(洗衣机课程设计报告.docVIP

摘要：洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可供用户选择，以对应不同的洗衣时长。 关键字：洗衣机；自动控制；交流电机。 一、概述 将洗衣机的各种洗衣程序运行在单片机（微电脑芯片）的控制下，使得洗涤、漂洗、脱水等各种功能的操作都能不需要手动，而是模拟人类智能行为完成，一般的微电脑控制程序全自动洗衣机由使用者根据洗涤衣物的质量、厚薄、脏污程度等，选择洗涤程度（包括洗涤水量、洗涤时间、漂洗方式、脱水时间等），洗衣机按照选定的洗涤程度自动进行工作。高档的微电脑程控全自动洗衣机（又称智能型洗衣机），它的输入指令来自两个方面：一方面是使用者在控制面板上的选择;另一方面，洗衣机内具有各种传感器，在洗涤过程中可对洗涤量、洗净程度、排水情况、脱水情况等进行检测，调整洗涤过程，使洗衣机工作于最佳状态。 二、方案论证 方案1：本方案的定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，而是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到位置。当总定时时间在以内设定一个书之后T为高电平1，然后用倒计时的方法每分钟减1直至T变为0.在此期间，若，实现正转；若，实现暂停；若,实现反转。实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现定时，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。如图所示的电路原理框图就是采用这种方法实现的。由秒脉冲发生器产生的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。洗涤定时的时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。运行中间，剩余时间经译码后在数码管上进行显示。 图1 洗衣机控制电路原理图1 方案2： 如图2所示，整个方案共分四个模块。1中央控制单元，本方案采用8051单片机机作为控制核心。该8位单片机技术成熟，稳定性高，成本低廉，资料丰富，并且广泛应用于工业控制及相关领域。结合本设计对控制器的要求，51单片机绝对是首选。2按键识别 介于成本及设计方面的考虑，本方案采用自锁式按键。对于洗衣机工作环境所产生的脉冲干扰此方案在软件程序设计时采用延时消抖滤波的方法得以解决。3数据译码及显示，中央控制单元给出信号以后经3-8译码器译码，输出端采用二极管亮灭来指示工作状态。同时工作状态数据也提供给LED组，以显示工作时间。4，电机驱动，本方案采用了廉价的交流电机控制作为洗衣机动力来源。前端控制信号经光电耦合器件予以强弱电隔离，最后输出至可控硅器件，控制导通角变化以达到调速的目的。同时电机的防范转控制采用继电器吸合方式改变电源接线方式，从而改变电机转动方向。 图2 洗衣机控制电路原理图2 方案对比：方案一控制繁琐，系统复杂，在洗衣机强干扰强震动的工作环境下系统稳定性很难保证。相比之下，控制方案二比较可行。方案二采用单片机作为控制核心，脉冲震荡，计数器，分频器等已集成为一体，大大简化了电路，提高了系统的可靠性和稳定性。因此本设计最后采用了方案二作为了最后的设计方案。 三、电路设计 1.单片机最小系统 此电路是以单片机为基础的系统时钟电路以及系统复位电路。 时钟电路由一个频率为11.0592M的晶振并联而成的，输入到单片机的X1和X2脚，为系统 提供外部时钟。复位电路由一个10uf的电解电容和一个按键构成，输出端接到单片机RESET引脚。正常情况下单片机的RESET脚位低电平。当需要复位时，按下按键，单片机RESET引脚接收到一定时间的高电平后系统就自动复位。单片机最小系统电路原理图如图2.1所示。 图3 单片机最小系统电路 2.数码管动态显示 动态显示方式是将所有数码管的8段按同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I／O线控制，显示数码同时传到每个数码管，但每个瞬时由位选通信号选通一个数码管，即在某一瞬时只有一个数码管显示数据，且显示时间不能太长，一般为1—10MS，依次循环扫描，轮流显示，由于人的视觉滞留效应，人们看到的是多位同时稳定显示。占用I／O端线少，电路较简单，编程较复杂，CPU要定时扫描刷新显示，一般适用于显示位数较多的场合。 图4 译码管 3.状态显示电路 本状态显示电路利用二极管为显示