2024年3月28日发(作者：i7处理器性能排行榜笔记本)

第２５卷第４期　

２０１２年７月　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　

机电产品开崖与剀崭　

ＶＯＩ．２５，ＮＯ．４　

Ｊｕｌｙ．，２０１２　

文章编号：１００２—６６７３（２０１２）０４—１５９—０２　

基于三星￥３Ｆ８４１９芯片的洗衣机控制器的设计　

陈功，叶海波，魏世民　

（合肥荣事达三洋电器股份有限公司技术中心，安徽合肥２３００８８　

摘要：介绍了现阶段洗衣机发展状况，以及基于三星￥３Ｆ８４１９芯片在洗衣机控制器里的应用。控制器使用　

￥３Ｆ８４１９芯片作为主芯片，应用了ＳＩＯ通讯，Ｕａｒｔ通讯，Ａ／Ｄ检测等特殊功能，本设计在实际生产　

中大量应用，取得满意效果。　

关键词：洗衣机；８４１９；控制器设计　

中图分类号：ＴＰ３９１．８　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—６６７３．２０１２．０４．０６５　

Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗａｓｈｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＡＭＳＵＮＧ　Ｓ３Ｆ８４１９　ＣＰＵ　

ＣＨＥＮＧｏｎｇ，ＹＥＨａｉ—Ｂｏ，ＷＥ１　Ｓｈｉ－Ｍｉｎ　

（Ｈｅｆｅｉ　Ｒｏｎｇｓｈｉｄａ　ＳＡＮＹＯ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ　Ａｎｈｕｉ　２３００８８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｈａｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｗａｓｈｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓａｍｓｕｎｇ￥３Ｆ８４１９　ｃｐｕ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｓｈｅｒ　ｃｏｎｔｏｒｌｌｅｒ．　

Ａｓ　ａ　ｍａｉｎ　ｓｈｉｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，￥３Ｆ８４１９　ｕｓｅｄ　ｓｏｍｅ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｈｋｅ　ＳＩＯ，Ｕａｒｔ，ＡＤ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒ　ｍｏｒｅ，ｉｔ　ａｌｓｏ　ｇｅｔ　ａ　ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　

ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｓｈｅｒ；８４１９；ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　

０引言　

随着科学技术的迅速发展和普及，自动化，智能　

化技术在家电产品上普遍运用。就白色家电洗衣机来　

１控制器硬件介绍　

１．１工作原理　

根据洗衣机的主要功能．硬件部分主要由以下几个　

说，自上世纪７０年代。全自动洗衣机发明以后，经过　

了几十年的长足发展，技术已经相当成熟。现阶段洗　

衣机技术主要强调的是智能化，低功耗。多功能化，　

部分组成：主芯片．人机界面模块，外围器件控制模　

块，检测模块，变频驱动模块。硬件原理如图１所示。　

主芯片用三星￥３Ｆ８４１９芯片。人机界面主要是用作数据　

自动化。在高端的洗衣机里，更加突出了新颖的人机　

操作界面，健康洗功能．并集成了多种现有技术功能　

于一体，主要体现在变频技术，触摸技术，除菌技术　

显示和用户操作输出检测，洗衣机里的触摸操作需要专　

用的芯片控制．主芯片和人机界面模块采用ＳＩＯ的通讯　

方式。变频驱动模块用专门的变频芯片来对变频电机进　

行控制和检测，主芯片通过变频驱动模块驱动变频电　

机，两者之间采用Ｕａｒｔ的通讯方式。主芯片通过外围电　

等新材料、新技术的应用。控制器是洗衣机大脑，是　

实现洗衣机所有功能的先决条件。高端洗衣机中，由　

于其功能的多样性和复杂性，对控制器有着很高的要　

器件控制强电器件，如：边水阀，排水阀，泵，加热　

排水阀　

外围状态输人　＝　检测电路　’＼ｒ　

外　

围　

求。微控芯片又是控制器的核心，本文介绍以三星的　

￥３Ｆ８４１９芯片为主控芯片的洗衣机控制器的设计．从　

软硬件方面阐述了相关技术的运用．并给出一些示例　

进水阀　

泵　

程序。　

人机界面模块　ｒ—　￥３Ｆ８４１９芯片　

电　

器　

件　

控　

制　

路　

牵引器　

加热管　

收稿日期：２０１２—０４—２４　

作者简介：陈功（１９８２－），男，安徽人，技术员。从事洗衣机　

控制器的研究与设计；叶海波（１９８５一），男，安徽人，技术　

Ｕａｒｔ｛≥　

变频电机　变频驱动模块　风扇　

员。从事洗衣机控制器的研究与设计。　

图１硬件原理图　

Ｆｉｇ．１　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈ・ｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ　

ｌ５９　

・

测试与控制・　

管，风扇等。检测电路检测外围状态，输入主芯片进行　

处理，如：水位高度，温度，电流，阀门，门锁，转速　

２－２芯片初始化程序　

下面列出了部分初始化程序的样例．汇编语言编　

译，使用三星单片机的ＳＡＭ８微控制器专门设计的指令　

集。分号之后为注释内容。样例的初始化程序根据现有　

洗衣机所需要的功能，设定了芯片的各种功能定义。如　

Ｕａｒｔ通讯，ＳＩＯ通讯，　Ｄ检测，各种中断。　

ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＡＴ１０Ｎ　ＰＲ０ＧＲ０Ｍ　

ＤＩ　

等状态。　

１．２主芯片介绍　

ｉ星￥３Ｆ８４１９是一款８位单片机，拥有快速高效率　

的ＣＰＵ，具有３２Ｋ的Ｆｌａｓｈ　ＲＯＭ和５１２Ｋ的Ｒａｍ。支持　

ＩＯＭ晶振，４种频率输出的蜂鸣器引脚。最多有３４个　

Ｉ／０口，１６个中断源（４个外部中断和１２个内部中断），　

１个８位基本定时器用来保证上电后系统时钟的稳定和　

看门狗功能，２个８位和２个１６位具有多种工作模式的　

：关中断　

ＯＳＣＣＯＮ，＃Ｏ００００１００Ｂ　：设置时钟电路　

ＬＤ　

ＬＤ　

ＣＬＫＣＯＮ，＃０００１　ＩＯＯＯＢ　；设置时钟频率　

定时器／计数器，１个可实现实时时钟的时钟定时器，１　

个ＵＡＲＴ和１个ＳＩＯ接口，１个１０位的ＰＷＭ输出模　

块．１个１０位８通道的ＡＤ转换模块，还包括ＬＥＤ／ＬＣＤ　

控制和驱动。　

￥３Ｆ８４１９微控制器的功能符合设计时的各项要求。　

适合于家用电器控制器的设计。　

２控制器软件介绍　

ｍ　ｍ呲　

２．１软件结构图　

软件结构图。即软件应该包括主要的部分，如图２　

所示。　

；特殊功能寄存器初始化：　：　

芯片初始化　

：芯片端口初始化；

清寄存器；　

　：

：

　

　

：趣嬗也险嬖壁　煎一一…　

广一一一一一一一一一一一一一ｌ　

上——　

Ｉ　●　

主程序　

ｊ主循环程序。　：　

』——　

一一　。　：　

子程序　

………一　

主程序调用到的子程序。　：　

ｔ

一一一一一一一一一一一一　

Ｊｒ　

－一一一一一一一一一一一一一　

过零中断；‘　！　

Ｉ１毫秒计时中断；　：　

中断程序　

………一　

ｌ　

：ＵＡＲＴ传输中断；等等。

牟断；　

　

ｉ

！

　

　

一一一一一一一一一一一一一：　

表格参数　

………一　

各种参数表格。　：　

●

一一一一一一一一一一一一一

Ｊ　

图２软件结构图　

Ｆｉｇ．２　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　

芯片初始化是在程序开最开始阶段，定义芯片用到　

的各种功能，管脚状态的定义，时钟信号，时间基值，　

各种中断的设定，以及寄存器清零和初始化结束后的相　

关寄存器赋初值。　

主程序和子程序．主要涉及芯片对各种信号的检　

测，处理，输出单元的赋值。　

中断程序里涉及到外围电器件在电源过零点的控　

制，Ａ／Ｄ检测，ＳＩＯ通讯，Ｕａｒｔ通讯，时基标志定时等等。　

表格参数用来定义固化的数据。　

１６０　

ＳＢ１　

：设置ＢＡＮＫ１　

ＣＬＲ　

ＬＰＯＴ　；端口设置　

ＳＢ０　

：设置ＢＡＮＫＯ　

：一一一一ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ　

ＵＡＲＴＣＯＮ．＃０１００００１　１Ｂ　；ｉｌｔ置Ｕａｒｔ通讯　

ＡＤＣＯＮ，＃００１　ＩＯＩＯＯＢ　；ＡＤ转换设置　

ＡＤＣＯＮ，＃０００００００１Ｂ　

皿皿皿皿　皿ｍ叻ｍ∞ｍ　ｍ　

：设置ＢＡＮＫ１　

；设置传输波特率　

皿皿　

ＢＲＤＡＴＡＨ．加ＯＨ　

ＢＲＤＡＴＡＬ，＃６ＣＨ　

ＳＩＯＣＯＮ，＃０１　１０００１０Ｂ　

；设置ＳＩＯ功能　

ＳＩＯＰＳ，＃Ｏ０１０００００Ｂ　

；设置ＳＩＯ时钟频率　

…

ＴＩＭＥＲ　

ＢＴＣ０Ｎ．｝｝００Ｈ；＃１０１００００ＯＢ；　

：设置看门狗　

ＷＴＣ０Ｎ．｝｝０１　１　１０１　１０Ｂ　

：设置时钟定时器　

Ｔ１Ｃ０ＮＯ．＃１０１００１０ＨＤＢ　

：设置定时器　

Ｔ１　ＤＡ　ｒＡＨ０．＃ＯＦＦＨ　

：定时器初始化　

ＴｌＤＡＴＡ【Ｄ．＃０ＦＦＨ　

ＴＡＣ０Ｎ．＃１０００１０１　１　Ｂ　

；设置定时器控制　

ＴＡＤＡＴＡ．＃４１Ｈ　

；设置定时器数据　

ＩＭＲ，＃１００１　１　１　１０Ｂ　

：设置中断屏蔽　

ＩＰＲ．＃１　１　１０１０１　１Ｂ　

：设置中断优先级　

：开中断　

３结束语　

文章介绍了三星￥３Ｆ８４１９芯片在洗衣机控制器上的　

应用，包括软硬件的实现方法。现阶段的洗衣机技术主　

要是强调节能技术和人性化，智能化技术的运用。在具　

有革命性的技术应用之前，家用电器智能化是未来发展　

的必然趋势，主要的方向很可能是物联网家电。虽然现　

在很多研发实力较强的公司．都在做物联网的相关技术　

研发和储备，但是真正意义的物联网电器的实际应用还　

有很长的一段路要走。