課程設(shè)計---全自動洗衣機控制程序設(shè)計

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文檔簡介

1、　　《嵌入式系統(tǒng)原理》課程設(shè)計報告　　題目 　　學院（部）　　專業(yè) 　　班級

2、　學生姓名 　　學號　　指導(dǎo)教師（簽字） 　　目錄　　題目……………………………………………………………………3<p&

3、gt;　　摘要……………………………………………………………………3　　關(guān)鍵字…………………………………………………………………3　　設(shè)計要求………………………………………………………………3　　第一章系統(tǒng)概述…………………………………………………… 3　　1總框圖設(shè)計

4、……………………………………………………………4　　2 實物圖………………………………………………………………4　　第二章單元電路設(shè)計與分析……………………………………… 5　　1顯示部分……………………………………………………………5　　2 PWM輸出部分………………

5、………………………………………7　　3按鍵控制部分…………………………………………………………8　　第三章主體代碼………………………………………………………12　　第四章　結(jié)束語 ………………………………………………………18　　全自動洗衣機控制程序設(shè)計</p&g

6、t;　　摘要：STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM Cortex-M3內(nèi)核。本次使用的是STM32F103“增強型”系列。增強型系列時鐘頻率達到72MHz，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低的產(chǎn)品，相當于0.5mA/MHz。工作原理:是通過改變輸出方波的占空比使負載上的平均電流功率從0-100%變化,從而改變直流減速電機速度。利用脈寬調(diào)制(PWM)

7、方式,實現(xiàn)調(diào)速,它的優(yōu)點是電源的能量功率,能得到充分利用,電路的效率高。　　關(guān)鍵字:占空比 PWM輸出控制 STM32 電機人機交互　　設(shè)計概述及基本要求　　用單片機編程實現(xiàn)洗衣機的控制過程，要求：　　1 具有進水

8、洗滌脫水等功能。　　2 程序可選擇其中一個功能執(zhí)行。　　3 通過電機轉(zhuǎn)動時間比例實現(xiàn)洗滌強度控制功能。　　4 通過洗滌時間和沖洗次數(shù)實現(xiàn)標準和經(jīng)濟選擇功能。　　系統(tǒng)概述

9、1.1 總框圖設(shè)計　　根據(jù)設(shè)計要求，我們把設(shè)計主要分為四個模塊：顯示模塊,直流減速電機轉(zhuǎn)動模塊,操控模塊,安全響應(yīng)模塊。　　其原理圖如下：　　實物圖:　　系統(tǒng)

10、簡介:　　打開電源之后,電源指示燈亮,屏幕顯示: (SMART WASHING MACHINE);此時,按下KEY0進入標準洗滌模式(CLASSICAL MODEL),洗滌兩遍.按下WK_UP進入經(jīng)濟型洗滌模式. 按下KEY1進入手動選擇模式(HANDLE MODEL),在此模式下,KEY0為選擇遙控控制,遙控器上,3:進水(WATER IN),2:洗滌(WASHING TI

11、ME),1,脫水(DEWATERING);同時,在手動控制中,也可以用按鍵操作:KEY1為洗滌;WK_UP為脫水.RESET為安全按鈕,用于在高速脫水時的緊急停止.　　全自動模式流程:　　LED1(綠燈)亮,顯示進水(WATER IN),進水大約20秒;進水結(jié)束后LED1熄滅,電機間歇轉(zhuǎn)動(WASHING TIME)

12、,顯示洗滌;洗滌結(jié)束后進行脫水,LED1閃爍且電機持續(xù)快速轉(zhuǎn)動,顯示脫水(DEWATERING);脫水結(jié)束LED1熄滅,洗衣過程結(jié)束(FINISHED),LED1短暫亮起后熄滅表示洗衣結(jié)束,屏幕顯示(FINISHED).　　經(jīng)濟型模式與標準模式對比:　　標準模式共洗滌兩遍.進水量,洗滌時間,在洗滌時電機轉(zhuǎn)動時間以及脫水時間都較長.

13、　　經(jīng)濟型模式只洗滌一遍,進水量小于標準模式,占空比大于標準模式,脫水時間小于標準模式,從而實現(xiàn)經(jīng)濟型洗滌模式.　　第二章單元電路設(shè)計與分析　　顯示部分:　　此時為手動模式下進行脫水操作　　經(jīng)濟型洗滌中的洗滌操作

14、　　相關(guān)代碼:　　u16 POINT_COLOR = 0x0000,BACK_COLOR = 0xFFFF; 　　u16 DeviceCode; 　　#if LCD_FAST_IO==1 //快速IO<

15、;p>　　//寫寄存器函數(shù)　　void LCD_WR_REG(u8 data)　　{ 　　LCD_RS_CLR;//寫地址 　　LCD_CS_CLR; <p&

16、gt;　　DATAOUT(data); 　　LCD_WR_CLR; 　　LCD_WR_SET; 　　LCD_CS_SET; 　　}　　#else//正常IO<

17、p>　　//寫寄存器函數(shù)　　void LCD_WR_REG(u8 data)　　{ 　　LCD_RS=0;//寫地址 　　LCD_CS=0;

18、DATAOUT(data); 　　LCD_WR=0; 　　LCD_WR=1; 　　LCD_CS=1; 　　}　　void LED_Init(void)<p&g

19、t;　　{　　RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA時鐘 　　RCC->APB2ENR|=1<<5; //使能PORTD時鐘 　　GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0

20、; 　　GPIOA->CRH|=0X00000003;//PA8 推挽輸出 　　GPIOA->ODR|=1<<8; //PA8 輸出高　　GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF;　　GPIOD->CRL|

21、=0X00000300;//PD.2推挽輸出　　GPIOD->ODR|=1<<2; //PD.2輸出高 　　}　　PWM輸出部分:　　相關(guān)代碼:<

22、;/b>　　void PWM_Init(u16 arr,u16 psc)　　{ 　　RCC->APB1ENR|=1<<1; //TIM3時鐘使能 　　GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;/

23、/PA7輸出　　GPIOA->CRL|=0XB0000000;//復(fù)用功能輸出 　　GPIOA->ODR|=1<<7;//PA7上拉　　TIM3->ARR=arr;//設(shè)定計數(shù)器自動重裝值 　　TIM3->PSC=psc;//預(yù)

24、分頻器不分頻　　TIM3->CCMR1|=7<<12; //CH2 PWM2模式 　　TIM3->CCMR1|=1<<11; //CH2預(yù)裝載使能 　　TIM3->CCER|=1<<4; //OC2 輸出使能 &l

25、t;p>　　TIM3->CR1=0x8000; //ARPE使能 　　TIM3->CR1|=0x01; //使能定時器3 　　}　　控制部分:

26、　　紅外遙控:　　按鍵:　　相關(guān)代碼:　　void EXTI1_IRQHandler(void)　　{ &l

27、t;/p>　　u8 res=0;　　u8 OK=0; 　　u8 RODATA=0; 　　while(1)

28、;　　{ 　　if(RDATA)//有高脈沖出現(xiàn)　　{　　res=Pulse_Width_Check();//獲得此次高脈沖寬度 　　if(res==250)break;//非有用信號&l

29、t;/p>　　if(res>=200&&res<250)OK=1; //獲得前導(dǎo)位(4.5ms)　　else if(res>=85&&res<200) //按鍵次數(shù)加一(2ms)　　{ 　　Remo

30、te_Rdy=1;//接受到數(shù)據(jù)　　Remote_Cnt++;//按鍵次數(shù)增加　　break;　　}　　else if(res>=50&&res<85)RODATA=1

31、;//1.5ms　　else if(res>=10&&res<50)RODATA=0;//500us　　if(OK)　　{　　Remote_Odr<<=1;

32、　　Remote_Odr+=RODATA; 　　Remote_Cnt=0; //按鍵次數(shù)清零　　} 　　} 　　}

33、　　EXTI->PR=1<<1; //清除中斷標志位 　　} 　　//處理紅外鍵盤　　//返回相應(yīng)的鍵值</

34、p>　　u8 Remote_Process(void)　　{ 　　u8 t1,t2; 　　t1=Remote_Odr>>24; //得到地址碼　　t2=(Remote_Odr>>16)&a

35、mp;0xff;//得到地址反碼 　　Remote_Rdy=0;//清除標記 　　if(t1==(u8)~t2&&t1==REMOTE_ID)//檢驗遙控識別碼(ID)及地址 　　{ 　　t1=Remo

36、te_Odr>>8;　　t2=Remote_Odr; 　　if(t1==(u8)~t2)return t1; //處理鍵值 　　} 　　return 0;

37、;　　}　　void KEY_Init(void)　　{　　RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA時鐘　　GPIOA->C

38、RL&=0XFFFFFFF0;//PA0設(shè)置成輸入 　　GPIOA->CRL|=0X00000008; 　　GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15設(shè)置成輸入 　　GPIOA->CRH|=0X80800000;

39、;　　GPIOA->ODR|=1<<13; //PA13上拉,PA0默認下拉　　GPIOA->ODR|=1<<15; //PA15上拉　　} 　　//注意此函數(shù)有響應(yīng)優(yōu)先級,KEY0>KEY1>

40、KEY2!!　　u8 KEY_Scan(void)　　{ 　　static u8 key_up=1;//按鍵按松開標志　　JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);　　if(k

41、ey_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==1))　　{　　delay_ms(10);//去抖動 　　key_up=0;　　if(KEY0==0)</p&

42、gt;　　{　　JTAG_Set(SWD_ENABLE);　　return 1;　　}　　else if(KEY1==0)</p&

43、gt;　　{　　JTAG_Set(SWD_ENABLE);　　return 2;　　}　　else if(KEY2==1)</p&

44、gt;　　{　　JTAG_Set(SWD_ENABLE);　　return 3;　　}　　}else if(KEY0==1&&a

45、mp;KEY1==1&&KEY2==0)key_up=1; 　　JTAG_Set(SWD_ENABLE);　　return 0;// 無按鍵按下　　}　　主體代碼<

46、/p>　　int main(void)　　{　　u8 key;　　u8 t=0;u8 dir=0;int n=2630,m=1000,p=500,i=100,w=1; u16 led0pwmval=0;

47、 　　Stm32_Clock_Init(9);//系統(tǒng)時鐘設(shè)置　　delay_init(72);//延時初始化　　uart_init(72,9600); //串口1初始化 　　LCD_Init();//初始化液晶 </p&

48、gt;　　LED_Init(); //LED初始化 　　Remote_Init(); //初始化紅外接收　　PWM_Init(900,0); //不分頻。PWM頻率=72000/900=8Khz　　KEY_Init(); //初始化與按鍵連接

49、的硬件接口 　　LED0_PWM_VAL=0; 　　POINT_COLOR=RED;//設(shè)置字體為紅色 　　LCD_ShowString(30,70,"SMART WASHING MACHINE");　　while(1)&l

50、t;/b>　　{　　t=KEY_Scan();//得到鍵值　　if(t)　　{ 　　switch(t)</

51、b>　　{ 　　case 1:LCD_ShowString(60,120,"CLASSICAL MODEL");　　LCD_ShowString(60,150,"......");

52、;　　while(m){delay_ms(10);LED1=!LED1;m--;LCD_ShowString(60,190,"WATER IN ");}　　m=1000;dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;　　while(n)<p&g

53、t;　　{ 　　LCD_ShowString(60,190,"WASHING TIME");　　delay_ms(10); 　　if(dir){led0pwmval++;led0pwmval++;led0pwmval++;}&l

54、t;p>　　else {led0pwmval--;led0pwmval--;led0pwmval--;}　　if(led0pwmval>700)dir=0;　　if(led0pwmval==0)dir=1;　　LED0_PWM_VAL=led0pwmval;

55、　　n--; }n=2330;　　//while(i){LCD_ShowString(60,190,"DEWATERING ");delay_ms(200);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;} while(i){delay_ms(10);LED0_PWM_VAL=led0pwmval=900;i--;LC

56、D_ShowString(60,190,"DEWATERING ");delay_ms(100);LED1=!LED1;}i=100; //脫水1000　　while(m){delay_ms(10);LED1=!LED1;m--;LCD_ShowString(60,190,"WATER IN ");}m=1000;dir=1;LED0_PWM_V

57、AL=led0pwmval=0;　　while(n)　　{ 　　LCD_ShowString(60,190,"WASHING TIME");　　delay_ms(10);

58、　　if(dir){led0pwmval++;led0pwmval++;led0pwmval++;}　　else {led0pwmval--;led0pwmval--;led0pwmval--;}　　if(led0pwmval>700)dir=0;　　if(le

59、d0pwmval==0)dir=1; 　　LED0_PWM_VAL=led0pwmval;　　n--;　　}n=2330;　　//while(i){delay_ms(10);LED1=!LED1

60、;i--;}i=100;　　//while(u){delay_ms(10);LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=100;u--;}u=200;　　while(i){delay_ms(10);LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;i--;LCD_ShowString(60,190,"DEWATE

61、RING ");delay_ms(100);LED1=!LED1;}i=100;　　while(i){delay_ms(10);LED1=!LED1;i--;}i=100;dir=1;　　LED0_PWM_VAL=0;　　LCD_ShowString(60,190,"FINISHED

62、");　　break;　　case 2:　　while(1)　　{

63、;　　t=KEY_Scan();//得到鍵值　　if(t)　　{ 　　switch(t)　　{ <p&g

64、t;　　case 1: 　　LCD_ShowString(60,120,"HANDLE MODEL");　　LCD_ShowString(60,140,"......");　　while(1)&l

65、t;/p>　　{　　if(Remote_Rdy)　　{　　key=Remote_Process(); 　　switch(key)<p

66、>　　{　　case 104:　　while(i){delay_ms(200);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;LCD_ShowString(60,190,"DEWATERING ");}</p&g

67、t;　　LCD_ShowString(60,190,"FINISHED ");break;　　case 152:　　dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;　　LCD_ShowString(60,190,

68、"WASHING TIME ");　　while(m)　　{ 　　delay_ms(10); 　　if(dir){led0pwmval++;led0pwmval++;le

69、d0pwmval++;}　　else {led0pwmval--;led0pwmval--;led0pwmval--;}　　if(led0pwmval>700)dir=0;　　if(led0pwmval==0)dir=1; 　　LED0_PWM_VAL=led0p

70、wmval;　　m--;　　}m=1000;LED0_PWM_VAL=0;　　LCD_ShowString(60,190,"FINISHED ");　　break;<

71、;/p>　　case 176:　　LCD_ShowString(60,190,"DEWATERING ");　　LED1=0;delay_ms(400000000);LED1=1;　　LCD_ShowString(60,190

72、,"FINISHED ");break;　　}　　}else delay_ms(2);}break;　　case 3: w++;if(w/2){while(i){LCD_ShowString(60,190,"DEWATERING &qu

73、ot;);delay_ms(50);LED1=!LED1;LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=900;}}　　else {LED0=!LED0;LED0_PWM_VAL=0;}　　LCD_ShowString(60,190,"FINISHED "); break;　　case

74、 2:dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;　　LCD_ShowString(60,120,"WASHING TIME ");　　LCD_ShowString(60,140,"......");　　while(n)</b

75、>　　{ 　　delay_ms(10); 　　if(dir){led0pwmval++;led0pwmval++;led0pwmval++;}　　else {led0pwmval--;led0pwmval--;led0pwm

76、val--;}　　if(led0pwmval>700)dir=0;　　if(led0pwmval==0)dir=1;　　LED0_PWM_VAL=led0pwmval;　　n--;

77、}n=2330;LED0_PWM_VAL=0;LCD_ShowString(60,190,"FINISHED ");　　}　　}　　}<p

78、>　　case 3:　　LCD_ShowString(60,120,"ECONOMICAL MODEL");　　LCD_ShowString(60,140,"......");　　while(p){delay_ms(10);LED1=!LED1;p--;LCD

79、_ShowString(60,190,"WATER IN ");}p=500;dir=1;LED0_PWM_VAL=led0pwmval=0;　　while(m)　　{ 　　LCD_ShowString(60,

80、190,"WASHING TIME");　　delay_ms(10); 　　if(dir){led0pwmval++;led0pwmval++;led0pwmval++;}　　else {led0pwmval--;led0pwmval--;led0pwmval--;}

81、　　if(led0pwmval>400)dir=0;　　if(led0pwmval==0)dir=1;　　LED0_PWM_VAL=led0pwmval;　　m--;　　}m=1000;&l

82、t;/b>　　//while(i){delay_ms(10);LED1=!LED1;i--;}i=100;LED0=!LED0;　　while(i){delay_ms(10);LED0_PWM_VAL=900;i--;LCD_ShowString(60,190,"DEWATERING ");delay_ms(100);LED

83、1=!LED1;}i=100;　　while(i){delay_ms(10);LED1=!LED1;i--;}i=100;　　LED0_PWM_VAL=0;LCD_ShowString(60,190,"FINISHED ");　　break;<

84、/p>　　//else delay_ms(10);　　}　　} 　　} 　　}</p

85、>　　第四章結(jié)束語　　本設(shè)計特點、存在的問題及改進意見:　　在進行本設(shè)計時,充分利用mini開發(fā)板已有資源,對按鍵等硬件進行復(fù)用,極大地發(fā)回來已有器件的功用.但因為為了更好觀察電機轉(zhuǎn)動情況,所以選用的是減速電機,所以在脫水的時候顯得速度不夠&

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