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目录 4 三、 AT89C51高性能8位单片机的介绍 9 3.1AT89C51简介 9 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性 能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪 存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器 可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造 技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将 多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是 一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片 机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形 及引脚排列如图所示 。 9
提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示 。
3.2主要特性
与MCS-51 兼容，·4K字节可编程FLASH存储器，寿命：1000写/ 擦循环，数据保留时间：10年，·全静态工作：0Hz-24MHz，三级程序 存储器锁定，128×8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计 数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内 振荡器和时钟电路。
1- 排气口 2-把手 3-门扣 4－透明观察窗 5-方式选择按钮 6时间选择按钮
7-启动，停止按钮 8-状态指示灯 9-电源插头 10-排水管 11进水管12-机壳
全自动洗碗机即是通过控制器的程序运行控制，由旋转喷臂将水从 不同的角度喷射到餐具上，依靠水
的力、温度和洗涤消毒剂的作用，实现对餐具的清洗、消毒，最后烘 干。
3.3特性概述
AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内 部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结 构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时， AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作 模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通 信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停 止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
3.2主要特性 9 3.3特性概述 9
AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字 节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两 级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同 时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的 节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计 数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的 内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件 复位。 9 四、洗碗机的设计 10
随着数字信息家用电器应用的普及，洗碗机已经广泛进入人民大众 的家庭之中，从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。作
为一种家庭自动化设备，洗碗机一般需要实现诸如自动控制进水、自动 加洗涤剂、冷洗、自动加温洗、清洗、排水、杀菌消毒，以及定时和故 障报警等功能。从被控 制量角度出发，一个洗碗机通常需要满足图１ 所示的一些具体要求，其中涉及的开关量信号有两种，一种是传感器的 高、低电平信号检测，如机门开关、水位高低、 温度调节保护器和行 程开关等；另一种开关信号经由固态继电器控制强弱电压信号的断开和 加载，如进水电磁阀门的开合、恒温加热器的开合、瞬间加热器的开 合、 清洁剂控制盒和消毒剂控制盒的工作等。图1.1中所涉及的模拟量 信号主要用于实现以下几方面的功能： （１）用温度传感器实现水温／消毒水温度检测； （２）通过人机接口的显示输出、键盘输入和声音输出等实现水温显 示、洗涤过程显示以及故障类型显示等； （３）根据用户需要通过设置键选择洗涤模式，并通过功能键启动相关 功能； （４）机器使用情况统计、清洁剂和消毒剂剂量的使用情况计数等； （５）故障报警以及、洗涤完成报告等。
鉴于本洗碗机有较多的开关量信号，故此，设计中使用并行芯片８ ２５５来扩展Ｉ／Ｏ接口，以配合Ｐ１和Ｐ３口部分管脚的使用，其输 出和输入的比例为２１／１４，其中蜂鸣器由Ｐ１．３控制。从可靠性 角度出发，输入和输出部分都采用光电隔离措施。考虑到部分驱动信号 所要求的驱动电流较大，因此，本设计选用功率驱动器件ＵＬＮ２８０ ３来驱动。 温度采集有两种方案：一是使用热敏电阻配合芯片ＭＡＸ１５０进行Ａ Ｄ转换，然后通过存放在程序存储器里的表格来求得当前温度；二是使 用三端温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０进行采集，直接得到温度数据。相比 之下，后一种方案较为经济简捷。
四、洗碗机的设计
4.1洗碗机控制系统的硬件设计
针对上述功能及可靠性、成本和方便使用维护等因素，我设计了图 3.1所示的洗碗机控制系统。 单片机最小系统采用与ＭＣＳ－５１兼容的ＡＴ-ＭＥＬ公司低功耗高 性能ＣＭＯＳ芯片ＡＴ８９ＬＳ８２５２设计，其中片内８ｋ字节在线 可编程闪存用以存放系统程序，可通过ＳＰＩ接口来下载程序；而２ｋ 字节的ＥＥＰＲＯＭ则用以存放关键参数，如开机维护密码、产品的序 列号、开机次数、洗涤设置参数等；２５６字节的ＲＡＭ用来存放临时 变量。
制造商采取各种不同的方法保持洗碗机尽可能的安静。例如 Maytag，所有的操作都是由一个强大动力的电机驱动，并且在在外表面 包裹一层很厚的隔音材料。与之相反，Amana装配了两个电机（一个控 制水泵、另一个控制排水系统）。两个电机的马力加起来跟单电机系统 的马力一样，但在静音上使用的隔音材料要少的多。
键盘和ＬＥＤ显示选用ＨＤ７２７９Ａ ３ 来进行控制，其电路 图如图３.2所示。ＨＤ７２７９Ａ无需外围元件即可直接驱动８位共阴 式ＬＥＤ数码管；引脚ＤＩＧ０～３对应０～３位数字输出驱动；引脚 ＳＡ～ＳＧ和ＤＰ则对应于段ａ～ｇ及小数点的驱动输出；各位可独立 控制译码／不译码及消隐和闪烁等属性。
该芯片共有三种类型的指令：第一种是６条不带数据的８位纯指 令，如复位、测试、左／右（循环）移位等；第二种是７条１６位带数 据指令，包括下载数据按方式０／１译码、下载不译码、闪烁、消隐、 段点亮、关闭等；第三种是读取键盘数据指令。它们均采用串行方式与 ＡＴ８９ＬＳ８２５２进行通讯，串行数据从ＤＡＴＡ引脚送入芯片并 由ＣＬＫ端同步。当片选信号ＣＳ变为低电平后，ＤＡＴＡ引脚上的数 据将在ＣＬＫ引脚的上升沿时被写入ＨＤ７２７９Ａ的缓冲寄存器。
图1.1
MCU 机门磁传感器 水位传感器 进水电磁阀 温度调节保护器 恒温5KW加热器 清洁剂控
制盒
消毒剂控制盒 电机马达 传动行程开关2 消毒水温度 计数器 显示接口 键盘接口 振铃接口 开关量 模拟量 人机接口
2、 自动洗碗机的基本结构和工作原理
本设计的全自动洗碗机是前开门式结构的，它是外部结构如图1所 示，内部还有加热管、进水电磁阀、洗涤装置、排水电机、过滤网、碗 架、导轨、漂洗剂供料装置、排风扇等。洗涤装置主要由旋转喷臂、清 洗水泵等构成。清洗水泵安装在机座的底部，由清洗机与叶轮泵构成， 清洗水泵安装在机座的底部，由清洗电机与叶轮泵构成。清洗电机直轴 驱动叶轮泵，把水进行加压，通过喷臂的喷水孔从三维方向喷出具有一 定压力的热水流，从而对餐具进行冲洗，结构如图2所示。由于嘞水孔 喷水时受水的反作用力的作用，产生了一个转矩，使喷臂连同轴套一起 绕空心轴转动，从而达到改变方向，从不同的角度清洗的目的。
六、参考文 献............................................................................................................................................
一、言
设计洗碗机的工程师对改善其产品两个主要特点很有兴趣。当然首 先是高效率的清洁，这也是最大的营销特点，然而消费者对安静的操作 也很感兴趣。清洁系统包括洗涤塔和喷雾器臂，门的开口、水泵的功 率、内架的位置都是设计洗碗机所要考虑的因素。在90年代末，消费者 对洗碗机作为一个消毒碗碟的工具越来越感兴趣，所以设计一直努力通 过加热的方法来杀死细菌。
此外，ＨＤ７２７９Ａ片内含有去抖动电路，可控制６４键键盘矩 阵。图３.1中，元件ＪＫＥＹ为４×４键盘接口，当有键按下时，ＫＥ Ｙ引脚输出低电平，发光二极管ＬＥＤ１发亮，该状态一直保持到按键 松开。此时如果接收到“读键盘”指令１５Ｈ，在指令前半段，ＤＡＴ Ａ引脚将处于高阻状态以接受来自微处理器的指令。而在指令后半段， ＤＡＴＡ引脚则从输入状态转为输出状态，用以输出所按下的键代码 值。
4.2、洗碗机控制系统的软件设 计.............................................................................................6 五、总结
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3、 AT89C51高性能8位单片机的介绍 3.1AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编 程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦 除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工 业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速 存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器， AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统