采用 中小规模的数字集成芯片设计的全自动洗衣机,成本高,电路不易分析与焊接,给后来的调试带来相当大的困难。为了便于焊接与调试因此采用单片机控制方案。
(二)采用单片机控制方案。
电路工作原理:针对上文的功能,硬件电路应包括五个部分:单片机电路、显示电路、电机和进水阀、排水阀控制电路以及报警电路。通过这几个部分电路以直流电机为基础,AT89C51 单片机为核心,外加继电器,通过LED 灯显示洗衣状态和进水排水状态。能够实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入、洗衣、漂洗、排水和脱水等状态。从而使洗衣机能够模拟人脑进行操作。工作框图如图2.2所示:
电 进 单 电 片 源 显 水排水阀电路机 电 机 路 电 报 电 示 路 路 电路供+5V电源;
警 电路 电 路注:①电源电路采用外接+5V稳压电源;
②“ ”代表电源电路给报警、显示、进水排水阀、电机以及单片机
图2.2 工作框图
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③“ ”代表单片机电路控制电机、进水排水阀、显示和报警电路。
2.3单元电路设计
2.3.1显示电路
该电路图是由单片机控制、10个LED灯等主要元件组成,10个LED灯接单片机的P1.0到P1.7以及P2.0口为了限流在单片机和LED灯的阴极加上100欧姆的电阻。显示电路图如图2.3所示:
图2.3 显示电路 表2.1 LED灯代表的状态
LED灯 LED1 状态 电源指示 LED2 标准洗 LED3 经济洗 LED4 单独洗 LED5 排水 LED6 强洗 LED7 弱洗 LED8 洗涤 LED9 LED10 漂洗 脱水 2.3.2电机和进水排水控制电路
智能洗衣机的工作部件有3个,这就是电机.进水阀和排水阀。电机是洗衣机的动力源,它的转动带动洗衣桶和波轮的转动,从而实现对衣物的洗涤。进水阀用于控制洗衣机的进水量。排水阀用于控制排水。电机在脱水时还高速旋转带动衣物脱水。电机的状态有3种,即正转.反转及停止状态。电机一般工作在这三种状态的不断转换之中,从而实现洗涤。但在脱水时,只工作在正转高速状态。进水阀和派排水阀则只有开.关这两种状态。三极管的基极接单片机的P2.3、P2.4、P2.5以及P2.6口,三极管Q1和Q2的发射极接线圈的一脚,集电极接地。继电器RL1和RL2的中间触点接集电极,常开触点接电阻,三极管Q3和Q4发射极接地,集电极接线圈的一脚。继电器RL3和RL4常开触点接地,常闭触点接+5V电源。L298的5、7脚接继电器RL3和RL4的中间触点,2、3脚接直流+5V电机如上图2.4所示:
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图2.4 电机和进水排水控制电路
2.3.3报警电路
洗衣机在进水或排水过程中,若在一定的时间范围内进水或排水未能达到预定的水位,就说明进排水系统有故障,此故障由控制系统测知并通过警告程序发出警告信号,提醒操作者进行人工排除。报警电路主要使用单片机P2.1口,三极管在这里起到放大的作用,发射极接蜂鸣器。如图2.5所示:
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图2.5报警电路
2.3.4单片机电路 1.289C51的最小系统
单片机的最小系统由单片机,晶振(12MHz)和电容组成。单片机是智能洗衣机的核心部件,控制显示电路,电机和进排水控制电路,同时当洗衣机出现故障时能够让报警电路报警。如图2.6所示:
图2.6 单片机的最小系统
2.3.5 按键/开关
洗衣机面板上有5个按钮K1、K2、K3和S1、S2。K1、K2和K3接单片机的P3.0到P3.2口,P3.6和P3.7接S1和S2。如图2.7所示:
标准洗衣程序:进水-洗涤-排水-进水-漂洗-排水-进水-漂洗-排水,相应灯亮,
经济洗衣程序:进水-洗涤-排水-进水-漂洗-排水,相应灯亮 单独洗衣程序:进水-洗涤 排水程序:排水-脱水
相应动作时需要配合S1、S2动作
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图2.7按键/开关
各按键功能见表2(注:按键当按下时是进行加1操作): 按键 功能 数字 0 K1 程序选择键 1 2 3 0 K2 强弱选择键 1 0 K3 运行/暂停/解除报警 1 2 S1 水位 拨下 拨上 拨下 拨上 表2
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洗涤方式 标准洗 经济洗 单独洗 排水 强洗 弱洗 运行 暂停 解除报警 到指定水位 水位未到 盖开 盖关 S2 盖开关