会用动听的音乐声提醒用户,用户可以在洗衣的过程做其它的事,节省了不少的时间。总之,每一项技术的进步极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。
1.2 目的意义
本次设计是为了满足不同用户的不同需求。以单片机AT89C51为核心,来实现对电动机的自动控制,减少手动控制,并且由于该系统的设计在应用中可以提高工作强度,可以让人们放心使用, 提高产品的安全性。由于其功能简单,设备要求性能不高,可移植性比较强,此外,洗衣机的各项功能都是由单片机控制实现的,单片机体积小,控制功能灵活,因此,设计出基于单片机的洗衣机智能控制系统具有很强的实用性,可以广泛使用。同时也将微电脑控制技术用到了实际生活中,最重要的是将所学的东西运用化。
1.3 国内外现状及水平
全自动洗衣机根据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机(也叫套桶式全自 动洗衣机)、滚筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类。波轮式、滚筒 式、搅拌式全自动洗衣机分别占全球洗衣机市场份额的33%、52%和15%。搅 拌式洗衣机目前还没有进入我国市场,以下是对波轮式和滚筒式两种洗衣机进 行讨论。
(1)滚筒式洗衣机
更好地软化衣物纤维,减小洗涤过程中衣物的损伤和变形,并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬忪:
提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物质与污物
化学反应速度,提高洗衣粉中酶的活性,同时有利于溶解汗渍、血渍、降低灰尘、油污的粘附作用,从而可在同样的洗净比下(注:洗净比是国家对洗衣机的质量考核标准中的一个基本指标),可大幅度降低洗涤过程对机械外力的需求:
(2)高温能有效地杀死一些细菌。
加温洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,要达到一定的洗净比,就
必须有足够的机械力,而机械力对衣物是有损伤的,这就注定了波轮式洗衣机的磨损率人人高于滚筒式洗衣机。
各种新水流基本原理是一样的,就是尽量以紊乱的水流减少衣物的缠
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绕,增大水流的冲刷力来洗涤,与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之问的摩擦方式相比,水流冲刷对衣物的损伤较小。
(3)波轮式洗衣机
因为滚筒式机的价格人人高十波轮式机,所以波轮式洗衣机仍受到普遍欢迎。关于水流:现存波轮式全自动洗衣机的宣传重点放存新水流上,如LG的拳击棒、松下的双瀑布、荣事达的网络水流等,但正如上面说到过的,各个厂家是用小同的方法实现同一个目标,实际效果也差小多,所以不必太在意。关于程序控制器:新推山的波轮式仝自动洗衣机均采用单片机程序控制器,原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型弓的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同,最少的也有好儿个控制项,每一项又有几种不同的洗涤程序可供选择,足以满足不同的洗涤要求,所以没有必要考虑这个问题。存模糊控制的洗衣机中,单片机通过采集水位传感器、布量传感器、光传感器的信号以及电动机的转速,判断出衣物的质地、多少、肮脏程度,从而自动调整对衣物进行合理的沈涤,缺点是价格太贵。
关于不锈钢内桶:采用不锈钢内桶的目的是为了减小衣物和内桶壁 的摩擦力,从而减轻衣物的磨损,选购时应予以考虑。
关于同心洗:同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装,直接驱动。这样在洗涤,特别是脱水的时候洗衣桶震动减小,使噪声得以降低。但要说这样会延长洗衣机的寿命是不正确的。
至丁变频洗衣机,其一是可以对不同质地的衣物自动选用不同的电 动机转速,从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度,在保证洗得干净的同时, 最大限度地降低衣物的磨损。其二是可以存脱水甩干时,由慢到快地启动,使 衣物在桶内分布均匀,脱水效果好,同时由于衣物均匀地分布存洗衣桶的四周, 洗衣桶的重心落在轴心上,可以减小震动,降低噪声,这当然是有好处的。缺 点也是价格太贵。
现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机,还有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机,小到可以在出外旅行的时候随身携带,为了更方便的操作有的厂家还开发出了可以远程控制的洗衣机,这么样?是不是看的眼花缭乱,将来的洗衣机会朝着使用更方便、更加节能、更加个性化的方向发展。
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1.4 设计内容
全自动洗衣机能够按照预设模式自动地完成衣物的洗涤、漂洗和脱水,也可以单独地进行洗涤、漂洗和脱水操作,这些过程一般按时间进行控制。通常在给定的模式下,根据衣物多少允许用户设置不同的水位,当洗衣机启动后,上水电磁阀打开注水,当水到达设定的限位时,上水电磁阀断电,注水过程停止,启动电机,即可开始洗衣操作,为了提高洗衣效率,电机一般先正转若干秒,然后再反转若干秒。另外,每个洗衣机都有容量限制,当洗衣量大于它的额定容量时,控制系统报警并且不启动。
主要内容:设计一个用单片机控制的洗衣机控制器.以单片机为主 控制器,扩展必要的外部电路,计制作一个洗衣机控制器。
单衣程序包括单洗、漂洗、长脱水三个过程。自动模式下的三个模式都包括单洗、漂洗、长脱水三个过程,只是在不同模式和水位下的参数不同罢了;洗衣过程:进入洗衣程序开定时器开始倒计时,根据选择的水位进水,进水完成后,在没有超出要求水位的情况下,进入单洗模式,电动机开始正反转过程根据所选模式中设置的正反转次数以及不同模式下正反转的时间自动洗衣;待单洗完成就进入排水过程,排水时间由水位模式设置,排水结束后进入漂洗过程。漂洗过程:先进行段脱水,脱水结束再进水,进水完成再进行短洗,短洗时间为四分钟,短洗完成在排水,然后重复上述过程一次即完成漂洗过程,漂洗完成进入长脱水过程,长脱水时间为四分钟,电机高速旋转,长脱水结束,整个洗衣过程也结束,此时声光报警提示用户洗衣完成。
标准模式下的单洗过程,电机正反转30次,每次正转15秒,再反转15秒;轻柔模式下单洗过程,电机正反转30次,每次正传是三秒,反转也是三秒,快洗模式下的过程,电机正反转24次,每次正转15秒,反转15秒;三种模式下的漂洗过程相同见下面漂洗过程分析;每个模式下的长脱水都是相同的,都是电机正传四分钟。
进排水由时间控制由每个水位下设置好了的进排水时间进行控制。
时间上的显示,以及洗衣进行的程度则是通过数码管来进行显示的。最后利用keil51跟protues软件,对设计进行仿真分析进而更加真实。
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2 硬件设计
2.1 硬件系统总体设计
本文设计并实现了一种基于单片机的智能洗衣机控制系统。该设计方案电路简单、可靠性强、价格便宜。系统主要包括单片机按键控制电路、稳压电源电路、时间及进程显示电路、蜂鸣电路、电机控制电路和单片机的驱动复位电路等。 2.1.l 单片机按键控制电路
洗衣机控制板电路主要包括:启动停止、电源、标准、轻柔、快洗、甩干、暂停、增减洗衣时间及水位选择按钮。由按键控制将信号输入电路中,按键开关按照矩阵排列,当按键被按动时,其接通的信号将输送到单片机。单片机根据对应的信号调出内部程序进行控制工作,使洗衣机进入相应的洗涤程序,当洗涤不够充分时可由按键及时对洗涤任务进行适当调整。单片机控制电路图如图2.1.1
图2.1.2 系统控制板电路图
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2.1.2 稳压电源电路
直流电源为单片机及其外部控制电路提供直流+5V电压,由三相电线将家用输入的220v交流电经过变压、整流、滤波、稳压后,变为稳定的低压直流电+5V,然后送给单片机、可控硅触发电路、显示电路等。系统稳压电源电路如图2.1.2
图2.1.2 系统稳压电源电路
2.1.3 时间及进程显示电路
时间显示电路由共阳极二位数码管经过触发显示,它能够直接显示当前洗衣机工作状态的时间,进程显示电路由8个发光二极管按一定的矩阵排列而成,并由单片机位芯片74LS138提供触发信号来进行控制发光。它能够让程序控制系统直接向用户显示洗衣机当前的工作状态。预设工作程序时,可根据指示灯的闪亮来判断洗衣机是否接受了指令,还可以通过显示灯的显示来判断洗衣机工作是否正常,在洗衣过程中可以根据进程显示电路来判断是否对洗衣进行时间上的调整。时间及进程显示电路如图2.1.3
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