【Proteus仿真】【STM32单片机】洗衣机控制系统设计

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LED指示模块、数码管显示模块、DS18B20温度模块、电机驱动模块、水位传感器模块等。

主要功能：
系统运行后，数码管显示初始水位和时间，通过按键K1选择水位，按键K2选择工作模式且对应模式指示灯亮；当按下K3键设定烘干温度，K1和K2调节温度值。当选择好模式和水位，按下K4键开始工作；如果不是甩干和烘干模式下，开始会进水，等待水位到达指定高度后开始洗涤工作，然后按照指定时间洗涤漂洗和脱水。在脱水时，出水指示灯亮。结束后蜂鸣器报警提示。若水位高度超过报警值，则电机停止，蜂鸣器报警。当工作在烘干模式，当前温度低于设定温度值，开启加热，到达阈值后关闭加热。

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二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/


//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	u8 buf[4];

	while(1)
	{
		//如果系统还未开始时，显示
		if(sys_ctrl.start==0)
		{
			//还未设置温度显示
			if(sys_ctrl.temp_flag==0)
			{
				buf[0]=0;
				buf[1]=gsmg_code[sys_ctrl.lev_set]|0X80;
				buf[2]=gsmg_code[sys_ctrl.time/10];
				buf[3]=gsmg_code[sys_ctrl.time%10];	
			}
			//设置温度时显示
			else
			{
				buf[0]=0;
				buf[1]=0;
				buf[2]=gsmg_code[sys_ctrl.set_temp/10];
				buf[3]=gsmg_code[sys_ctrl.set_temp%10];	
			}
			//模式指示灯显示
			_led_mode_show(sys_ctrl.mode);		
		}
		//如果系统已开启，只显示时间
		else
		{
			buf[0]=0;
			buf[1]=gsmg_code[0];
			buf[2]=gsmg_code[sys_ctrl.time/10];
			buf[3]=gsmg_code[sys_ctrl.time%10];
		}
		smg_display(buf,1);

		break;
	}
}

//系统参数设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	
	key=KEY_Scan(0);
	//开始/暂停/停止
	if(key==KEY4_PRESS)
	{
		sys_ctrl.start++;
		//开始
		if(sys_ctrl.start==1)
		{
			sys_ctrl.work_time[0]=sys_ctrl.time*2/5;//洗涤时间
			sys_ctrl.work_time[1]=sys_ctrl.time*1/5;//漂洗时间
			sys_ctrl.work_time[2]=sys_ctrl.time*2/5;//脱水时间		
		}
		//暂停
		else if(sys_ctrl.start==2)
		{
			TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
			_pause_parm_init();	
		}
		//开始
		else if(sys_ctrl.start>2)
		{
			sys_ctrl.start=1;	
		}	
	}
	//如果系统还未开始工作
	if(sys_ctrl.start==0)
	{
		//温度设置
		if(key==KEY3_PRESS)
		{
			sys_ctrl.temp_flag=!sys_ctrl.temp_flag;		
		}
		//如果未设置温度，K1和K2功能
		if(sys_ctrl.temp_flag==0)
		{
			//选择洗衣模式
			if(key==KEY2_PRESS)
			{
				sys_ctrl.mode++;
				if(sys_ctrl.mode>6)sys_ctrl.mode=1;
				//选择模式时指定时间
				_select_mode_time(sys_ctrl.mode);	
			}
			//选择水位
			else if(key==KEY1_PRESS)
			{
				sys_ctrl.lev_set++;
				if(sys_ctrl.lev_set>LEVEL_SW_MAX)sys_ctrl.lev_set=LEVEL_SW_MIN;	
			}	
		}
		//如果是设置温度时，K1和K2功能
		else
		{
			//温度加
			if(key==KEY1_PRESS)
			{
				sys_ctrl.set_temp++;
				if(sys_ctrl.set_temp>99)sys_ctrl.set_temp=0;	
			}
			//温度减
			else if(key==KEY2_PRESS)
			{
				sys_ctrl.set_temp--;
				if(sys_ctrl.set_temp<0)sys_ctrl.set_temp=99;	
			}		
		}
	}	
}

//系统控制
void sys_ctrl_fun(void)
{
	u8 lev_set=sys_ctrl.lev_set*10;
	while(1)
	{
		//如果系统开始工作
		if(sys_ctrl.start==1)
		{
			//如果工作模式在标准、轻柔、大件、节能时
			if(sys_ctrl.mode<5)
			{
				//如果水位还未到达，进水
				if(sys_ctrl.level<lev_set)
				{
					JS_LED=0;//进水LED亮
					TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器		
				}
				//如果水位到达设定值，关闭进水，开始工作
				else
				{
					JS_LED=1;//进水LED灭
					TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//打开定时器
					//如果在洗涤时间状态
					if(sys_ctrl.run_sta==0)
					{
						if(sys_ctrl.sec<sys_ctrl.work_time[0])
						{
							WORK_XD_LED=0;WORK_PX_LED=1;WORK_TS_LED=1;//洗涤LED亮
							motor_fr_run();//电机开启	
						}
						else 
						{
							sys_ctrl.run_sta=1;//洗涤结束
							sys_ctrl.sec=0;
							motor_stop();//电机关闭
						}	
					}
					//如果在漂洗时间状态
					else if(sys_ctrl.run_sta==1)
					{
						if(sys_ctrl.sec<sys_ctrl.work_time[1])
						{
							WORK_XD_LED=1;WORK_PX_LED=0;WORK_TS_LED=1;//漂洗LED亮
							motor_fr_run();//电机开启	
						}
						else 
						{
							sys_ctrl.run_sta=2;//漂洗结束
							sys_ctrl.sec=0;
							motor_stop();//电机关闭
						}		
					}
					//如果在脱水时间状态
					else if(sys_ctrl.run_sta==2)
					{
						if(sys_ctrl.sec<sys_ctrl.work_time[2])
						{
							WORK_XD_LED=1;WORK_PX_LED=1;WORK_TS_LED=0;//脱水LED亮
							CS_LED=0;//出水LED亮
							motor_fr_run();//电机开启	
						}
						else 
						{
							sys_ctrl.run_sta=3;//脱水结束
							sys_ctrl.sec=0;
							CS_LED=1;//出水LED灭
							motor_stop();//电机关闭
							BEEP=0;//结束时蜂鸣器报警提示
							delay_ms(500);
							BEEP=1;
							sys_parm_init();//重新初始化参数
						}		
					}	
				}
				//如果水位高于最大值，报警指示
				if(sys_ctrl.level>LEVEL_ALARM_VALUE)
				{
					motor_stop();//电机关闭
					beep_alarm(100,10);
				}			
			}
			//如果工作模式是甩干
			else if(sys_ctrl.mode==5)
			{
				CS_LED=0;//出水LED亮
				motor_fr_run();//电机开启
				TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器
			}
			//如果工作模式是烘干
			else if(sys_ctrl.mode==6)
			{
				TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器
				//如果温度低于设定温度，开启加热
				if(sys_ctrl.temp<sys_ctrl.set_temp)	
					JR_LED=0;//加热LED亮
				//如果温度高于设定温度，关闭加热
				else
					JR_LED=1;//加热LED灭		
			}	
		}

		break;
	}
}


//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	KEY_Init();
	smg_init();
	BEEP_Init();
	dc_motor_init();
	DS18B20_Init();
	ctrl_pin_init();
	pcf8591_init();
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	TIM2_Init(5000-1,71);//定时10ms
	
	while(1)
	{
		sys_data_get();//系统数据采集
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统参数设置
		sys_ctrl_fun();//系统控制		
	}
}

//定时器2中断
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	static u8 i=0;
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update))
	{
		i++;
		if(i>=8)//1秒到
		{
			i=0;
			sys_ctrl.time--;
			if(sys_ctrl.time<=0)//工作时间到
			{
				sys_ctrl.time=0;
				TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
				sys_ctrl.time_flag=1;//工作完成标记
				BEEP=0;//蜂鸣器报警提示
				delay_ms(500);
				BEEP=1;
				sys_parm_init();//重新初始化参数
			}
			sys_ctrl.sec++;
		}	
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);	
}

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三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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联系作者

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