(2) 排水动作 进入脱水动作前应先排水。为了避免空排水造成时间浪费以及排水不完而带水脱水造成对电机的损害,洗衣机能够根据实际水量(由水位开关决定)对排水时间进行动态控制。设排水开始至水位压力开关断开时所需的时间为D,则总的排水时间为2D+T(T取60秒,总的排水时间不应大于190秒)。因此,在开始排水时,控制程序将同时启动计时器,在D秒后若收到水位压力开关断开的信号,,则再排水D+T时间后,就可以结束排水进入脱水动作。若D大于65秒,说明排水系统有故障;洗衣机将停止动作并蜂鸣报警,提醒用户排除故障(安全开关打开又闭合认为是一次故障詯处理)后再继续。需要注意的是:排水结束后排水开关还是打开的。
(3)洗涤动作 洗涤动作指的是电机周期性的“正转-停止-反转-停止”。不同的洗衣过程,控制电机执行“正转-停止-反转-停止”的时间是不同的,标准洗涤过程可取:正转1.6秒-0.56秒-反转1.6秒-停止0.56秒。对于轻柔洗涤和强力洗涤过程,这个时间要作相应调整。洗涤过程中若遇水位开关断开或用户要求补水(重新选择水位),则要停止洗涤动作并打开进水阀进水直至水位满足要求再继续。
此外,洗涤动作的最后15秒,电机还要进行快速的停止‘‘正转-停止-反转―停止’’处理,以避衣服拧成一团。程序流程见洗涤子程序
(4)脱水动作 排水结束后进入脱水动作,脱水是通过电机的正转来实现的,同时要求排水阀一直打开,也正是由于排水阀的打开,才使脱水时的电机正转速度不同于洗涤时的电机正转速度。(通过机械装置实现)。脱水分间隙脱水和长脱水,间隙脱水时间为30秒,电机按“正转-停止”的周期循环动作,时间为“正转4秒-停止3秒”。长脱水时电机将一直调整正转,所需时间由用户选择的过程决定,一般有3分钟和5分钟的长脱水时间。进入脱水前若洗衣机桶盖是打开的,则进行鸣叫、显示告警,直至用户合上桶盖后,才继续进行脱水。脱水结束后,再经过30秒延迟后关闭排水阀。脱水时若遇暂停,则重启时需延时5秒后再进行电机动作,目的是用于同步机械动作的滞后。程序流程见脱水子程序流程图。
(5)脱水不平衡修正 进行脱水处理,电机要进行高速单向正转,若此时衣物偏向于一边,脱水会因为离心力作用,在很短时间内碰撞安全形状装置,使安全形状产生瞬时的关闭和断开,此时要进行脱水不平衡修正。进行脱水不平衡修正,洗衣机将停止脱水,并自动插入“进水-洗涤分钟-排水”动作。通过这一插入动作,衣服将调整到洗衣桶中心位置。在同一脱水过程中如果连续修正3次仍达不到脱水平衡,则进行报警,待用户人工打开洗衣机将衣物放置均匀再盖上桶盖,方可继续进行脱水(即安全开关打开-安全开关闭合动作)。在漂洗功能的第一次脱水动作时不进行脱水不平衡修正,在第二次脱水动作时则要进行脱水不平衡修正。
(6)LED的显示
89C51对可以分为静态和动态两种。静态显示的特点是各LED管能稳定地同时显示各自的字形;动态显示是指各LED轮流地一遍一遍显示各自字符,人们由于视觉器官的惰性,从而版的是各LED似乎在同时显示不同字形。
为了减少硬件开销,提高系统可靠性,并降低成本,我们在这里采用动态扫描的方法进行代码的显示。在这里由之P2口推动LED的a、b、c、d、e、f、g、SP,称为字形口,由P3.0、P3.1选择所显示的字位,称为字位口,
动态显示采用软件法把欲显示的代码符号转换为相应的字形码,故它通常需要在RAM区建立一个显示缓冲区。显示缓冲区内包含的存储单元个数常和系统中LED显示器的个数
相等。显示缓冲区的起始地址很重要,它决定了显示缓冲区在RAM中的位置。
显示缓冲区中的每个存储单元用于存放相应LED显示管欲显示字符的字形码地址偏移量,故CPU可以根据这个地址偏移量通过查字形码表的方法找出所需显示字符的字形码,以便送到字形口显示。(字形码表见下表)
在这里我选用了2位共阳LED数码显示器
LED数码显示器的字形(段)码表 显示字形 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 熄灭 字形码(共阳极) C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H C6H A1H 86H 8EH FFH 字形码(共阴极) 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 00H (7)其它动作 为了有更好的人机交互,进行洗衣时数码管要显示剩余时间(单位为分钟),并且以1秒的频率不停地闪烁。此时如果按下暂停按钮,则时间显示不闪烁。随着洗衣过程的进行,显示时间将不断减少直至洗衣程序完成后显示“0”。剩余时间的获得可以通过如下方法:根据用户所选的过程代码可以获得包含这一过程的所有动作(9个过程所包含的动作需要的时间见功能选择代码表),由于相应的动作有预设的时间(动作对应的代码和预设时间见表动作代码表),因此,根据本次过程余下的动作可以通过查表的方式获取剩余时间。
洗衣过程中的各种出错报警的显示代码见出错代码表,在显示的同时蜂鸣器将鸣叫6下用以提醒。洗衣过程结束后,蜂鸣器将鸣叫6下用以提醒用户可以取走衣服并关掉洗衣机的电源。 故障名称 不能排水 不能进入脱水 不能平衡修正 不能进水 显示值 E1 E2 E3 E4 实现一次洗衣过程的控制流程图以标准洗涤(代码03)为例,洗衣机是按以下动作进
行的:开始-进水-洗涤-排水-脱水-进水-洗涤-排水-脱水-进水-洗涤-排水-脱水-结束。在此过程中,三大功能中的洗涤功能是指:进水-洗涤动作;漂洗功能是指排水-脱水-进水-洗涤-排水-脱水-进水-洗涤(两次洗涤和两次时间均为2分钟的脱水)动作;脱水功能是指:排水-脱水动作。
第四章 洗衣机控制系统的软件系统
4.1 洗衣机控制系统软件的编程思路
汇编语言程序设计并不很难,但要编出质量高,可读性好且执行速度快的优秀程序并不容易,欲达此目的,除应娴熟掌握所依托的指令系统外,还应掌握程序设计的基本方法和技巧,熟悉汇编语言源程序的分类方法和特点。
洗衣机的一次洗衣过程控制过程比较简单,主要为顺序控
制,如先进水、洗涤(电机正转反转)、再排水脱水,难点在于过程选择,如不同的衣物所用的洗涤、漂洗、电机正转反转时间不同,如果为每个过程单独编一套指令,则指令系统变得很庞大,效率低,为此,我们把脱水、洗涤、进水单独编为一个子程序,由主程序根据过程选择,不断调用,由些减少源程序的长度,不同的洗衣过程,三大动作的时间不同,这可以通过建立数据表格,通过查表的方式获得每个洗衣过程所需时间。此外,还需编出显示子程序,延时子程序供主程序不断调用。 4.2 主程序及子程序流程图(见下图)
洗衣机控制系统主程序流程图
开始 用户选择洗衣过程 进水 是否洗涤 洗涤 置注水漂洗标志 是否漂洗 排水2D+7秒 是否脱水 置最后脱水标志 间歇脱水 置注水漂洗标志 中间长脱水 是否为最后脱水 进水 洗涤 最后长脱水 结束鸣响 是否为注水漂洗 结束