图2.1.2电机控制软件流程图
2.2系统硬件
2.2.1强中弱三档开关
通过强中弱三档开关电路来实现对不同量衣物的洗涤控制，合理利用电能，符合现代化节能标准。
图2.2.1强中弱三档开关电路
2.2.2水位检测电路
水位检测模块通过水位传感器实现对桶内水位的检测。水位传感器内部存在LC振荡电路，当水压改变后电容值也会随之改变，从而影响水位传感器的输出频率，不同的水位对应一个吲定的频率值。本课题采用sw 1 型水位传感器，
在零水位时输出频率为26．8kHz，随着水位的升高水位传感器输出的频率会之减小，当达到本课题设计的最高水位390mm时输出频率为22 57kHz。将水位传感器的输出连接到水位检测电路如图2.2.2所示：
图2.2.2水位检测电路
2.2.3电机正反转电路
控制洗涤过程，洗涤动作洗涤动作指的是电机周期性的“正转一停止一反转一停止”。不同的洗衣过程，控制电机执行“ 正转一停止一反转一停止”的时间是小同的
图2.2.3电机正反转电路
2.3各芯片介绍
2.3.1 MCS-51单片机介绍
各类单片的指令系统各不相同，功能各有所长，而市场占有率最高的是 Mcs．51系列，并且还在不断推出功能更强的新产品，因此基于学习与实际设 计的需要本次设计我选用Mcs．51系列单片机作为洗衣机控制器的主控芯片。 如今的市场上为我们提供了丰富多彩的单片机产品。从宏观上讲，有RISC和CISC两大类型；从微观上说，有Intel、Motorola、Philips、Microchip、EMC、NEC等公司的相关产品。
尽管常说，单片机是将中央处理器CPU、存储器和I/O接口电路等主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，但由于工艺和其它方面的原因，很多功能部件并未集成在单片机芯片内部。于是，用户通常的做法是根据系统设计的需要在外围扩展功能芯片。随着集成电路技术的快速发展和“以人为本”思想在单片机设计上的体现，很多单片机生产厂家充分考虑到用户的需求，将一些常用的功能部件，如A/D(模/数转换器)、D/A(数/模转换器)、PWM(脉冲产生器)以及LCD(液晶)驱动器等集成到芯片内部，尽量做到单片化；同时，
用户还可以提出要求，由厂家量身定作(SOC设计)或自行设计。
8051单片机: 8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能
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最终形成事实上的标准MCU芯片.
单片机的主要特点是：单片机内集成存储区有存储器，由于受到体积的限制，容量不大，但是可以根据需要进行扩展；单片机内的程序存储器ROM和数据存储器在空间上分开，采用不同的寻址方式，使用两个不同的地址指针PC及DPTR。另外，用户根据需要可以扩展程序存储器及数据存储器，这时CPU可以进行操作的存储器就分成四个区域：内部程序存储器、外部程序存储器、内部数据存储器和外部数据存储器；单片机的输入和输出接口在程序的控制下都可有第二功能；单片机的内部有一个是全双工的串行接口，可同时发送和接收，有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF,有四种工作方式；单片机内部有专门的位处理机（布
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尔处理机），具有较强的位处理功能。
I／O 口的数量和功能是选用单片机时首先要考虑的问题之一，根据实际需要确定数量，I／O多余不仅芯片的体积增大，也增加了成本。对于驱动能力来说，驱动电流大的单片机可以简化外围电路。多数单片机提供2～3个定时／计数器，有些定时／计数器还具有输入捕获、输出比较和PWM(脉冲宽度调制)功能，利用这些模块不仅可以简化软件设计，而且能少占用 CPU 的资源。现在还有不少单片机提供了看门狗定时器 (WDT) ，当单片机“死机”后可以自动复位。选用时可根据自己的需要和编程要求进行选择，不要片面追求功能多，用不上的功能就等于金钱的浪费。单片机常见的串行接口有：标准UART接口、增强型UART
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接口、IC总线接口、CAN总线接口、SPI接口、USB接口等。大部分单片机都提供了UART
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接口，也有部分单片机没有串行接口。
现在不少单片机内部提供了AD转换器、PWM输出和电压比较器，也有少量的单片机提到了DA转换器。单片机集成片内AD转换器的同时，还集成了采样／保持电路，使用户容易建立精密的数据采集系统。PWM模块可用来产生不同频率和占空比的脉冲信号。可方便实现D／A输出功能。PWM输出模块也可以用来实现直流电机的调速等功能。单片机内部集成的电
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压比较器可以实现多种功能，例如作阈值检测，实现低成本的AD转换器等。这也是一个很实际的问题，如果有两种单片机都能解决问题，当然选一种你熟悉的品种。
在大多数情况下大家往往优先考虑选择 51 系列的单片机。在未来相当长的时间内，都将维持这种群雄并起、共性与个性共存的局面。究其原因，主要有以下两点。首先，以80C51为代表的单片机的基础地位不会动摇。这是因为80C51的架构和指令系统为后来的单片机提供了参考基准和强大支持，它们由于先天的优势，在80C51的基础上扬长避短，以用户需要为根本，在市场上受到欢迎。总之，80C51作为共性的代表会与个性化的产品相互依存，共
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同发展，将会给用户带来更大的实惠与方便。
单片机常见的封装形式有： DIP( 双列直插式封装 ) 、 PLCC(PLCC 要对应插座 ) 、 QFP(四侧引脚扁平封装 ) 、 SOP( 双列小外形贴片封装 ) 等。
综合上述，选择51系列就是很好的，我们学过而且是现在最常用的单片机，当然若是单片机上带有PWM功能会将硬件简化不少，但是这样软件上就要很复杂。80C51是在MCS-51系列8051的基础上发展起来的，因此兼容、改进和增强是我们对8051和80C51进行比较的主要内容。首先，与8051兼容是对80C51最基本的要求，以确保8位单片机MCS-51系列的继续发展。兼容应该包括指令、引脚信号和封装以及总线的兼容则确保两者在系统扩展和接口方面的一致性，有利于系统的开发和应用。其次，80C51的最大的改进是在芯片的半导体工艺上。早期的MCS-51系列芯片采用HMOS工艺，即高密度短沟道MOS工艺，而80C51芯片则采用CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺。CHMOS是CMOS和HMOS的结合，除保持HMOS的高速度和高密度之外，还具有CMOS低功耗的特点。例如8051的功耗为630mW，而
80C51的功耗只有120mW，这样的低功耗，用一粒纽扣电池就可以工作。低功耗对单片机芯片在便携式、手提式或者野外作业的仪器仪表设备上使用十分有利。第三，80C51在功能增强方面也很突出。80C51芯片增加了待机和掉电保护两种工作方式，以保证单片机在掉电的情况下，能以最低的能耗电流维持。最后，在80C51系列芯片中，内部程序存储器除了ROM和EPROM型之外，还有E2PROM型，例如89C51中就有4KB的E2PROM。并且随着集成技术的提高，80C51系列芯片片内程序存储器的容量也越来越大，64KB的芯片已经广泛的应用了。许多的80C51芯片的存储器还具有程序存储器保密机制，以防止应用程序的泄密或者被复制[6]
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2.4 MCS-51单片机的管脚图和各个管脚的作用
P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS140239338437365356780C513433832931103011291228132714261525162417231822192120VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0
图2.4 80C51的管脚图
80C51是典型的40管脚双列直插式集成电路芯片，其中各个引脚的功能如下所示： (1) 信号引脚的功能介绍
① 输入/输出口线
P0.0～P0.7 P0口的8位双向口线； P1.0～P1.7 P1口的8位双向口线； P2.0～P2.7 P2口的8位双向口线； P3.0～P3.7 P3口的8位双向口线。 ② ALE 地址锁存控制信号
在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的分时传送，此外由于ALE是以六分之一的晶振频率的固定频率输出正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
③ PSEN 外部程序存储器选通信号