2. 主要功能:
(1)标准洗涤：洗涤20分钟；漂洗3分钟，2次；检测水的清洁度，达标就直接进入最终脱水，否则继续漂洗，再检测水的清洁度最多循环不超过三次；达标之后脱水5分钟。快速洗涤：洗涤10分钟；漂洗3分钟，只有2次；脱水5分钟。主要应用在一些轻薄衣物，且总重量不足3Kg的情况。
(2)有四个启动／暂停按钮。第一个是洗衣机启动键K1，控制洗衣机的启动和停止。第二个是标准洗涤启动键K2，工作时按此按钮暂停，再按则恢复工作。洗涤、漂洗4秒正转，停2秒，反转4秒，停2秒。第三个是快速洗涤启动键K3，工作时按此按钮暂停，再按则恢复工作。洗涤、漂洗6秒正转，停3秒，反转6秒，停3秒。第四个是洗衣机脱水启动键K4，具有单独脱水的功能。
(3)有脱水功能，并且在脱水时，如果打开盖板脱水暂停。
(4)进水时进水指示灯亮；排水时排水指示灯亮；洗涤时洗涤指示灯亮；漂洗时漂洗指示灯亮；脱水时脱水指示灯亮。
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2.3 洗衣机的设计方案
本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、进水、洗涤、漂洗、排水和脱水等阶段。控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路构成。电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V电源。单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89C51单片机、NPN型差分放大器、LM324电压比较器、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成。外部硬件电路有继电器、三极管、电动机、进水电磁阀、排水电磁阀、压力和浊度传感器组成。
2.3.1 按键
洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K3、K4。K2、K3、K4不能同时启动。 K1洗衣机启动键； K2标准洗涤启动键； K3快速洗涤启动键；
K4脱水启动键，具有单独脱水的功能；
2.3.2 洗衣程序
1. 洗涤过程
通电后，洗衣机从洗涤过程开始。进入洗涤过程，首先进水阀接通，开始向洗衣机供水，当到达要求水位时，进水阀断电关闭，停止进水；电机M接通，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机M是一个双速正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。
2. 漂洗过程
与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。 3. 脱水过程
漂洗过程结束后，电机M停止转动，排水阀接通，开始排水。当排水结束后，电机M高速端接通，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。该过程也可单独运行，此时由K4按键控制。
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2.3.3 设计总方框图
LED指示电路 时钟电路 进水、排水电路 电机控制电路 单片机主控系统 复位电路 重量检测电路 蜂鸣器报警电路 清洁度检测电路 电源电路
图2.1 设计总方案图
2.4 控制系统的功能
基于单片机通过控制系统设定洗衣程序在洗涤脱水桶内自动完成进水、洗涤、漂洗、排水和脱水全过程。按下洗衣机启动键，再标准洗涤启动键或快速洗涤启动键。洗衣机控制系统打开进水电磁阀开始进水，进水结束后，电机在系统的控制下进行正转、停、反转通过传动带动波轮执行洗涤程序；当洗涤时间结束，控制系统切断电机电路并且打开排水电磁阀开始排水；然后再次注水，洗衣机进入漂洗状态，完成漂洗程序（至少2次漂洗）后，开始排水，同时排水电磁阀的动作并且松开为脱水程序作好准备；排水结束后系统控制电机单方向高速运转完成脱水程序；当脱水程序终了系统控制排水电磁阀和电机断电，排水阀复位，同时蜂鸣器奏响，通知用户整个洗衣程序结束。
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第三章 元器件的选择
3.1 洗衣机类型的选择
1. 波轮上开门洗衣机的优点
(1)洗净度高，洗涤速度快省电、移动方便、使用简单、中途可随意添加衣物或者洗涤液、不论老少都可以使用、价格便宜且程序设置灵活方便。
(2)洗衣方便适合国人，并且市场消量巨大。
(3)内筒是塑料材料制成，噪音小，而且上开盖，使用比较方便。这种洗衣机适用于居住在绿化较差，空气尘埃量较大，平均每2至3天换一次衣服的家庭，主要以洗净度为主，服装面料以化纤、腈纶为主。
2. 波轮上开门洗衣机工作原理
洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。
鉴于波轮上开式洗衣机的种种优点，所以本设计选择波轮上开式洗衣机。
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3.2 洗衣机马达的选择
1.洗涤-脱水电机
通过对现有各种品牌全自动洗衣机的调查和分析得知，当洗涤转速为400~500转/分时，洗衣效果最好，当脱水转速为转速1400~1500转/分时，脱水时间快且对衣物的伤害最小。根据电机的转速，可以根据公式得到电机的功率，如下是其计算过程。 (1)电机的速度:n?60f(1?s) p电动机的满载转差率为1~6% 转差率取s?4% 频率f?50Hz
漂洗洗涤时电机的速度：此时电机低速运转，定子极对数p?6，转速n?480r/m。 脱水时电机的速度：此时电机高速运转，定子极对数p?2，转速n?1440r/m。 (2)电机转动时必须克服转矩T，T?F?r 角速度??2?n 力矩r?0.1m（滚筒的半径）
洗衣机转动过程中衣服和滚筒之间的摩擦力F，F??mg 衣物重量（含水）m
g?9.8N/Kg 摩擦系数??0.15