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本系统基于STC89C52单片机设计智能洗衣机控制系统，旨在实现洗衣设备的智能化操作与远程管理。系统以单片机为核心控制单元，整合多项功能模块，完成从硬件选型到软件编程的完整开发流程。
在功能设计方面，系统支持洗涤时间与次数的参数设置，通过设置键、增加键、减小键和启动键实现人机交互操作。用户可通过按键完成洗衣程序的个性化配置，并支持倒计时实时显示洗衣进程。[此处为图片1]
电机驱动部分采用L9110芯片，实现对电机正转与反转的精准控制，从而模拟洗衣和脱水的工作状态。进水与排水动作则通过继电器进行模拟执行，提升系统的仿真度与实用性。
信息显示模块选用LCD1602液晶显示屏，用于实时展示当前工作模式、剩余时间及运行状态等关键信息，确保操作直观清晰。该显示方案具备功耗低、稳定性高、接口简单等优点，适合嵌入式控制系统应用。
系统整体结构设计围绕功能需求展开，将各子模块有机整合。根据所选元器件型号，绘制出完整的电路原理图，包括主控电路、驱动电路、显示电路及按键输入电路等部分，并将其统一连接形成系统级电路架构。
软件部分采用C语言进行开发，利用Keil作为主要编程环境，实现代码的编写、编译与调试。程序设计遵循模块化原则，分别完成各个功能模块的代码实现，并依据系统逻辑流程绘制软件流程图，确保程序结构清晰、运行可靠。
在系统调试阶段，重点验证代码逻辑的正确性，对发现的设计缺陷进行持续优化与修正。通过反复测试，逐步完善系统性能，最终实现稳定运行。系统支持通过手机端远程控制洗衣机工作，拓展了传统洗衣机的操作方式，提升了使用便捷性。
综上所述，该智能洗衣机控制系统集成了传感控制、电机驱动、人机交互与远程通信等多种技术，完成了从方案设计到实际功能实现的全过程，满足预设的技术指标与功能要求。
关键词：智能洗衣机；单片机；LCD1602；L9110
本系统旨在设计一种智能洗衣机控制系统，以实现对洗衣机的智能化管理与操作。系统的核心控制单元采用STC89C52单片机，具备较强的处理能力与稳定性，能够有效支撑整个控制系统的功能实现。
在系统设计初期，首先对智能洗衣机所需具备的基本功能进行了深入分析，并将各项功能进行有机整合，形成完整的系统架构方案。通过明确各模块的设计细节及元器件选型，完成了整体结构的规划与布局。[此处为图片1]
根据所选定的硬件型号，逐步设计出系统各部分的电路原理图，包括控制电路、驱动电路以及显示电路等，并将其相互连接，最终绘制出系统的总体电路图。在此基础上，依据各模块之间的连接关系开展软件编程工作。
软件部分采用C语言进行开发，具有代码简洁、可读性强、易于调试的优点。开发过程中使用Keil这一专用于单片机程序设计的集成工具，完成从编写、编译到下载执行的全流程操作。软件采用模块化设计思路，分步实现各项功能逻辑，并最终整合为统一的程序体系。同时，按照系统的运行逻辑绘制出软件流程图，确保程序结构清晰、执行有序。
系统功能涵盖洗衣机的远程操控、电机正反转控制、洗涤倒计时显示等。用户可通过手机端实现对洗涤程序的个性化设置，如选择洗涤模式、设定时间参数与脱水频率等。本地操作则通过按键完成，主要包括设置键、增加键、减少键以及启动键，便于手动调节与控制。
在执行洗涤流程时，系统利用继电器模拟洗衣机的进水与排水过程，同时通过L9110电机驱动芯片控制电机的正转与反转，从而模拟实际洗衣动作。此外，系统配备LCD1602液晶显示屏，用于实时显示当前工作状态、剩余时间及相关参数信息，提升人机交互体验。
系统完成后进行了全面调试，对代码逻辑进行优化，验证其可行性，并针对设计中存在的缺陷进行改进，最终实现了所有预设功能的稳定运行。整个设计过程遵循软硬件协同、模块化开发的原则，确保了系统的可靠性与实用性。
1 绪论
1.1 课题背景及意义
随着科技的不断进步以及人们对居住环境舒适性、安全性与便捷性的需求日益提升，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。智能洗衣机作为其中的关键设备之一，依托计算机技术、无线通信技术和集中化管理方式，构建起一套家庭数字化管理系统。该系统将多个子模块（如安防报警装置、家用电器控制单元等）整合为一个协同运行的整体，并通过计算机网络、有线电话或无线通信等方式实现家庭内部与外部环境的信息交互。
借助这一平台，用户可远程操控室内设备并实时监控其状态，从而满足人们在安全防护、生活便利和居住舒适等方面的综合需求。近年来，由于电子技术和物联网的发展迅速，家居智能化设备迎来了广阔的应用前景和发展空间。
智能控制理念最早可追溯至20世纪初期，当时美国联合技术建筑系统公司率先提出将建筑系统进行数据化集成，并将其应用于城市广场建设项目中，由此催生了“智能住宅”的雏形。进入21世纪后，部分家用电器开始引入电子控制技术，推动科技与家电深度融合，逐步形成了集控制系统与安防监测于一体的智能家居安全体系。
上世纪末，得益于美国在通信技术和信息处理领域的快速发展，智能家庭设备得以兴起。这类设备通过集成化手段对家庭用电设施、生活电器及安保系统实施集中监控与管理，初步建立起自动化家居运行的基本框架。本世纪初，加拿大也相继研发出多款具备模拟警报、状态监测、远程操作等功能的智能装置，进一步提升了居家生活的便捷性和响应效率，支持电话访问控制等多种交互形式。然而，受限于较高的硬件成本，此类系统在普及过程中未能获得广泛市场关注。
1.2 论文主要内容
本文围绕智能洗衣机控制系统展开设计研究，核心控制器采用STC89C52单片机，旨在实现一套功能完整的智能洗衣控制方案。首先分析系统所需具备的基本功能，包括洗涤流程控制、时间设定、电机驱动、状态显示及异常报警等，并将各功能模块进行有机整合，提出整体系统架构设计方案。
在此基础上，明确各个功能模块的具体实现路径，完成器件选型与设计参数确定。依据所选元器件的规格，分别设计主控电路、显示电路、按键输入电路、继电器控制电路及电机驱动电路等单元模块，并最终连接形成完整的系统电路原理图。
软件层面采用C语言进行编程开发，按照模块化思想完成各功能子程序的设计，包括液晶显示控制、按键扫描处理、定时逻辑判断及电机正反转控制等。所有程序模块按系统工作流程进行整合，绘制出相应的软件流程图。最后对整个系统进行软硬件联调，验证代码逻辑的正确性，优化运行性能，针对发现的问题持续改进设计缺陷，确保系统稳定可靠地实现全部预定功能。
2 系统方案设计
2.1 系统整体方案设计
本系统以STC89C52微控制器为核心，构建智能洗衣机控制平台，能够实现洗衣过程的自动化管理。通过对智能洗衣机所需功能的全面分析，将进水控制、洗涤时间设置、脱水操作、倒计时显示、电机正反转切换及人机交互等功能进行统一规划与集成，形成协调运作的整体系统结构。
系统支持通过手机端进行洗衣程序的个性化配置，实现一定程度的远程控制能力。本地操作则通过独立按键完成，主要包括设置键、增加键、减少键和启动/暂停键，用于调整洗涤与脱水的时间长度及循环次数。利用继电器模拟洗衣机的进水与排水动作，同时通过L9110驱动芯片控制直流电机的正转与反转，模拟实际洗衣和漂洗过程。
LCD1602液晶屏用于实时显示当前工作模式、剩余时间、运行状态等信息，提升用户体验。报警电路在出现异常情况（如超时、电机卡滞等）时发出提示信号。整个系统的软硬件协同工作，确保各项指令准确执行。
[此处为图片1]
2.2 主控制器设计论证
在控制系统中，主控芯片的选择直接影响系统的稳定性、扩展性与成本。考虑到系统功能需求、开发难度及资源占用情况，选用STC89C52作为核心处理器。该芯片属于高性能CMOS 8位微控制器，内置8KB闪存程序存储器和512字节RAM，具备较强的运算能力和足够的存储空间，适用于中小型嵌入式应用。
其优势在于：支持高可靠性复位电路、内置看门狗定时器、具备多个I/O端口和中断源，便于连接外部设备；同时兼容标准8051指令集，开发工具成熟，技术支持丰富，有利于缩短开发周期。此外，该单片机功耗较低，抗干扰能力强，适合长期连续运行的家电类控制系统。
与其他方案相比，如ARM或DSP等高端处理器，虽然性能更强，但成本较高且开发复杂度大，对于本系统而言属于资源浪费。而更低端的控制器又难以满足多任务调度和实时响应的要求。因此，STC89C52在性能、成本与实用性之间达到了良好平衡，是本设计的理想选择。
2.3 显示方案设计
为了实现良好的人机交互体验，系统需配备直观的状态显示界面。经比较多种显示方案后，决定采用LCD1602字符型液晶显示屏。该模块可同时显示两行字符，每行最多16个字符，足以呈现洗衣模式、剩余时间、运行状态等基本信息。
LCD1602具有接口简单、功耗低、响应速度快、价格低廉等优点，且支持4位或8位数据传输模式，能有效节省单片机I/O资源。配合必要的限流电阻和背光控制电路，即可实现清晰稳定的文字输出，满足本系统对信息展示的需求。
2.4 报警方案设计
为提高系统的安全性与故障响应能力，设置了声光报警机制。当检测到异常状况（如电机堵转、水位异常、程序超时等），系统将触发蜂鸣器鸣响，并可通过LED闪烁进行视觉提示。
报警信号由单片机IO口直接驱动，经三极管放大后控制蜂鸣器工作。电路结构简洁，反应灵敏，能够在第一时间提醒用户采取相应措施，避免设备损坏或安全事故的发生。
2.5 电机驱动方案设计
洗衣机的核心执行部件为驱动电机，需具备正反转控制能力以完成洗涤与脱水动作。本系统采用L9110双通道H桥驱动芯片来控制直流电机的转向与启停。
L9110专为小功率电机设计，具备较高的电流驱动能力和良好的抗干扰特性，单通道输出电流可达750mA，足以带动小型直流电机稳定运行。其输入端可直接与单片机IO口连接，无需额外电平转换，简化了电路设计。
通过向两个控制引脚发送不同电平组合，即可实现电机的正转、反转、制动和停止等操作，控制逻辑清晰，响应迅速，非常适合本系统的应用场景。
3 硬件电路设计
3.1 主控制器电路设计
主控单元以STC89C52为核心，外围电路包括晶振时钟电路、复位电路、电源滤波电路及下载接口电路。
晶振选用12MHz石英晶体，配合两个30pF瓷片电容构成振荡回路，为系统提供稳定的工作时钟。复位电路采用上电复位加手动按键复位的方式，使用10kΩ上拉电阻与10μF电解电容组成RC延时电路，确保系统上电时可靠复位。RST引脚接入专用复位芯片或直接连接RC网络，保障初始化成功。
VCC引脚接入经过稳压处理的+5V直流电源，并通过0.1μF陶瓷电容就近接地，实现电源去耦，增强系统抗干扰能力。ISP下载接口预留P3.0与P3.1引脚，方便后续程序烧录与调试。
3.2 显示电路
LCD1602显示模块的数据线D4-D7连接至单片机P2口的低四位（P2.0-P2.3），采用4位工作模式，RS、RW和EN控制线分别接P2.4、P2.5和P2.6。通过调节可调电阻RV1改变对比度，使屏幕显示清晰可见。
背光源由VDD供电，串联限流电阻后接地，可根据需要开启或关闭。在正常工作状态下，单片机会定期刷新显示内容，包括当前模式、倒计时时间、运行状态等信息，确保用户随时掌握洗衣机的工作进展。
3.3 报警电路
报警模块由有源蜂鸣器、NPN型三极管S8050、基极限流电阻（1kΩ）及上拉电阻构成。单片机P1.7引脚输出高低电平信号，经三极管放大后控制蜂鸣器通断。
当系统检测到异常事件时，主控芯片向P1.7发送持续脉冲信号，驱动蜂鸣器发出声响报警。同时可联动LED灯闪烁，形成复合警示效果。电路结构紧凑，功耗低，响应及时，有效提升系统的安全预警能力。
3.4 出水（进水）控制电路设计
进水与排水动作通过电磁阀模拟实现，由继电器模块进行开关控制。继电器线圈一端接+5V电源，另一端连接三极管集电极，三极管基极通过1kΩ电阻接到单片机P1.6引脚。
当P1.6输出低电平时，三极管导通，继电器吸合，电磁阀通电打开，模拟进水过程；反之则关闭阀门，停止供水。同理可用于控制排水过程。续流二极管并联于继电器线圈两端，吸收反向电动势，保护驱动三极管不受损坏。
3.6 按键电路设计
系统共设置四个独立按键：设置键、增加键、减小键和启动键，分别连接至单片机P3口的P3.2、P3.3、P3.4和P3.5引脚，均采用上拉电阻方式连接（默认高电平）。每个按键一端接地，按下时对应IO口变为低电平，触发中断或轮询检测。
软件中加入去抖动处理，防止误操作。按键用于设置洗涤时间、脱水时间、循环次数等参数，以及启动/暂停洗衣流程。操作逻辑清晰，便于用户快速掌握使用方法。
3.7 电机驱动电路
电机驱动部分采用L9110芯片，其A路输入IA1、IA2分别连接单片机P1.0和P1.1，B路备用。电机M接在OA1与OA2之间。通过向IA1和IA2施加不同的高低电平组合，实现电机正转、反转、刹车和停止等功能。
例如：IA1=1、IA2=0时电机正转；IA1=0、IA2=1时反转；两者均为0则停止；均为1则进入制动状态。L9110供电电压为+5V至+12V，输出端具备过流保护功能，确保电机安全运行。
4 系统软件设计
4.1 软件整体设计
系统软件基于模块化思想进行架构设计，主要包括主程序循环、定时器中断服务程序、按键扫描处理、液晶显示更新、电机控制逻辑、报警判断及状态机管理等模块。
主程序负责初始化系统资源，设置IO口方向、启动定时器、加载初始显示内容，并进入无限循环等待事件触发。关键任务由定时器T0产生中断驱动，实现精确的毫秒级延时与倒计时功能。
各功能模块之间通过全局变量传递状态信息，协调工作节奏。程序流程遵循“检测输入→处理逻辑→更新输出”的基本模式，保证系统响应及时、运行稳定。
4.2 显示软件设计
LCD1602的驱动程序包含初始化函数、写命令函数、写数据函数和字符串显示函数。上电后首先调用初始化函数配置工作模式（4位数据、双行显示、5x7点阵等），然后清屏并设置光标位置。
在主循环中，根据当前系统状态动态刷新显示内容，如显示“Washing...”、“Spin Dry”、“Time: 05:30”等信息。时间数据通过BCD码转换后送显，确保格式统一美观。所有显示操作均通过封装好的API函数完成，提高代码可读性与维护性。
4.3 按键电路
按键处理采用轮询加延时消抖的方式。每次循环中检测各按键电平状态，若发现下降沿，则延时10ms再次确认是否仍处于按下状态，以排除机械抖动干扰。
确认有效按键后，根据键值执行相应操作：设置键用于切换参数设置模式；增加键和减小键用于调整数值；启动键用于开始或暂停洗衣流程。长按功能也可通过计数实现，提升操作灵活性。
5 系统调试
5.1 硬件组装调试
完成PCB制作或面包板搭建后，首先检查电源供电是否正常，各芯片引脚电压是否符合规范，避免短路或反接造成损坏。逐一测试各功能模块：确认LCD能否正常点亮并显示字符，按键是否灵敏响应，继电器动作是否准确，蜂鸣器能否发声，电机能否按指令正反转。
发现问题及时排查线路连接、焊接质量或元件极性错误，确保所有硬件单元均可独立正常工作后再进行系统联调。
5.2 系统上电液晶显示测试
上电后观察LCD1602是否顺利初始化，首行显示“Smart Washer”字样，第二行显示“Ready”状态提示。若无显示或出现乱码，检查数据线连接顺序、控制线电平状态及对比度调节旋钮位置。
必要时使用示波器检测使能信号EN的跳变情况，确认通信时序是否正确。通过反复调试直至屏幕显示清晰、内容完整为止。
5.3 系统上电初始化测试
系统启动后，主程序应依次完成IO口配置、定时器设置、中断使能、变量初始化及外设自检等步骤。此时蜂鸣器发出一声短鸣表示启动成功，LED指示灯闪烁一次，LCD进入待机界面。
检查各全局变量是否归零或赋初值，定时器是否开始计数，按键是否进入监听状态。若发现初始化失败或程序跑飞现象，需检查复位电路是否可靠，晶振是否起振，以及程序入口地址是否正确。
5.4 系统进水洗衣上电测试
按下设置键进入参数设定模式，使用增减键调整洗涤时间，确认LCD同步更新数值。按下启动键后，系统应先闭合进水电磁阀（继电器动作），模拟进水过程，持续一段时间后自动关闭。
随后启动电机正反转循环，间隔一定时间切换方向，模拟搅拌洗涤动作。同时LCD显示“Washing...”及倒计时时间。测试过程中观察电机运转是否平稳，方向切换是否准确，继电器动作是否同步。
5.5 系统脱水上电测试
洗涤结束后，系统自动进入脱水阶段。此时电机应高速单向旋转（可通过L9110设置固定转向），持续指定时间后停止。LCD显示“Spinning”及剩余时间。
期间不得有任何误动作，如突然反转或停机。脱水完成后发出提示音，返回待机状态。重复多次测试以验证流程稳定性和时间精度。
6 总结
本文完成了基于STC89C52单片机的智能洗衣机控制系统的设计与实现。从系统总体架构出发，完成了主控单元、显示模块、按键输入、电机驱动、报警提示等功能模块的硬件选型与电路设计，并基于C语言开发了相应的软件控制系统。
经过软硬件联合调试，系统实现了洗衣流程的自动化控制，具备时间设置、倒计时显示、电机正反转驱动、进水排水模拟及异常报警等功能，达到了预期设计目标。整体方案结构合理、成本适中、运行稳定，具有一定的实用价值和推广潜力。
未来可在现有基础上增加Wi-Fi模块实现真正的远程控制，或加入湿度传感器、重量检测等功能，进一步提升智能化水平。
在系统设计中，单片机作为核心控制单元之一，具有至关重要的作用。本系统选用的是STC89C52微控制器。该MCU采用高集成度设计，内置非易失性存储器，数据保存时间长，支持MCS-51指令集架构，硬件接口兼容性强。其基于CMOS工艺制造，属于8位处理器，具备8KB可读写Flash存储空间，擦写次数可达十万余次，完全满足常规开发需求。
STC系列单片机在出厂时已进行加密处理，外部技术手段难以实现解密，保障了系统的安全性。该芯片运行速度快，最高可达到420MHz的等效主频，能够在复杂电磁环境或工业环境中稳定工作。此外，该处理器成本低廉，在电子市场广泛流通，易于采购和替换，非常适合应用于中小型控制系统中。[此处为图片1]
2.3 显示方案设计
系统采用LCD1602作为显示模块。该液晶屏显示清晰、信息直观，能够展示包括数字、英文字母在内的多种字符类型。其电路结构成熟，控制方式简单，只需通过地址线与数据线输入相应信号即可完成内容更新。无需扫描机制，一旦写入数据，在未触发刷新操作前可长期保持显示状态。
LCD1602的工作电压与主控系统一致，无需额外配置电源转换电路，简化了整体设计。该模块支持多种显示格式，界面简洁明了，价格经济实惠，非常契合本项目的需求。尽管其接口引脚较多，但在后期调试过程中有利于快速定位问题并获取测试结果。[此处为图片2]
2.4 报警方案设计
为实现报警功能，系统选用了蜂鸣器作为发声元件。当检测到异常情况时，控制器可通过IO口输出信号驱动蜂鸣器发出响亮提示音。同时，利用软件编程可调节蜂鸣频率，实现不同音调的报警提示，提升人机交互体验。
2.5 电机驱动方案设计
直流电机的驱动采用L9110芯片。该器件由SGS公司推出，专用于直流电机驱动，内部集成了两个H桥驱动电路，每个桥路均以三极管为核心构建，具备较强的电流驱动能力，持续工作电流可达2A，瞬时峰值电流达3A，供电电压范围宽至46V。
L9110支持闭环控制，稳定性好，控制逻辑简单可靠。单颗芯片即可独立驱动两台直流电机，并设有使能端口，可用于判断输入信号的有效性。若输入信号稳定，可使使能端持续导通，确保电机正常运行。该芯片常用于各类自动化设备中，封装形式多为Multiwatt，应用广泛。[此处为图片3]
3 硬件电路设计
3.1 主控制器电路设计
STC89C52内置8KB Flash程序存储器，适用于存储系统代码及部分运行数据。该单片机应用广泛，开发工具成熟，外围电路简洁，有助于缩短开发周期，降低研发成本。芯片运行效率高，拥有32个可编程I/O引脚，分为P0、P1、P2、P3四组端口，便于连接多个外设。
内部集成多个定时器，计时精度高，配合中断系统使用，可实现精确延时、事件触发等功能。中断支持嵌套处理，提升了系统的实时响应能力。除基本I/O外，还需配置时钟、复位和电源接口：其中18、19脚接入12MHz晶振提供时钟源；第9脚为复位引脚，接收高电平复位信号，且可接入备用电源以防掉电导致数据丢失；第31脚（EA）用于选择程序存储位置——输入高电平时使用内部存储器，低电平时则从外部扩展存储器取指执行。[此处为图片4]
3.2 显示电路设计
系统显示模块选用LCD12864液晶屏，不仅支持字母和数字显示，还可显示汉字，功能全面，完全满足设计要求。单片机通过数据总线与时序控制线配合，即可完成对屏幕任意位置的内容写入，操作灵活简便。
该液晶模块内部预存有丰富的字符库，显示原理基于点阵控制：每个字符由若干像素点构成，点亮特定点阵即形成所需字符。用户只需发送对应编码，模块自动匹配点阵图案进行显示。此外，在初始化设置中可配置光标是否显示、是否闪烁，以及画面滚动或静止等显示模式。由于其供电参数与主控系统相同，可直接共用电源，无需额外稳压或转换电路，进一步优化了系统布局。[此处为图片5]
将液晶模块与单片机连接时，通过8位并行数据口进行信息传输，该接口包含D0至D7共八个输入引脚。控制信号包括RS、WR和EN，分别用于判断输入内容为指令或数据、读写操作的选择以及使能信号的触发。单片机通过这些引脚对液晶模块实现数据写入与指令控制，完成显示功能。具体的硬件连接方式如图3-2所示。
[此处为图片1]3.3 报警电路设计
系统采用蜂鸣器作为声音报警装置。当检测到温湿度数值超出预设阈值时，控制系统会启动蜂鸣器发出警报声，提醒用户当前环境异常。同时配合发光二极管实现光信号报警，增强提示效果。
由于蜂鸣器工作电流较大，而单片机I/O口驱动能力有限，因此在电路中引入三极管进行电流放大。选用8550型PNP三极管构成开关电路，其三个引脚分别连接蜂鸣器、单片机控制端和GND。在单片机输出低电平时导通三极管，从而驱动蜂鸣器工作。此外，在控制回路中串联一个LED，用于状态指示。
蜂鸣器属于电磁式元件，通电后线圈与磁芯共同作用于振动膜片产生声响。当系统输出PWM低电平信号时，蜂鸣器按设定频率周期性发声，实现报警功能。由于使用的是8550三极管，初始上电状态下不会误触发报警。整个报警电路结构简洁且运行可靠，具体电路布局见图3-3。
[此处为图片2]3.4 出水（进水）控制电路
洗衣机的进水与排水功能通过继电器进行控制。因单片机I/O口无法直接驱动继电器，需设计驱动电路。本系统采用NPN型三极管作为开关元件，接收来自单片机的控制信号，进而控制继电器的动作。
继电器的开合可模拟洗衣机的进水阀和排水泵操作。为了直观反映继电器的工作状态，其线圈两端并联了一个发光二极管，作为动作指示灯。当继电器吸合时，指示灯亮起，表明正在执行进水或排水操作。该电路能够稳定实现液体流动的自动控制，电路结构如图3-4所示。
[此处为图片3]3.6 按键电路
系统共设置五个按键，包含复位键及其他功能键，均直接连接至单片机的I/O引脚。键盘电路主要用于设定系统运行参数。当某个按键被按下时，对应引脚会被拉低，形成低电平信号，程序通过轮询检测这些引脚的状态变化来识别按键操作，并执行相应功能。
各按键功能分别为：设置键（进入参数配置模式）、增加键（上调数值）、减小键（下调数值）、启动键（开始洗衣流程）。这种设计简化了人机交互过程，提高了操作便捷性。电路连接方案如图3-5所示。
[此处为图片4]3.7 电机驱动电路
为实现对直流电机的有效控制，系统选用了L9110专用驱动芯片。该芯片具有稳定的性能表现，广泛应用于小型电机驱动场景。其内部采用集电极开路输出结构，具备较强的电流输出能力，足以驱动负载较大的直流电机。
L9110的IA和IB引脚为控制信号输入端，分别连接单片机的P1.0和P1.1端口，用于接收正转、反转或停止指令。OA和OB则直接连接电机两端，输出相应的驱动电压。其中IN1（即第2脚）作为电机控制信号输入接口，由P1.0提供控制电平。完整的驱动电路连接如图3-6所示。
[此处为图片5]4 系统软件设计
本系统采用C语言进行程序开发，因其语法清晰、逻辑表达能力强，且接近自然语言，易于理解和维护。相较于汇编语言，C语言显著降低了开发难度，提升了编码效率。开发工具选用Keil集成环境，专用于单片机应用程序的编写、调试与烧录。
4.1 软件整体架构
在智能洗衣机控制系统中，单片机作为核心控制器，负责协调各个模块协同工作。硬件方面包括传感器选型、单片机型号确定及显示模块的设计；软件方面则以主程序为核心，处理各类输入信号并输出控制指令。
系统支持通过手机远程设定洗衣程序，实现个性化操作。本地可通过按键设置洗涤时间、脱水次数等参数。电机的正反转由L9110驱动芯片控制，模拟洗衣过程中的搅拌与甩干动作。进水与排水过程由继电器模拟执行。所有运行状态均实时显示在液晶屏上，便于用户监控。软件总体流程如图4-1所示。
[此处为图片6]4.2 显示模块软件实现
液晶显示器在使用前必须先进行初始化配置，以确保其处于正确的通信模式。由于数据是以移位方式逐位传输，单片机会在初始化完成后指定显示地址，并持续发送待显示内容，从而在屏幕上呈现所需信息。
需要显示的数据主要包括：系统当前运行状态、施药状态以及剩余药量等关键参数。通过合理的数据刷新机制，保证界面信息的实时性和准确性。LCD12864的显示控制流程如图4-2所示。
[此处为图片7]在独立按键的扫描过程中，首要步骤是检测按键是否产生有效信号。当首次检测到有效信号时，需进行消抖处理，通常采用延时一段时间后再重新判断该信号是否依然有效。这种设计的主要目的是消除外界干扰或机械抖动带来的误触发，确保按键扫描的可靠性与稳定性。独立按键的软件流程如图4-3所示。
[此处为图片1]
5 系统调试
在完成系统的硬件设计、实物制作以及软件编程之后，必须对整个系统进行软硬件联合调试，以确保系统能够按照预定的设计要求稳定运行。
5.1 硬件组装与调试
在上电前的调试阶段，首先需要完成电路板的焊接和整体组装工作，并准备好详细的元器件清单。待系统设计方案确认后，再进行元器件采购。所需工具包括烙铁、焊锡丝、吸锡器、高温棉、镊子等常用焊接与装配工具。
根据电路原理图所规定的连接关系，逐步完成各部分电路的焊接。建议优先焊接最小系统模块，每完成一个功能单元的焊接，应立即对该部分电路进行短路检测，避免因焊接问题导致短路。若等到全部焊接完毕再检测，故障排查将变得更为复杂。
组装完成后不可直接通电。应先使用万用表测量电源正负极之间是否存在短路现象，检查是否有虚焊或桥接造成电源异常，防止上电瞬间损坏主控板或其他元件。
确认电源无短路后，方可进行后续上电测试。系统实物如图5-1所示。
[此处为图片2]
5.2 系统上电及液晶显示测试
系统正常通电后，电源指示灯（红色）应点亮，同时LCD1602液晶显示屏应能正常显示初始信息，表明供电及显示模块工作正常。此步骤用于验证电源管理、显示驱动及相关接口连接的正确性。
京公网安备 11010802022788号
