MA0.45V輸入高電平電壓（數(shù)據(jù)總線）VOHIOH=-400MA2.4V輸入高電平電壓（外部端口）VOHIOH=-200MA2.4V達林頓驅(qū)動電流IDARREXT=750VEXT=1.5V-0.4MA1.0MA電源電流ICC120MA輸入負載電流IILI=Vcc—0V+10MA-10MA輸出浮動電流IOFLVout
7、=Vcc--0+10MA-10MA8255A主要參數(shù)分析：8255A的達林頓驅(qū)動電流最大為4.0mA,當電流超過達林頓驅(qū)動電流是芯片就有可能會被損壞，而LED的驅(qū)動電流要比它高的多發(fā)光，在保證8255Ａ芯片安全的同時又能讓LED管顯示就會需要外加器件。2.選擇邏輯開關(guān)（1）邏輯開關(guān)在本設計中的作用設計時用到六個個邏輯開關(guān)。按鍵分配如下：K1：暫停開關(guān)（0，暫停；1啟動）K2：洗衣程序選擇開關(guān)（0，經(jīng)濟洗衣；1標準洗衣）K3：預設水位的開關(guān)（0，低水位；1高水位）（2）邏輯開關(guān)的功能分析如圖所示,開關(guān)未合時,與5V電壓相連,輸入1,當合上之后,開關(guān)
8、就將A口接地,也就輸入為0,4位開關(guān)可以置0~15的數(shù)。（3）邏輯開關(guān)的技術(shù)參數(shù)邏輯開關(guān)及其編碼編碼數(shù)字0000001101020113
