Kapitel 1 Hauptaufgaben der Kursgestaltung
1. Inhalte gestalten
(1) Entwerfen Sie ein Waschmaschinensteuerungssystem, das die Drehzahl des Gleichstrommotors nutzt, um drei verschiedene Waschmethoden zu charakterisieren: schwaches Waschen, starkes Waschen und Spülen;
(2) Verwenden Sie drei unabhängige Tasten, um verschiedene Waschmethoden für die Wäsche einzustellen, um einen Timer von maximal 10 Minuten zu erreichen:
Seidenkleidung: 3 Minuten lang ausspülen
Baumwollkleidung: 2 Minuten schwach waschen, 5 Minuten stark waschen, 3 Minuten ausspülen;
Chemiefaserkleidung: 4 Minuten kräftig waschen, 2 Minuten ausspülen;
(3) Wenn der Timer abgelaufen ist, ertönt der Summer.
Kapitel 2 Gesamtdesign
2.1 Gesamtdesign und Funktionsbeschreibung
Dieses Design verwendet den Mikrocontroller AT89C51 als Steuerkern und ist modular aufgebaut. Es ist in die folgenden Funktionsmodule unterteilt: Mikrocontroller-Steuerungssystemmodul, Leistungsmodul, Taktmodul, Reset-Modul, Tastensteuermodul, Gleichstrommotor-Steuermodul und Anzeigemodul , usw. Die Waschmaschine verfügt im Wesentlichen über drei Funktionen: geplanter Waschmodus, Alarm und Pause.
Das Blockdiagramm der Systemstruktur ist in Abbildung 2-1 dargestellt: 
Die Funktionen jedes Moduls sind wie folgt:
1.AT89C51 Mikrocontroller: das Kernsteuergerät des Waschmaschinensteuerungssystems.
2. Taktschaltungsmodul: Erzeugt einen Takt, um den Mikrocontroller zum Laufen zu bringen.
3. Schaltkreismodul zurücksetzen: Setzen Sie die Register des Mikrocontrollers zurück, um den Programmzeiger auf seine ursprüngliche Position zurückzusetzen. Wenn das System läuft, beginnt die Ausführung des Programms also an der Anfangsposition.
4. Motorgeschwindigkeits-Steuermodul: Der L298-Treiberchip wird zur Eingabe verschiedener Signale verwendet, um den Motor vorwärts und rückwärts zu drehen.
5. Anzeigemodul: Die Anzeigemodulschaltung verwendet 3 LEDs, 3 Widerstände und einen LCD-Bildschirm zur Verbindung mit dem Mikrocontroller und verwendet C-Sprachprogrammierung, um die automatische Anzeigefunktion der Waschmaschine zu realisieren.
6. Alarmmodul: Wenn der Timer abläuft, ertönt der Summer.
2.2 System-Hardware-Design
(1) Design des Mikrocontroller-Steuermoduls
Der Mikrocontroller AT89C51 ist ein hocheffizienter Mikrocontroller und ein Hochleistungs-Mikrocontroller mit geringem Stromverbrauch. Der Mikrocontroller ist das Herzstück dieses Designs und spielt hauptsächlich eine Steuerungsrolle. Er verfügt über ein 40-Pin-Dual-Inline-Gehäuse und verfügt über 32 externe bidirektionale Ein-/Ausgabe-Ports (I/O). Außerdem enthält er 2 externe Interrupt-Ports und 2 16-Bit-Interrupt-Ports. Programmieren Sie den Zeitzähler und 2 serielle Vollduplex-Kommunikationsports. Aufgrund der begrenzten Anzahl von Pins haben viele Pins sekundäre Funktionen. Das Aussehen und die Pin-Anordnung sind in Abbildung 2-2 dargestellt.
Die wichtigsten Pin-Funktionen des AT89C51-Mikrocontrollers:
VCC: Versorgungsspannung.
GND: Masse.
Port P0: Port P0 ist ein bidirektionaler 8-Bit-Open-Drain-I/O-Port, jeder Pin kann 8TTL-Gate-Strom aufnehmen. Wenn zum ersten Mal eine 1 auf den Pin von Port P1 geschrieben wird, wird dieser als hochohmiger Eingang definiert. P0 kann im externen Programmdatenspeicher verwendet und als achtes Daten-/Adressbit definiert werden.
P1-Port: P1-Port ist ein bidirektionaler 8-Bit-I/O-Port mit einem internen Pull-up-Widerstand. Der P1-Port-Puffer kann 4TTL-Gate-Strom empfangen und ausgeben. Nach dem Schreiben von 1 auf den P1-Port-Pin wird dieser intern hochgezogen und kann als Eingang verwendet werden. Wenn der P1-Port extern auf einen niedrigen Pegel heruntergezogen wird, gibt er Strom aus. Dies ist auf den internen Pull-up zurückzuführen.
P2-Port: P2-Port ist ein bidirektionaler 8-Bit-I/O-Port mit einem internen Pull-up-Widerstand. Der P2-Port-Puffer kann 4 TTL-Gate-Ströme empfangen und ausgeben. Wenn P2-Port mit 1 beschrieben wird, wird sein Pin um hochgezogen Der interne Pull-up-Widerstand wird hochgezogen und als Eingang verwendet. Daher wird der Pin von Port P2 bei Verwendung als Eingang extern auf Low gezogen und gibt Strom aus.
P3-Port: Der P3-Port besteht aus 8 bidirektionalen I/O-Ports mit internen Pull-up-Widerständen, die 4 TTL-Gate-Ströme empfangen und ausgeben können. Wenn eine 1 an Port P3 geschrieben wird, werden sie intern auf High gesetzt und als Eingänge verwendet. Da der externe Pull-Down niedrig ist, gibt Port P3 als Eingang Strom (ILL) aus. Dies ist auf den Pull-Up zurückzuführen. RST: Reset-Eingang. Wenn der Oszillator das Gerät zurücksetzt, wird der RST-Pin zwei Maschinenzyklen lang auf High gehalten.
ALE/PROG: Beim Zugriff auf externen Speicher ermöglicht der Adresslatch die Verwendung des Ausgangspegels zum Latchen des Bitbytes der Adresse. Während der FLASH-Programmierung wird dieser Pin zur Eingabe von Programmierimpulsen verwendet. Normalerweise gibt das ALE-Terminal ein positives Impulssignal mit einer konstanten Frequenzperiode aus, die 1/6 der Oszillatorfrequenz beträgt. Daher kann es als Impuls an einen externen Ausgang oder zu Zeitsteuerungszwecken verwendet werden.
PSEN: Strobe-Signal für externen Programmspeicher. PSEN wird während des Befehlsabrufs aus dem externen Programmspeicher zweimal pro Maschinenzyklus aktiviert. Beim Zugriff auf externe Datenspeicher erscheinen diese beiden gültigen PSEN-Signale jedoch nicht.
EA/VPP: Wenn EA niedrig bleibt, wird in diesem Zeitraum der externe Programmspeicher (0000H-FFFFH) verwendet, unabhängig davon, ob interner Programmspeicher vorhanden ist. Beachten Sie, dass im Verschlüsselungsmodus 1 der EA intern auf RESET gesperrt ist; wenn das EA-Terminal hoch bleibt, ist der interne Programmspeicher gesperrt. Während der FLASH-Programmierung wird dieser Pin auch zum Anlegen der 12-V-Programmierspannung (VPP) verwendet.
Abbildung 2-2 Pin-Diagramm des Mikrocontrollers AT89C51
Stromversorgung, Taktsignal und Reset-Schaltung sind Grundvoraussetzungen für den Betrieb des Mikrocontrollers und unverzichtbar. Der grundlegende Arbeitsschaltkreis des AT89C51-Mikrocontrollersystems umfasst den Stromkreis, den Taktkreis und den Reset-Schaltkreis. Das Blockdiagramm ist in Abbildung 2-3 dargestellt.
(2) Design des Taktschaltungsmoduls
Das Stromkreismodul versorgt den Systemkreis und andere Module mit +5 V Strom. Die Stromversorgung kann über ein Schaltnetzteil erfolgen.
Design des Taktschaltungsmoduls
Da der AT89C51-Mikrocontroller-Chip über eine Taktschwingungsschaltung verfügt, verwendet der Mikrocontroller dieses Systems die interne Taktmethode. Solange die XTAL1- und XTAL2-Pins des Mikrocontrollers extern mit einem Quarzkristall und einem Trimmerkondensator verbunden sind, handelt es sich um einen selbsterregten Oszillator wird gebildet und im Mikrocontroller wird ein Taktimpulssignal erzeugt. Der spezifische Schaltungsaufbau ist in Abbildung 2-4 dargestellt. Funktionsprinzip: Taktsignale werden üblicherweise in zwei Schaltungsformen gewonnen: interne Oszillation und externe Oszillation. Durch den Anschluss externer Timing-Komponenten an die Pins XTAL1 und XTAL2 kann eine Selbstoszillationsschaltung gebildet werden. Die Zeitsteuerungskomponente verwendet normalerweise einen Parallelresonanzkreis, der aus einem Quarzkristall und einem Kondensator besteht. Im Allgemeinen spielen die Kondensatoren C4 und C5 hauptsächlich die Rolle der Frequenzfeinabstimmung, und der Kapazitätswert kann auf etwa 30 pF oder 40 pF gewählt werden; der Quarzoszillator, auch Quarzoszillator genannt, hat einen Quarzfrequenzbereich (fosc) von 1 . 2 MHz ~ 12 MHz und 12 MHz werden in diesem Design ausgewählt. Je höher die Quarzoszillationsfrequenz, desto höher ist die Systemtaktfrequenz und desto schneller arbeitet der Mikrocontroller.
Abbildung 2-4 Taktschwingkreis
(3) Design des Reset-Schaltungsmoduls
Die Reset-Schaltung versetzt den Mikrocontroller oder andere Komponenten im System in einen bestimmten Zustand. Wenn am RST-Pin des Mikrocontrollers der MCS-51-Serie ein hoher Pegel angelegt und für zwei Maschinenzyklen aufrechterhalten wird, führt der Mikrocontroller intern einen Reset-Vorgang durch. Es gibt zwei Grundformen des Reset-Vorgangs: Zum einen das Zurücksetzen beim Einschalten und zum anderen das Zurücksetzen per Knopfdruck. Dieses Design verwendet eine Schaltflächen-Reset-Methode. Wie in Abbildung 2-5 dargestellt, ist das Funktionsprinzip: Wenn die Taste gedrückt wird, wird RST direkt mit VCC verbunden, und mehr als 2 hohe Pegel bilden einen Reset. Gleichzeitig wird der Elektrolytkondensator kurzgeschlossen und entladen; wenn die Taste losgelassen wird, wird der Kondensator aufgeladen und Strom fließt durch den Widerstand es funktioniert normal.
Abbildung 2-5 Reset-Schaltung
(4) Design der Tastensteuerschaltung
Ein wichtiges Modul beim Design von Mikrocontrollern ist die Gestaltung von Tasten. Gängige Mikrocontroller-Tastendesigns werden in unabhängige und bestimmende Tasten (Matrix) unterteilt. Das Design unabhängiger Tasten ist einfach, belegt jedoch mehr E/A-Ports. Das Design zeilenartiger Tasten ist relativ komplex, belegt jedoch weniger E/A-Ports. Wie in Abbildung 2-6 dargestellt.
Abbildung 2-6 Steuerkreis. Zur Vereinfachung der Bedienung sind fünf unabhängige Tasten vorgesehen, nämlich Seide, Baumwolle, Chemiefaser, Start und Pause.
Seide: Taste K1 wählt die Waschmethode;
Baumwolle: Taste K2 wählt die Waschmethode;
Baumwolle: Mit der Taste K2 wird die Waschmethode ausgewählt.
Start: Die Waschmaschine startet und beginnt mit dem Waschen.
Stopp: Die Waschmaschine hört auf zu arbeiten, unabhängig vom Betriebsstatus, und der Summer ertönt, um den Waschvorgang zu beenden.
(5) Design der Summeralarmschaltung
Wenn bei diesem Design ein bestimmtes Wäscheprogramm vollständig abgeschlossen ist, ertönt eine 3-sekündige Summeralarmzeit. Der Aufbau der Summerschaltung ist in Abbildung 2-7 dargestellt. Das direkt vom Mikrocontroller ausgegebene Signal reicht nicht aus, um den Summer anzusteuern. Fügen Sie daher einen PNP-Transistor als Treiber zwischen dem Mikrocontroller und dem Summer ein. Die Basis des Transistors ist über einen 4,7-kOhm-Widerstand mit dem entsprechenden I/O des Mikrocontrollers verbunden, die Stromversorgung und der Summer sind mit dem Emitter verbunden und der Kollektor ist mit Masse verbunden. Damit ist der Summer-Ansteuerkreis abgeschlossen.
Abbildung 2-7 Summer-Ansteuerschaltung
(6) Design der Anzeigeschaltung
In Mikrocontroller-Anwendungssystemen müssen in der Regel der Betriebszustand und die Betriebsergebnisse des Systems visuell dargestellt werden. Dieses Design verwendet drei Leuchtdioden mit gemeinsamer Anode und ein LCD-Display. Die Anzeigeschaltung ist in Abbildung 2-8 dargestellt. Die Anzeigeschaltung besteht aus 3 LEDs und 3 Widerständen. Die drei Widerstände haben alle jeweils 100 Ohm. In der Schaltung spielen die Widerstände die Rolle des Strombegrenzungsschutzes, um ein Durchbrennen der LED zu verhindern. Die drei LEDs sind gemeinsame Anoden. Wenn der Eingang niedrig ist, leuchtet die LED. Wenn der Eingang hoch ist, erlischt die LED.
Abbildung 2-8 Anzeigeschaltung (LED-Licht und LCD-Anzeige)
(7) Entwurf der Gleichstrommotor-Antriebsschaltung
Abbildung 2-9 Gleichstrommotorschaltung
Abbildung 2-9 zeigt einen typischen Steuerschaltkreis für einen Gleichstrommotor
Der Gleichstrommotor wird über den Motortreiberchip L298 gesteuert, der zwei Motoren gleichzeitig steuern kann. Wenn IN1 und IN2 gleichzeitig einen hohen oder niedrigen Pegel eingeben, stoppt der Motor und dreht sich nicht. Wenn IN1 einen niedrigen Pegel und IN2 einen hohen Pegel eingibt, kehrt der Motor um. Gleichzeitig sind ENA und ENB jeweils Freigabeklemmen , der die PWM-Geschwindigkeit des Motors steuern kann. . Der L298N kann den Motor direkt steuern. Durch Einstellen seines Steuerpegels über den E/A-Eingang des Hauptsteuerchips kann er den Motor in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung antreiben. Er ist einfach zu bedienen, weist eine gute Stabilität auf und kann große Anforderungen erfüllen Anforderungen von Gleichstrommotoren. Aktuelle Fahrbedingungen. Verwenden Sie eine digitale Frequenz, um die Spannungswellenform von Vc zu ersetzen, insbesondere die Vc-Wellenform, die der steigenden oder abfallenden Flanke des PWM-Impulses entspricht.
2.3 Schaltplan der Hardware-Simulation
Wie in Abbildung 2-10 dargestellt
Kapitel 3 Systemsoftware-Design
Die Software basiert auf der Hardwareplattform, um die Steuerung und Koordination jedes Teils der Hardware zu vervollständigen. Systemfunktionen werden durch Software und Hardware realisiert. Aufgrund der Skalierbarkeit von Software können die endgültigen Systemfunktionen stark oder schwach sein und der Unterschied kann enorm sein. Die Software verwendet eine modulare Designmethode, die nicht nur das Programmdesign und das Debuggen erleichtert, sondern auch die Ausfallraten der Software reduziert und die Softwarezuverlässigkeit verbessert. Gleichzeitig ist das umfassende Testen von Software auch ein wichtiges Mittel zur Fehlererkennung und Fehlerbehebung. Da die Programmierung hauptsächlich numerische Operationen umfasst, ist sie relativ komplex und das Anzeigedesign von LCD-Lampen erfordert mehrere Auswahlurteile, was mit unserer üblichen Assemblerprogrammierung schwer zu erreichen ist. Hier wählen wir ein Programm mit guter Werteverschiebung und Struktur aus. Die Programmierung ist implementiert Verwendung einer C-Sprache, die klar ist und in der Lage ist, komplexe Operationen auszuführen.
3.1 Hauptprogrammablauf der Software
Die Funktionen des gesamten Systems werden durch Hardwareschaltungen und Software realisiert. Wenn die Hardware im Wesentlichen fertiggestellt ist, ist die Software im Wesentlichen fertiggestellt. Basierend auf den unterschiedlichen Funktionen der Software kann sie in zwei Kategorien unterteilt werden: Eine davon ist die Überwachungssoftware ( Hauptprogramm), das den Kern der gesamten Software darstellt, wird speziell dazu verwendet, die Verbindung zwischen verschiedenen Ausführungsmodulen und Bedienern zu koordinieren. Die zweite ist die Ausführungssoftware (Unterprogramm), mit der verschiedene inhaltliche Aufgaben wie Messung, Berechnung, Anzeige, Kommunikation usw. erledigt werden. Jede Ausführungssoftware stellt ein kleines Ausführungsmodul dar. Hier wird jedes Modul einzeln aufgelistet und für jedes Ausführungsmodul werden Funktionsdefinition und Schnittstellendefinition erstellt. Nachdem jedes Ausführungsmodul geplant ist, kann die Überwachungssoftware geplant werden. Zuerst müssen wir die am besten geeignete Überwachungsprogrammstruktur basierend auf der Gesamtfunktion des Systems auswählen und dann die Planungsbeziehung zwischen der Überwachungssoftware und der Ausführungssoftware basierend auf den Echtzeitbedingungen angemessen gestalten.
Nach dem Einschalten der Waschmaschine initialisiert der Mikrocontroller zunächst das Programm, einschließlich der Initialisierung von Timer 0, externem Interrupt 0, externem Interrupt 1 und der Einstellung der Anfangswerte jedes Parameters. Führen Sie dann die Tastenerkennung durch und die Standardwaschintensität ist das Spülen von „Seidenkleidung“ für 3 Minuten. Scannen Sie den Tastenstatus, um den Waschvorgang zu bestimmen. Wenn die Starttaste gedrückt wird, wechselt die Waschmaschine aus dem Standby-Zustand in den Arbeitszustand und zeigt die Kleidung, den Waschmodus und den Countdown auf dem LCD1602-Display an. Darunter Seidenkleidung: Spülzeit beträgt 3 Minuten; Baumwollkleidung: schwaches Waschen für 2 Minuten; starkes Waschen für 5 Minuten; Spülen für 3 Minuten; Chemiefaserkleidung: starkes Waschen für 4 Minuten; Spülen für 2 Minuten; Steuern Sie den Summer ertönt, wenn der Waschvorgang abgeschlossen ist. .
Das Hauptflussdiagramm ist in Abbildung 3-1 dargestellt
3.2.Hauptunterprogramme
Zu den Hauptunterprogrammen gehören das Waschprogramm für Seidenkleidung, das Waschprogramm für Baumwollkleidung, das Waschprogramm für Chemiefaserkleidung, das Unterprogramm für die Motorsteuerung, das Unterprogramm für den T0-Unterbrechungsdienst usw.
3.2.1 Gestaltung des Waschprogramms für Seidenkleidung
Starten Sie die Auswahltaste, drücken Sie K1, um Seidenkleidung auszuwählen, drücken Sie dann K4, um die Waschmaschine zu starten, geben Sie den 3-Minuten-Timer-Spülvorgang ein. Wenn Sie während des Vorgangs K5 drücken, wird er angehalten, der Summer ertönt einen Alarm und der Waschvorgang beginnt andernfalls beendet der Summer den 3-minütigen Spülvorgang. Ein Alarm ertönt und die Wäsche ist fertig.
Das Flussdiagramm ist in Abbildung 3-2-1 dargestellt
3.2.2 Gestaltung des Waschprogramms für Baumwollkleidung
Starten Sie die Auswahltaste, drücken Sie K2, um Baumwollkleidung auszuwählen, drücken Sie dann K4, um die Waschmaschine zu starten, geben Sie den 2-minütigen geplanten Schwachwaschgang ein. Wenn Sie während des Vorgangs K5 drücken, wird er angehalten, der Summer ertönt einen Alarm und die Der Waschvorgang wird beendet; andernfalls endet der schwache Waschvorgang und es werden 5 Minuten eingegeben. Bei starkem Waschvorgang unterbrechen und beenden Sie den Waschvorgang auf die gleiche Weise. Andernfalls ertönt nach einem starken Waschvorgang und Spülen für 3 Minuten der Summer einen Alarm und der Waschvorgang wird beendet wird enden.
Das Flussdiagramm ist in Abbildung 3-2-2 dargestellt
3.2.3 Gestaltung des Waschprogramms für Chemiefaserkleidung
Starten Sie die Auswahltaste, drücken Sie K3, um Chemiefaserkleidung auszuwählen, drücken Sie dann K4, um die Waschmaschine zu starten, geben Sie den 4-minütigen zeitgesteuerten Schwachwaschgang ein. Wenn Sie während des Vorgangs K5 drücken, wird er angehalten, der Summer ertönt einen Alarm und Der Waschvorgang wird beendet; andernfalls wird der schwache Waschvorgang beendet und der 2-Minuten-Spülvorgang beginnt. Der Summer ertönt einen Alarm und der Waschvorgang endet.
Das Flussdiagramm ist in Abbildung 3-2-3 dargestellt
3.2.4 Gestaltung und Umsetzung von Starkwasch-, Schwachwasch- und Spülprogrammen mit Gleichstrommotordrehzahl
Die digitale Frequenz der Drehzahl des Gleichstrommotors ermöglicht starkes Waschen, schwaches Waschen und Spülen.
Wenn die digitale Frequenz der Motorgeschwindigkeit kleiner als 10 ist, dreht sich der Motor, um eine Spülung zu erreichen; wenn die digitale Frequenz der Motorgeschwindigkeit größer als 10 und kleiner als 30 ist, dreht sich der Motor, um eine Spülung zu erreichen; wenn die digitale Frequenz der Wenn die Motorgeschwindigkeit größer als 30 und kleiner als 50 ist, dreht sich der Motor, um eine Spülung zu erreichen.
Das Flussdiagramm ist in Abbildung 3-2-4 dargestellt
Die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors ermöglicht starke Wasch-, schwache Wasch- und Spülvorgänge:
void pwm(uchar k)//schwaches Waschen, starkes Waschen, Spülen;
{
uchar i;
for(i=0;i<99;i++)
{
if(k==1)
{
if(i<30) //schwache Wäsche
out=0;
anders
out=1;
}
if(k==2)
{
if(i<50) //Waschen erzwingen
out=0;
anders
out=1;
}
if(k==3)
{
if(i<10) //spülen
out=0;
anders
out=1;
}
}
}
3.2.5 T0-Interrupt-Service-Unterprogramm
Dieses Unterprogramm verwendet den Timer T0 zum Unterbrechen. Die Hauptfunktion dieses Unterprogramms besteht darin, das 1-Sekunden-Flag wahr zu machen, wenn die Zeit 1 Sekunde erreicht. Kehren Sie zur Hauptfunktion zurück und reduzieren Sie die Laufzeit um 1. Wenn das 1-Sekunden-Flag falsch ist, Rufen Sie das Unterprogramm erneut auf. Das Programm nutzt dies, um die Anzeigezeit um 1 pro Sekunde zu reduzieren.
Kapitel 4 Systemsimulation
4.1 Protoeus8.11 und keil μ Vision5
Dieses Design verwendet die Proteus 8.11-Software zum Zeichnen und die C-Sprache steuert den Mikrocontroller. Es ist leicht zu lesen und zu verstehen. Die Keil μVision5-Software wird zum Debuggen verwendet.
4.2 Beim Debuggen aufgetretene Probleme :
Wenn die Kompilierung erfolgreich ist, aber auf die Debug-Funktion geklickt wird und Sie die Debugging-Schnittstelle aufrufen können, stürzt sie sofort ab. Der Pfadname enthält chinesische Zeichen und der Computerbenutzername ist chinesisch.
Lösung: Auf einen flacheren Weg wechseln. Nachdem Sie den Pfad geändert haben, müssen Sie alles neu kompilieren. Andernfalls sucht MDK beim Debuggen weiterhin nach dem Quellcode des alten Pfads. Ändern Sie einzelne Pfade, schließen Sie jedoch kein Chinesisch in den Pfad ein. Ändern Sie den Computerbenutzernamen. Dieser Computer: Rechtsklick->Verwalten->Lokale Benutzer und Gruppen->Benutzer. Rechtsklick -> Umbenennen.
Nach dem Ändern und Neukompilieren ist das Kompilierungsergebnis in Abbildung 4-1 unten dargestellt:
Abbildung 4-1 Keil μVision5-Debugging-Ergebnisse
4.3 Simulationsdiagramm
Öffnen Sie nach dem Generieren der .hex-Datei in Keil das Schaltplandiagramm in Proteus und laden Sie die generierte Datei in den Mikrocontroller. Nach wiederholtem Debuggen lauten die drei Kleidungswaschmethoden wie folgt: 4-2, 4-3-1, 4-3 - 2, 4-3-3, 4-4-1, 4-4-2 werden angezeigt:
(1) Simulationsdiagramm von Seidenseidenkleidung: Der 3-Minuten-Countdown bis zum Spülen erreicht 0 und der Summeralarm zeigt das Ende des Waschvorgangs an.
Abbildung 4-2 Proteus8.11 Seide Seidenkleidung wird gespült
(2) Simulationsdiagramm von Baumwollkleidung: Baumwollkleidung wird zuerst zwei Minuten lang leicht gewaschen, dann fünf Minuten lang stark gewaschen und dann drei Minuten lang gespült, um einen maximalen Countdown von 10 Minuten zu erreichen. Wenn der Timer 0 erreicht, gibt der Summer Alarm und der Waschvorgang ist abgeschlossen.
Abbildung 4-3-1 Proteus8.11 Baumwolle Baumwollkleidung wird schwach gewaschen
Abbildung 4-3-2 Proteus8.11-Baumwollkleidung wird gewaschen
Abbildung 4-3-3 Proteus8.11-Baumwollkleidung wird gespült
(3) Simulationsdiagramm von Chemiefaserkleidung: Chemiefaserkleidung wird zunächst vier Minuten lang zwangsweise gewaschen und dann zwei Minuten lang gespült, um einen Countdown von 6 Minuten zu erreichen. Wenn der Timer 0 erreicht, gibt der Summer einen Alarm aus und der Waschvorgang ist abgeschlossen.
Abbildung 4-4-1 Proteus8.11chemical Chemiefaserkleidung wird gewaschen
Abbildung 4-4-2 Proteus8.11chemical Chemiefaserkleidung wird gespült
Kapitel 5 Zusammenfassung
1. Durch die abschließende Simulation und das Debuggen von Hardware und Software hat die Forschungsarbeit zu diesem Thema die erwarteten Anforderungen erreicht, die wie folgt zusammengefasst werden können:
(1) Dieses Thema realisiert die Automatisierung des Waschmaschinensteuerungssystems.
(2) Das Hardware-Design des Systems verwendet den Chip AT89C51, einen Kondensator, einen Quarzoszillator, einen Widerstand, einen L298-Treiber, eine LCD1602-Flüssigkristallanzeige, ein LED-Licht, einen Summer, eine Taste, einen PNP-Transistor, einen Gleichstrommotor usw.
(3) Das Design der Systemsoftware umfasst ein Initialisierungsprogramm, ein T0-Interrupt-Serviceprogramm, drei Modusprogramme, ein LCD1602-Anzeigeprogramm, eine Verzögerungsfunktion, ein Alarmprogramm usw. und vervollständigt die Automatisierung des Waschmaschinensteuerungssystems.
2. Dieses Design basiert hauptsächlich auf dem AT89C51-Mikrocontroller und die Waschmaschine ist einfach entworfen und erklärt. Man kann sagen, dass dieses Design eine Kombination aus Software und Hardware ist, wobei Hardware die Hauptkomponente und Software die Ergänzung darstellt. Die heutige Technologie entwickelt sich rasant weiter und die Entwicklung eingebetteter Mikrocontroller hat eine glänzende Zukunft. Da Mikrocontroller wirtschaftlich, praktisch und einfach zu entwickeln sind, nehmen sie immer noch einen großen Markt in der Industriesteuerung, bei Haushaltsgeräten und anderen Bereichen ein. Da ich die C-Sprache des 51-Mikrocontrollers noch nicht ernsthaft studiert habe, halte ich die Aufgabe des Kursdesigns für sehr dringend. Durch den Entwurf dieses Systems lernte ich die grundlegenden Prozesse der Hardware- und Softwareentwicklung kennen und erlangte eine gewisse Fähigkeit, diesen Entwicklungsprozess zu steuern. Durch tatsächliches Programmieren und kontinuierliches Debuggen habe ich die Programmiermethoden von Mikrocontroller-bezogenen Programmen besser beherrscht. Im kontinuierlichen Designprozess habe ich ein tieferes Verständnis des Mikrocontroller-Systems erlangt und mich mit den Funktionen von Mikrocontroller-Systemen besser vertraut gemacht und diese beherrscht Mikrocontroller. Aufbau und Funktionsprinzip, ich habe ein tieferes Verständnis für Timing, Interrupt-Programme etc. und habe gelernt, wie man die Simulationssoftware Proteus8.11 und die Programmiersoftware Keil uVision5 gekonnt nutzt. Obwohl das Programmieren viel harte Arbeit bedeutet, ist es nach dem erfolgreichen Debuggen des Programms umso mehr Freude.
Kurzum: Diese Kursgestaltung war für mich eine relativ umfangreiche, kreative und explorative Übung, die meinen Wunsch bei der Themenwahl erfüllt hat. Ich bin zutiefst berührt und werde von meinem zukünftigen Studium, meiner Arbeit und meinem Leben sehr profitieren!