【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-020】基于单片机的洗碗机的设计

最近设计了一个项目基于单片机的洗碗机系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：洗碗机
项目编号：mcuclub-jj-020
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、清洗过程：加水（5s）——加洗涤剂（3s）——加热（3s）——清洗（10s）——排水（5s）——加水（5s）——清洗（10s）——排水（5s）——加热烘干（3s）——消毒（3s）（6个继电器模拟）
2、通过DS18B20检测温度，若温度高于设定最大阈值，进行声光报警，并结束清洗
3、通过按键设置温度最大值、启停或直接结束清洗
4、通过显示屏显示测量值、当前清洗状态。
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制启停或直接结束清洗

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计洗碗机的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是温度检测模块，通过该模块检测当前的水温；第二部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过六个继电器分别控制加水、加洗涤剂、加热、清洗、排水、消毒；第三部分是声光报警模块，检测到温度大于设置的温度最大值，进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等，并可以将检测的数据传输到手机，用户也可以通过手机发送控制控制洗碗机是否工作；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，温度过高停止工作，步骤0：第一次加水，步骤1：加洗涤剂，步骤2：第一次加热，步骤3：第一次清洗，步骤4：第一次排水，步骤3：第二次加水，步骤6：第二次清洗，步骤7：第二次排水，步骤8：第二次加热，步骤9：消毒，结束清洗，等待。

九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{if(flag_display == 0){if(flag_timer_begin == 1)                            //倒计时开始，每1s总时间-1{if(flag_1s == 1){flag_1s = 0;if(time_all != 0)time_all--;}} if(temp_value > temp_max *10)                    //温度过高停止工作{flag_step = 10;flag_begin = 0;if(time_num % 10 == 0){LED = ~LED;BEEP = ~BEEP;}}else{LED = 1;BEEP = 1;}       if(flag_begin == 1)                                       //洗碗机开始{flag_timer_begin = 1;switch(flag_step){case 0:                                                     //步骤0：第一次加水              if(time_all > (time_heat*2 + time_level*1 + time_rinse*2 + time_drain*2 + time_disinfect+time_xidi)){RELAY_JS = 0;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                 }else{flag_step = 1;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;     }break;case 1:                                                      //步骤1：加洗涤剂   if(time_all > (time_heat*2 + time_level*1 + time_rinse*2 + time_drain*2 + time_disinfect))               {                   RELAY_JS = 1;                  RELAY_JXD = 0;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 2;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 2:                                                      //步骤2：第一次加热if(time_all > (time_heat*1 + time_level*1 + time_rinse*2 + time_drain*2 + time_disinfect))             {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 0;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 3;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 3:                                                      //步骤3：第一次清洗if(time_all > (time_heat*1 + time_level*1 + time_rinse*1 + time_drain*2 + time_disinfect))             {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 0;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 4;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 4:                                                      //步骤4：第一次排水if(time_all > (time_heat*1 + time_level*1 + time_rinse*1 + time_drain*1 + time_disinfect))             {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 0;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 5;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 5:                                                      //步骤3：第二次加水if(time_all > (time_heat*1 + time_rinse*1 + time_drain*1 + time_disinfect))             {RELAY_JS = 0;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 6;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break; case 6:                                                     //步骤6：第二次清洗if(time_all > (time_heat*1+ time_drain*1 + time_disinfect))              {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 0;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 7;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;             case 7:                                                     //步骤7：第二次排水if(time_all > (time_heat*1 + time_disinfect))             {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 0;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 8;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 8:                                                      //步骤8：第二次加热if(time_all > (time_disinfect))                {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 0;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; }else{flag_step = 9;RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 9:                                                      //步骤9：消毒if(time_all > 0)              {RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 0; }else{flag_step = 10;RELAY_JS = 1;                    RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                     }break;case 10:                                                     //步骤10：结束清洗，等待RELAY_JS = 1;                  RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1; time_all = time_heat*2 + time_level*2 + time_rinse*2 + time_drain*2 + time_disinfect+time_xidi;               //总时间=加水时间*2+加热时间*2+清洗时间*2+排水时间*2+消毒时间+洗涤剂时间flag_begin = 0;break;default:break;}}else{RELAY_JS = 1;                 RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;                 flag_timer_begin = 0;  }}else{flag_begin = 0;     LED = 1;BEEP = 1;RELAY_JS = 1;                   RELAY_JXD = 1;RELAY_JR = 1;RELAY_QX = 1;RELAY_PS = 1;RELAY_XD = 1;         }
}

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