单片机洗碗机的设计.doc

(完整版)单片机洗碗机的设计龙岩学院毕业设计 题目： 基于单片机洗碗机的设计 专业: 电子信息 学号: 2014041708 作者： 龚 坤 玉 指导教师（职称)：罗 锦 彬 讲师 2016年 6月4 日基于单片机洗碗机的设计【摘要】 随着时代的进步，科技产品代替手工劳动。实用的家用电器进入我们的日常生活。但是全自动洗碗机一直在我国市场中的空白。相对于传统的洗碗机大多数不合适中餐餐具的洗涤要求，而且能耗大，安全系数比较低，时间消耗长这些方面的问题。开发出一种简单、方便而且节能环保的全自动洗碗机成为电气研究人员的研究方向，采用AT89C52单片机芯片，一来可以减低成本,二来还可以实现洗碗机过程中的洗涤控制及其它的逻辑控制，通过高压水泵的强大冲击力能使得餐具洗的更加干净；同时采用两种不同的消毒的方式，让餐具更加安全。【关键字】 环保 简单 安全Based on the design of the microcontroller dishwasher【Abstract】 Along with the progress of The Times， science and technology products instead of manual labor. Practical household appliances into our daily life。 But automatic dishwasher has been on the blank in China market。 Compared with traditional dishwasher most inappropriate Chinese tableware washing requirement, and large energy consumption， safety factor is lower， the long time consumption of these problems。 Developed a simple， convenient and energy conservation and environmental protection automatic dishwasher become electrical researchers study direction， using single-chip microcomputer AT89C52, which can reduce costs, and can also achieve the dishwasher washing in the process of control and other logical control， through the high pressure water pump of the strong impact can make tableware wash more clean; At the same time with the method of two different kinds of disinfection, make tableware more secure。【Key Words】 Environmental simple safety目录第一章 绪 论11。1 洗碗机的发展历史21。2 自动洗碗机的简述31.2。1 自动洗碗机的分类31。2。2 洗碗机主要有以下功能41。2.3 自动洗碗机的外部结构41.2。4 自动洗碗机的工作原理71。2。5 自动洗碗机的功能扩展71.2.6 系统的设计框架和设计原则8第二章 自动洗碗机控制系统硬件设计92。1 控制系统硬件结构92。2 AT89C52单片机简介102。3 手动按键电路122.4 输出驱动电路132.5 LCD液晶显示电路142.5.1 LCD1602的基本参数及引脚功能142。5。2 LCD1602的技术参数152.6 温度控制电路162。6.1 DS18B20温度传感器外形结构172。6.2 DS18B20温度传感器的主要特性介绍18第三章 自动洗碗机控制系统软件设计193。1 系统主程序设计框图193.2 功能模块子程序设计框图20第四章 洗碗机设计功能结果分析214.1 温度显示值范围存在误差214。2 噪音过大21第五章 结 论22参考文献23致 谢 词24附 录25IV第一章 绪 论伴随着人类社会的发展，国民生活方式的加快，合理性的选择适合我们快节奏的生活方式成为了我们心目中的不二选择,智能家居代替曾经我们认为繁琐的家务以不再是梦想,在旧电器时代中，人们对电器功能要求，仅仅就是为了简单的辅助我们日常家务劳动。如今社会，这种辅助式的家用电器远远满足不了现代社会的发展的需求.社会在进步，科技也在不断的创新，人们想要的家用电器不仅仅只停留在有家用电器之上,而是拥有多功能，安全、环保智能家居的现代电器的家用设备。在日常的生活当中我们不难发现，洗碗是大家都避之不及的家务活，不管是作为孩子还是大人总会应为这些家务活而向身边的亲人发牢骚.但现在伴随着科技的进步，一种全自动多功能的洗碗机已不再是梦想。作为生活在中国的家庭里的我们，大家都有吃完饭马上洗碗的习惯，这给每个家庭要洗碗的同志来说是一种负担，甚至因此带来家庭的争吵。正因为有这种需求，才有了市场研发的动力，来解决矛盾。过去研发的洗碗机,具有它本身的局限性,它的问世并没有把一辈子做家庭劳动人们解救出来.只是部分解放在家做家务的人们，正因如此，未来洗碗机的需求也将越来越大,这就需要我们研究出功能更加强大的洗碗机.在将来的中国，全自动的洗碗机将进入每个普通的家庭里。在大多数人中眼中还是一个相对不熟悉的东西，其中的原因是因为过去这方面的技术相对较为薄弱、制作相对比较复杂、造价高研究投资大,同时材料工艺的缺陷。正是因为有这些原因。使洗碗机未能进入普通家庭。只服务于中高层富裕的家庭。随着技术的日益成熟，材料工艺的日趋完善，具有极其良好的发展前景。在过去的几十年里,国外的洗碗机入续进入我国国内市场.同时中国自己的洗碗机也在推广自己技术和市场。正因为技术上的缺陷，很难在拥有自己的市场。还没等自己的站稳脚跟就被其他产品给挤出去了,当也没有必要过于悲观,进过了六七十年的技术积累，在研发洗碗机这方面已经相对成熟，已经不存在技术上的障碍。只是如何更加节能，环保的技术研发上有待进一步的改进。 1.1 洗碗机的发展历史洗碗机不是近几年发展起来的，而是经过一百多年的发展和技术改进,在现今的欧洲洗碗机已成为家庭和企业的好帮手。但是由于中国在这方面发展相对起步较晚，在洗碗机方面没有较大的建树，未能研发出相对成熟洗碗机。下面介绍一下洗碗机的发展史。1850年第一台机器洗碗专利问世,是Joel Houghton研发出来,是世界上第一台手动洗碗机。 现代洗碗机发明是由蒸汽船发明人John Fitch的孙女Josephine Cochrane研发的，在1893年世界博览会展出过的其研发的作品。可惜的是洗碗机还是手动的。在1920年代出现了水喉的洗碗机奠定现代洗碗机的基础. 德国的米勒公司在1929年制造出了电动家用洗碗机，成为欧洲第一台现代洗碗机，只是其设计的外形没有考虑到家庭环境的因素.美国GE公司在1954年生产了第一台电动台式洗碗机，相比之前的洗碗机它的洗涤效果有所提升，而且外形也更具人性化.米勒公司又在1978年制造出了世界上第一台微型计算机控制型洗碗机,洗碗机具备家用性能在实践中得到充分的体现。 日本是亚洲最早从事洗碗机的研究的国家,经过几十年的发展，日本成功的研发出自己的微型计算机控制的洗碗机。所代表的企业有松下（National）、 三洋（SANY）、 三菱（MITSUB ISHI）、东芝（TOSHIBA）等。相继而来，欧美的洗碗机已经相当成熟，具有真正现实推广的自动化洗碗机，欧美所代表的企业有米勒（Miele）、 西门子SIEMENS）、 惠而浦(Whirlpool）等公司。 而在国内，直到1998年小天鹅生产出第一台全自动柜式洗碗机.当下具备生产线的企业除小天鹅外，同时还具备有的海尔、美的、澳柯玛等生产全自动洗碗机的公司。从上面的洗碗机的发展历史来看，我们得出一个结论,洗碗机从最初手动到自动。又从现在自动到智能的历史发展所需的时间是漫长的.但是人们对洗碗机的研究从未因为技术上的缺失而放弃，虽然对洗碗机研发有着它本身特殊的要求,在过去的科技及材料尚未能达到它的性能要求。致使得它的发展相对比较缓慢,对于发展中国家的我们来说，同样也是一个值得我们攻克的一个技术领域。作为我们来说，站在前辈们的肩膀上，我们需要更多的勇气和决心去实现前任想实现而未能实现的梦想，让我们的生活更加智能、安全、洁净。1。2 自动洗碗机的简述洗碗机俗名有可以称洗碟机或餐具洗濯机，是一种取代人们日常洗濯盘、碟、杯、碗、勺等用餐具器具的家用电器。原理其实很简单将溶解了洗涤剂的热水高速射向待清洗的具，洗涤之后进行排水，然后换清水洗净，然后可以通过自身的余热或加热元件加热。把餐具进行烘干消毒，因为有这一功能洗碗机又称干燥机。以成为现代企业和家庭的好帮手。为企业节约了成本，同时也给每个家庭减轻了家庭负担.成为我身边的一部分。在经过了五六十年的发展和技术改进，洗碗机在技术上已经相当完善。以着手开始研发新产品，节能、省水和降低噪声这方面进行技术改进,是当前洗碗机的主要发展主要方向.1。2。1 自动洗碗机的分类现如今洗碗机主流市场还是用于大型商业使用上，洗碗机在酒店餐厅和消毒中心对这方面的需求远要大于家庭需求.洗碗机出现，给酒店和餐厅消毒中心一个新的契机，大量的减小了人工人本，同时减小了人为的失误率所带来的经济损失。也给客人带来更好的用餐环境，提高餐厅的档次。同时它带来的经济效益也是相当可观的，也极大方便了酒店及餐厅的运作。简化了运营方式。下面我们来介绍一下自动洗碗机的分类。按传送方式洗碗机可分为网带平放式、揭盖式、蓝传式、斜插式.蓝传式：我们通常用于大型商用洗碗机，其运营成本低.资金回收成本快。篮传式的洗碗机是针对主要作用于酒店、餐厅。大中型酒店选用这款洗碗机是实现利益最大化的不二选择,同时它具备洗涤不同形状、不同大小的各类餐具.具有超强的消毒功能。揭盖式：因为体积小常用于家用洗碗机上，因为在洗涤的餐具上具有空间的局限性，同时其洗涤的速度上较慢，已逐渐退出大型商业市场。 网带平放式：被我们称之为第四代商用洗碗机,其工作效率大大超出以前各类洗碗机.斜插式：属于商用洗碗机范畴，就市场反映好坏存在分歧.但其设计本身具有他的设计缺陷,设计中存在洗涤死角,摆放布局太密.1.2.2 洗碗机主要有以下功能自动洗碗机不仅仅具有他洗涤的功能，它还有其他的附带功能，有了它这些功能不仅可以让我们减少家务，而且更加卫生，更加方便。是我们的家庭更加整洁。我们来具体介绍它给我们带来不一样的惊喜。洗涤：在密闭的环境中洗涤，减少了二次污染的可能性消毒：通过加热和紫外光消毒的方式可全面杀死大肠杆菌、葡萄球菌、肝炎病毒等病菌病毒.同时还可以利用消毒水的进行杀菌。烘干：清洗完之后马上进行烘干，减少水渍留下的斑痕，让餐具更加卫生.贮存功能：合理科学的设计，既可清洗餐具,还可以当餐具柜。省时省力：洗濯的时间短、消毒性能好，减少我们的家庭劳动。1。2.3 自动洗碗机的外部结构设计一个前面开门式结构的自动洗碗机他的主要元器件,它的外部构造如下图G11所示,里面还有加热管、洗涤装置、排水管、过滤网、碗架、导轨、外加漂洗剂供料装置及洗涤的供水、排气空等。1-排气口 2-把手 3-门扣 4-透明观察窗 5-工作按钮 6-复位按钮7-电源插头 8-排水管 9-进水管 10-机壳 图1-1自动洗碗机外构造图（1）机壳 机壳所使用耐高温的塑料或薄钢板涂有绝缘的金属外壳制成。使用塑料外壳主要从两个方面考虑,一是为了减小机体的自身重量，而是为了减低材料成本。就现如今海尔WQP3-型、澳柯玛WQP4-3型洗碗机等。，同时也存在着其材料自身带来的缺陷，机械强度较低,使用塑料材质容易老化，同时那高温的性能也将逐渐减低。薄钢板洗碗机的机壳大多用在前开门式洗碗机，比如海尔WQP4系列、WQP6系列和WQP12系列，还相对类似的小天鹅WQP-4100型和美的WP5A和WP5B型自动洗碗机。它优点机械强度高，耐磨机身牢固,缺点也是存在许多比如容易氧化腐蚀,造价成本高，易发生漏电事故。（2）机门 机门是双层构造，所用的是冷轧薄钢板冲压工艺制作，外表涂有白色环氧树脂，使其不易生锈。上开式洗碗机的机门是安装在机壳的上方； 机门设计成前开式的安装在机壳的正前方。这样的设计可以设计一个门控开关，当开门的时候切断电源，关门的时候接通电源。还可以采用透明的玻璃安装在洗碗机的机门的正前方，可以方便我们的肉眼观察。(3)按钮设置 这里的按钮有两个,有一个按钮两种作用、开始按钮、启动按钮.它的工作模式也是只有一个方式，开始按下按下S2键,开始工作，进入震动洗涤状态。通过对被清洗餐具的振动和喷洗抖落附着在餐具的食物和污渍。对它进行洗涤5分钟结束后，它会执行一下环节的工作，对洗涤的餐具进行消毒,由于餐具的上存在不同细菌、病毒及微生物。加热消毒的方式不足以杀死可能危害我们对餐具的使用者，我还新增了紫外光消毒的方法对他进行全面彻底的灭菌消毒完全符合我们对餐具的消毒标准，下面我们来了解一下这两种消毒的方式的不同消毒原理和消毒效果。依据石家庄市疾控防控中心流行病科周继坤主任了解，高温消毒想要真正达到预想的效果，同时应具备两种条件：一种是消毒时所用到的温度，另一种则是消毒所使用的时间，只有同时具备两种条件下，正常情况下可以引起肠道疾病的细菌大多数要用100高温持续使用13分钟才有其灭菌的效果或在80高温情况下持续10分钟才能达到杀菌的效果.在我们过去生活当中，吃饭前用开水烫碗，这种消毒方式要想全方面的消毒是不科学。虽然说可以杀死少数微生物，但不能保证杀死绝大部分致病性细菌。想要彻底消毒效果,可以通过煮沸、蒸汽流通或者使用紫外线消毒碗柜等不同的方法。要是使用最原始煮沸消毒方法，需要多煮的时间长一些，要是用紫外线消毒的方式正常要维持15-30分钟左右时间。这是消毒方式的具体要求,出于对材料的价格及对实物模拟的要求,安全因素上的考虑,我对消毒的温度进行了修改，在做实物中的消毒温度等同于加热消毒的有效温度和有效消毒时间.紫外光波是人类用肉眼见不着的光线,在光波射线端的外端，故俗称为紫外线，紫外线主要来源于太阳光的射线，通过太阳辐射电磁波而产生.可利用波长的长度可区分四大类紫外。紫外线是一种能量运行特殊的光线。通过不同相连的粒子流，其粒子流的波长约253.7nm的紫外线光子拥有4.9Ev的能量，在线是生活当中通常使用紫外线消毒中，使其进行能量的吸收和积累，当病毒或者细菌超过达到36006500Uw/cm2能量的时候,对于细菌和病毒都是致命的，可以让细菌、病毒失去生存能力及繁殖力从而达到消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌的效果。紫外线一方面能使核酸突变、阻止核酸复制、防止蛋白质的合成；另外一方面，可以生成自由基产生光电离,从而达到消灭细菌的效果。辐射达到一定强度时,照射的餐具时间越久，距离紫外光灯管越近，杀菌的能力就越好，要是在相同条件辐照强度下，餐具照射的时间越短，距离紫外光灯管越远的话，杀菌的能力就越差（4）通过高压水泵进行抽水加压之后进行喷水。水泵的蓄水由外部设备添加，可以选择不同洗涤水、消毒水、和清水。不过这些都不是自动的，还需人工添加和搅拌。（5）洗涤装置 洗涤装置组成有旋转喷臂、清洗水泵等元器件.水泵安装在机座的底部,有洗濯电机与水泵构成。洗濯电机直轴驱动小叶轮泵，对把水进行加压处理，在经过喷臂的喷水孔从三维地体方向对餐具进行喷洗，对餐具进行高压冲洗，因为其喷水本身具就有高压的冲击力，就拥有了更高的洗濯的效果。外部图形如图12所示。当喷水孔喷水时，由于得到水的反作用力的作用，产生得到了一个转矩，让喷臂和转轴一起绕中心轴旋转，达到改变方向作用，达到了从不同方向向餐具洗濯的效果。图1-2旋转喷臂装置结构自动洗碗机是通过单片控制，利用逻辑程序进行功能编写，因为旋转喷臂的水是从三维方向喷射到餐具上的，利用喷水的水的冲击力、洗濯消毒剂和温度共同的作用下，对食用餐具进行洗濯、消毒、烘干.1。2.4 自动洗碗机的工作原理本次设计的这款自动洗碗机，它工作原理是通过单片机程序同时控制电机的振动和喷水机的启动。单片机的IO口输出低电平可以启动加热和消毒灯点亮。当程序运行到IN3低电平，2003驱动芯片驱动继电器闭合,加热棒就会开始加热。加热温度为36到40度，温度采集采用DS18B20采集温度，进行恒温控制消毒结束后，液晶显示完成工作，再次按下S2键,可以开始下一次的洗涤消毒。其这样模式操作起来虽然简单，与其他的洗碗机的模式相比，其工作的模式比较的单一，仅仅适用于小家庭的一般餐具的洗涤工作,所以还有许许多多可以提升和改进的地方。1.2。5 自动洗碗机的功能扩展在洗碗机的性能方面上可以提升的的地方很多，比如在自我保护过方面可以增加零检测电路、漏电检测电路等提高其来工作的安全性能。在其工作模式方面可以增加适应不同餐具的不同洗涤工作，比如清洗、标准洗、烘干等对其工作的模式区分开来，就可以运用到不同餐具的不同的类别的清洗、消毒工作。也可以在消毒方式上进行改进.利用红外线杀菌的消毒方法,这些功能都可以在未来洗碗机机进行功能上的改进和扩展。1。2。6 系统的设计框架和设计原则对于本次设计的框架描述大致分两个方向进行阐述，首先第一个方向介绍的自动洗碗机控制系统器件使用部分的设计内容，另外一个方向描述的实现其功能的软件程序编写的内容。将对系统设计的一个各功能模块进行详细的讲述，让读者看了条理更加清晰，易于读者理解。自动洗碗机在结构设计上，充分利用简单的器件安装控制运行，符合家庭所需的洗碗要求。做到安全系数高，稳定性好。操作简单，在追求性能要求的基础上,适当的减低器件的成本。做到价格与性能上的最优解，真正做到具有现实意义上的运用。利用Protel绘制出洗碗机设计的控制系统原理图、每个模块功能的电路原理图和对应的工作流程图和程序框图。还会将所有用到的主要元器件，逐一进行详细介绍。第二章 自动洗碗机控制系统硬件设计2。1 控制系统硬件结构自动洗碗机制定了洗涤与消毒方式及时间的设定,对其时间在单片机程序上进行了精确设定。洗濯方式是固定设置的模式的,本次洗碗机的硬件系统设计如图2-1所示四个功能模块。振动电路AT89C52液晶显示电路输出驱动电路温度控制电路手动按键电路加热电路紫外光消毒电路高压水泵电路图2-1 自动洗碗机控制系统硬件结构图此设计自动洗碗机的硬件使用的是美国ATMEL公司生产的微控制器AT89C52快速存储器（Flash Memory）与MCS-51微控制器相结合研发的8位单片机，其单片机控制芯片拥有强大的功能、功率损耗低、集成度高、发出的噪音小、而且造价低廉。它的功能能够满足绝大部分用户的功能需求.输出辅助启动电路包括电机辅助启动电路、喷水辅助启动电路以及继电器辅助启动电路。辅助启动电路主要用于辅助启动振动电机和喷水电机.而加热管由于功率较大，采用继电器辅助启动。因为单片机本身就具备有集成看门狗复位电路,确保能在电源电压万一出现故障时使单片机复位来保证洗碗机正常工作.提高系统的稳定性液晶显示电路中主要是显示待机状态、洗涤过程、定时时间、消毒过程和消毒时间。显示器是以LCD1602液晶显示器显示，英文写的开始、洗涤、消毒然后又开始三种状态.可以更加直观的让我们看到其工作的模式.2。2 AT89C52单片机简介AT89C52单片机芯片是美国半导体ATMEL公司出产的低电压、功能强大、功率损耗低的CMOS 8位单片机,片内集成有8K byles的可反复擦写的只读程序存储器和256 byles的随机存取数据存储器，器件使用的是半导体ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术，片内设置集成有8位中央处理器和快速存储单元。AT89C52单片机功能强大，足够满足用户对各类电子产品的功能需求。引脚图2-2所示。 AT89C52单片机的主要性能参数：1. 与 MCS52产品指令系统完全兼容；2. 8K字节反复檫写快速存储器；3. 1000次檫写周期;4. 全静态操作: 0Hz到24MHz;5. 三级加密程序存储器;6. 256x 8字节内部存储器(RAM）；7. 32个可编程 I/O 口线;8. 三个 16字节定时记数器；9. 9个中断源；图2-2 AT89C52外部引脚10. 可编程串行URAT通道；11。 低功耗空闲和掉电模式。其主要功能可概述为下面几点：拥有8K byles字节快速存储器，单片机芯片内有256字节数据存储器，32个外接功能线，和三个16位时间设置，一个9两级优先选择结构，一个数据双向传输端口，内设时间电路和晶振电路。同时，AT89C52可降至0HZ的静止状态下的规律操作，软件上可支持两种节能方式，空闲方式停止中央处理器的工作。AT89C52芯片的结构端口如图2.2所示，其中P0、P1、P2三个接线端都为数据双向传输端口。除了P3口作普通接线端口,可获取一些用于快速存储器编程和检验程序的控制信息。同时它还具备第二功能，如表2-1所示：表21 P3口的第功能端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口)P3。1TXD(串行输出口)P3.2（外中断0)P3.3(外中断1)P3。4T0（定时器/计数器0）P3.5T1（定时器/计数器1)P3。6（外部数据存储器写信号）P3。7(外部数据存储器读信息)其它引脚的定义为:VCC:电源电压。GND:地线。RST：初始输入.晶振运行时，RST接线端出现第二次以上的高电平时可以让单片机恢复初始状态.ALE/：进入外部存储器和程序存储器时,ALE（管理地址容许）写入信号管理地址的低8位字节。纵使不进入外部存储器,ALE仍以时间振幅频率的1/6传输一定的正脉冲信号，所以可用于外传输时钟和设置时间。：程序内部储存容许传送是外部程序存储器的读取选用信号,要是AT89C51的外部程序存储器取命令(或相关信息）时,每一个机器周期两次有用，当输出两个信号脉冲。在这段时间，如果进入外部数据存储器，这两次有用的信号不会出现./VPP:外部进入许可。要是中央处理器单单只进入外部程序存储器(所在地为0000HFFFFH）, 端一定要是低电平.值得注意的是：要是密码位LB1用上了编程,恢复初始时内部会固定端状态.当端为电源的高电平，中央处理器会执行内部程序存储器中的命令.快速存储器用于编程时，在端口上加+12V的编程许可电源，元器件使用的12V编程电压。XTAL1:内震荡电路的输入端.XTAL2：内震荡电路的输出端.AT89C52具有两种由软件编程的节能方式，一种是空闲模式另一种是掉电工作模式。当工作在空闲工作模式状态下,中央处理器保持待机状态而所包含片内外设还是保持可运行状态,可以利用编程程序来设置，同时,片内程序存储器和所有特殊功能寄存器的内容保持原来的状态。空闲模式是可以被任何一个优先的中断信号请求或硬件恢复初始停止。停止空闲模式的解决方案有两种，方案一只要任意一条被许可中断的信息命令被执行;方案二利用硬件恢复初始同样也能将空闲工作模式停止。当出现掉电的情况下，振荡器将停止运行，掉电以后，进入掉电模式的命令是最后一条命令，片内数据存储器和特殊功能寄存器的内容在停止掉电模式前被锁定。离开掉电模式的唯一方法是硬件恢复初始，恢复初始后将重新定义全部特殊功能寄存器不改变其数据内容,只有电源恢复到正常工作电平后，恢复初始才有效，同时还要保持一定时间以使振荡器重新启动和稳定工作一段时间.2。3 手动按键电路在本自动洗碗机手动按键电路设计了2按钮，它们分别为启动按钮和复位按钮.上电后系统处于等待状态.手动按下S2按钮，系统开始工作，进入震动洗涤状态。恢复初始状态按钮，当单片机芯片在开启时都需要恢复初始，恢复初始状态使中央处理器和系统中的其他部件都处于一个待机的工作状态，在这个工作状态开始工作.在设计的洗碗机系统，偶然显示不正常，是为了调试的工作，需要设计一个恢复初始电路,恢复初始电路主要完成系统的上电恢复初始和系统运行时用户的按键恢复初始功能。恢复初始是在单片机芯片外接一个恢复初始电路，AT89C52单片机芯片外接端口RST，输入高电平工作.当RST保持高电平,单片机便保持恢复初始的状态，此时ALE/PSEN、P0、P1、P2、P3口都是输送高电平.EST要是低电平了，将离开恢复初始状态，中央处理器开始工作，值得关注的是，开恢复初始不删除数据存储器的内容。恢复初始电路的作用是系统上提供恢复信号，当设计系统电源稳定下来后，退出复位信号。下图为开恢复初始电路，高电平有效，S1为手动开恢复初始状态开关，可以实现上述基本功能.复位电路图如下23所示图23复位电路图2。4 输出驱动电路在电子集成电路中出现了许多被控制的继电器,小型的电机，风扇，电子开关控制，空调,污水处理等元器件和电子设备，通常设备主要由中央处理所控制,因为一些较大功率的元器件不能直接由芯片所控制，就有了功率放大电路来满足器件启动的电流和电压。在输出负载器件中，由于加热棒、振动机、喷水机、消毒灯等较大功率器件,利用ULN2003AN它的高压和大电流晶体管整列的型号产品它是一个可控的大功率元器件，因为元件工作的功率大，使用的范围广。通常用于一般性的电子电路当中。NLN2003AN它属于一个7路反向器电路，当提供高电平供电时,ULN2003AN传送出来的时为低电平，当提供低电平供电时ULN2003AN传送出来的为高电平，继电器供上电之后吸合。当IN3提供的是低电平时,ULN2003AN驱动芯片辅助继电器闭合，加热棒就会开始正常加热。如下图所示就是输出驱动路的原理图24所示.图24驱动电路的原理在前面我们介绍，启动/停止加热棒是通过ULN2003AN驱动芯片控制继电器的通断来实现的。同时它还兼顾对两个小电动机和一个消毒灯的启动运行。在程序编写的命令发送以后，通过单片机芯片对ULN2003AN芯片传送低电平命令.利用这个芯片启动喷水机和振动机开始正常工作。当程序执行洗涤完之后，同样有ULN2003AN芯片结束工作，与此同时驱动紫外消毒灯与控制继电器的线圈来执行通断开关来对加热棒加热，消毒结束后，进行关闭。2。5 LCD液晶显示电路液晶显示选用的是字符型模块显示器其主要作用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用四种的功能相似的液晶显示的模块.就1602字符型液晶显示器实物如下图2-5所示。图2-5 液晶显示实物2。5.1 LCD1602的基本参数及引脚功能有两种的1602LCD液晶显示器,一种的是背光，另一种的不背光两种，所使用的控制元件一般为HD44780,背光的比不背光的要厚，但其使用上的功能上并没有差别，他们的尺寸差别如下图26所示：图26 1602LCD尺寸2。5.2 LCD1602的技术参数显示容量:162个字符芯片工作电压：4。5-5。5V工作电流：2。0mA（5.0V)模块最佳工作电压:5。0V字符尺寸：2。954.35（WH)mm引脚功能说明普通的1602LCD拥有14引出脚（没有背光）和16引出脚（背光）端口，及相应端口的作用说明如下表2-7所示表27引脚作用编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极表1013:引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电压.第3脚：VL是显示器显示比较修正引脚，提供正电压时比较修正的功能较弱，连接地线时比较修正最高，比较修正过高时会快闪，可使用一个10K的电位器比较修正。第4脚:RS选用寄存器引脚，提供高电位时选择数据寄存器、提供低电位时选择命令寄存器.第5脚:R/W用两种不同的作用引脚,一种是读取，另一种的是写入.给它一个高电平时，开始读取工作。给它一个低电平时,则开始写入工作。在RS和R/W同时为低电平时可以输入命令和显示地址，当RS为低电平R/W同时为高电平时能读取信号，在RS是高电平与R/W是低电平时的情况下可以写入数据。第6脚：E端为使能端，使能端在高电平情况变成低电平时，液晶显示器开始执行命令。第714脚：D0D7为8位双向传输数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。下图28 为自动洗碗机的LCD1602液晶显示的电路接线图 图图2-8 LCD1602液晶显示的电路接线图2。6 温度控制电路在上面我们说到自动洗碗机执行洗涤工作后，就进行下一步的工作加温消毒和紫外光消毒两种消毒方式。在这里面我需要考虑到温度大小对餐具消毒的效果。在上述文章中我已经对餐具有效消毒温度和时间进行过详细的介绍，能够导致肠道疾病的病毒细菌绝大多数要经100左右高温下，持续高温15分钟或在80高温下，持续10分钟杀菌时间.考虑到高温试验模型中的安全性，在设计实物中我把温度设计成（3640）之间等效有效杀菌温度，这就需要有温度控制器件来控制温度。下图29为控制温度的接线原理图.图2-9 控制温度的接线原理图使用DS18B20温度传感器来控制温度的上下限值,通过外接一个5V的电压供电,利用单片机芯片设置上下限的温度设定值对加热棒进行温度控制，经过单片机芯片的P3.2口进行信息的传输和发送，使其实现设计的性能技术指标，温度不会超过35摄氏度到40摄氏度之间，（在这里的35-40为实际当中的有效杀菌温度80100之间）。2。6。1 DS18B20温度传感器外形结构图2-10 温度传感器外形结构DS18B20内部结构主要由4部分组成：拥有64位程序存储器、温度传感器、利用接触式的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的引脚排列如图2-11所示，DQ是数字信号送入送出引脚；GND是电源地；VDD是提供一个外接电源的输入端。图2-11 DS18B20内部结构图（1）利用光刻制程序存储器中的64位序列号是设计者在制作前用光刻好的，可作为该DS18B20的地址排号码。64位光刻程序存储器的排列是：从8位（28H)是元件的型号分类,剩下的48位是DS18B20本身的排列号,剩下的8位是前面56位的循环冗余检验码。光刻程序存储器的功能是可以能把每一个DS18B20都互不相同,这是为了实现一根总线上连接多个DS18B20的目的。 （2)DS18B20是一个温度检测控制传感器，能对温度进行较为精确的测量,在工作的性能上足够满足本次设计的功能要求.同时其价格片便宜，适合模型制作的器件选择。2.6.2 DS18B20温度传感器的主要特性介绍对于本次设计洗碗机的温度控制电路中，利用的是DS18B20温度传感器。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新研发出的一种高性能的温度传感器，和以前的所用来检测温度的电子元件相比，过去温度控制器件不能直接显示温度，而这款温度传感器可以直接显示温度，简化了我们的电路设计。同时还可以利用编程编写来显示912位的数字值读数显示。DS18B20的性能特点概述如下： 通信只需要一个引脚就能实现信息的传输； 可利用几个DS18B20并联在一起实现对多点的温度控制; 无须外部器件; 只需要有3。05.5V,供电的电压低； 零待机功耗； 温度以9或12位数字； 用户可自定义报警设置; 可设置温度的上下限值，结合蜂鸣器可实现温度声音报警的功能； 具有正负电压的特性，当正负引脚接线错接时不会对元件造成伤害,但不能正常工作；第三章 自动洗碗机控制系统软件设计3.1 系统主程序设计框图基于本系统要完成的功能，主程序流程图如下31所示。图3-1 主程序图流程图 振动喷水洗涤Stanby加热消毒和紫外光消毒计时10分钟计时五分钟结束在主程序中，首先要对单片机和各芯片进行初始化。初始化的主要任务是：程序标志寄存器、中断方式、堆栈指针、定时器、I/O口、定义的参数等的初始化，以及等待按键,如按下启动按键，则按照相应的方式进行具体洗涤和振动操作，洗涤五分钟后，进行下一步动作。3。2 功能模块子程序设计框图在本次设计当中，对洗碗机的的第一功能是对餐具能起清洗的作用。同时还能散落食物的残渣。为实现上述的功能本次设计对洗濯功能模块设计成下制图32所示。开 始喷水振动计时5分钟振动和喷水洗涤结束图3-2 洗濯功能模块图温度控制程序流程图如图33所示。在程序中设置一个高温位和低温位，当温度达到最高温度时加热棒停止加热。当温度下降到一个温度时继续加热，直到消毒时间结束，将关闭加热，返回至Stanby。加热计时10分钟时间到YES开 始YES高温位YesNO低温位加热加热结束加温结束图33 温度控制程序流程图第四章 洗碗机设计功能结果分析4。1 温度显示值范围存在误差在进过一翻设计的理论认证,通过对设计器件的安装与调试，以基本可以实现了课题的设计要求，能在五分钟内结束洗濯