基于单片机的自动洗衣机控制系统的设计资料.doc
《基于单片机的自动洗衣机控制系统的设计资料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机的自动洗衣机控制系统的设计资料.doc(92页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、基于单片机的自动洗衣机控制系统的设计(完整版)资料(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)for n=0 to 91从键盘上输入任意三个数,要求按大小顺序排列输出。SELECT * FROM Rsda WHERE_9. 函数INT(数值表达式)的功能是_。for m=0 to 9t=b【答案】D23、交换机端口可以分为半双工与全双工两类。对于100Mbps的全双工端口,端口带宽为_D_。【答案】BB. 返回数值表达式值的整数部分第1章 绪 论1.1 研究背景、目的与意义 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、
2、脱水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。随着电子技术的发展, 洗衣机的性能将会不断完善。目前中国洗衣机市场正进入更新换代期,市场潜力巨大,人们对于洗衣机的要求也越来越高,目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、脱水烘干等几大功能。但在许多方面还不能达到人们的需求,这就要求设计者们有更高的专业和技术水平,能够提出更多好的建议和新的课题,将人们的需求变成现实,设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容,大多数洗衣机的厂家都只注重各自品牌的特长,突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能。因此,设计出
3、基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。基于单片机的自动洗衣机控制系统具有精度高、功能强、经济性好的特点。无论在提高产品质量还是产品数量,节约能源还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性1。对基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计进行深入研究,是我们掌握全自动洗衣机这种重要家电的工作原理和控制系统,进一步了解单片机在不同领域的应用方法,学会单片机控制全自动洗衣机的电控板设计的必要手段。同时也为将来从事电子行业打下一定基础,具有重大意义。全自动洗衣机由于具有对衣物的磨损小、洗涤量大、节水等特点,越来越得到广大家庭的青睐。随着社会的进步和生活水平的提高,人们对全自动洗衣机的功能多样化
4、、操作简单化也提出了更高的要求。为适应这种变化,全自动洗衣机的控制器已由机械式、混合式逐步过渡到全电子控制。单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的,所以家用电器是单片机应用最多的领域之一,是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小,故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多,功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能,完全可以满足家用电器的需求。单片机是一个单芯片形态,面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控
5、制领域,从此计算机技术在两个重要领域通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展,并正在深深地改变着我们的生活。单片机的结构特征是将组成计算机的基本部件集成在一块晶体芯片上,构成一台功能独特的,完整的单片微型计算机2。单片机独特的结构决定了它具有如下特点:(1)高集成度,高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。(2)控制功能强为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统
6、均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。(3)低电压,低功耗为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.2V12V,而工作电流仅为数百微安。(4)优异的性能价格比单片机的性能极高,为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。1.2 洗衣机的分类当今主流洗衣机主要有三大类,分别是波轮式洗衣机,
7、滚筒式洗衣机和搅拌式洗衣机。三种洗衣机各有所长,下面我们详细介绍一下三种洗衣机的特点:(1)波轮式洗衣机洗衣特点:微电脑控制洗衣及甩干功能、省时省力。缺点:耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳,适合洗涤除需要特别洗涤之外的所有衣物。轮式洗衣机流行于日本、中国、东南亚等地。(2)滚筒式洗衣机洗衣特点:微电脑控制所有功能衣物无缠绕。最不会损耗衣物的方式。缺点:耗时时间是普通的几倍,而且一旦关上门,洗衣过程中无法打开,洁净力不强,适合洗涤衣物:羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物。流行于欧洲、南美等主要穿毛、绵为主的地区,几乎100的家庭使用的都是滚筒洗衣机。滚筒洗衣机优点:全面的洗涤能力。因为衣物在洗涤过
8、程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小,所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤,做到真正的全面洗涤性能。可以利用加热激活洗衣粉中的活性酶,充分发挥出洗衣粉的去污效能。由于用水量较小,可以在桶内形成高浓度洗衣液,在节水的情况下带来理想的洗衣效果。这种发源于欧洲的洗衣机是模仿棒锤击打衣物原理设计,利用电动机的机械 做功使滚筒旋转,衣物在滚筒中不断地被提升摔下,再提升再摔下,做重复运动,加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。滚筒洗衣机的发展最为成熟,多年来在结构上没有多少变化,基本是不锈钢内桶,机械程序控制器,经过磷化、电泳、喷涂三重保护的外壳,和两块笨重的水泥块用于平衡滚筒旋转时产生的巨大离心力,由于
9、用料比波轮洗衣机好,所以寿命一般在1520年,而以塑料件为主的波轮寿命一般只有810年左右。(3)搅拌式洗衣机洗衣特点:衣物洁净力最强,省洗衣粉。缺点:喜欢缠绕相比前两种方式损坏性加大,噪音最大,适合洗涤衣物,除需要特别洗涤之外的所有衣物,北美普遍使用。1.3 洗衣机的工作原理 结构:由洗衣桶、电动机、定时器、传动部件、箱体、箱盖及控制面板等组成。 工作原理:依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转,带动衣物上、下、左、右不停地翻转,使衣物之间、衣物与桶壁之间,在水中进行柔和地磨擦,在洗涤剂的作用下实现去污清洗。 结构:由电动程控器、水位开关、安全开关(盖开关)、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开
10、关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。 工作原理:通过各种开关组成控制电路,来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出,使洗衣机实现程序运转。 1.4国内外洗衣机应用现状及发展趋势洗衣机起源于19世纪初期,历经了一个多世纪的发展。1911年世界上第一台洗衣机问世,标志着家务劳动自动化的开始。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒洗衣机投放市场。1957年第一台涡流式波轮洗衣机推出。从此,确立了搅拌式、滚筒式和波轮式洗衣机三足鼎立的局面。20世纪中期以后,洗衣机在一些发达国家的普及率迅速上升。70年代初期,日本推出波轮式套筒全自动洗衣机。70年代后期,日
11、本又推出微电脑控制型波轮式套筒全自动洗衣机。80年代后,“模糊控制”开始应用于洗衣机,生产出了智能型模糊控制洗衣机。20世纪末,变频洗衣机问世,使洗衣机的功能更具人性化,实现了真正意义上的智能化控制,成为目前研究的主要方向。随着更多国内外品牌研究新的技术,开发新的产品,洗衣机行业爆发以“节能环保”的技术更新。消费者通过选择智能模式,进一步实现省水、省电。今后,洗衣机将以高可靠性,完善的功能,节水节电,降噪省时及规格品种多样化为发展方向3。(1)向大容量、小容量和多功能方向发展;为了节约时间和能源,提高洗衣机效率,洗衣机向大容量方向发展是必然趋势。但也有很多独身和双职工的小家庭,因受居住环境等限
12、制,迫切需要小容量、轻便化的全自动洗衣机。小容量的小型化洗衣机也是当前一种新的发展趋势。多功能洗衣机是目前家庭用户较受欢迎的产品。多功能全自动洗衣机通常指洗衣机从脏衣服投入,到预洗、洗涤、漂洗、甩干、烘干等,能完成多种功能。现在又开发出了“模糊”逻辑控制的全自动洗衣机,使得洗衣机的功能更加完善。(2)向微处理器、传感器、模糊逻辑控制方向发展;在洗衣机中应用了微处理器技术后,配以各种传感器,能自动称重、自动测出各种洗涤参数,从而实现洗衣全过程各动作能连续、自动完成。(3)向节水、省电、省时、节约洗涤剂方向发展;通常全自动洗衣机比双桶半自动洗衣机明显费水。在一些波轮式全自动洗衣机装有水量控制器,能
13、根据衣物的多少做到最大限度地节水,之后又通过改进漂洗方法,以及采用边淋边甩的方法进一步降低了耗水量。有些滚筒式全自动洗衣机采用自动循环装置和水量控制器。在洗衣机省电方面制定出洗衣机的额定耗电标准,限制耗能高的产品生产,有的厂家将具有正温度系数PTC电热元件应用于全自动洗衣机,可有效地节省10%以上的电能。另外用液体洗涤剂取代粉沫剂,以便按微电脑的要求,随时按程序泵入洗涤剂。(4)向机电一体化方向发展;将洗衣机产品与微电子技术、微处理器技术相结合,可构成机电一体化全自动洗衣机。该产品在结构上由机械部分、传感器、信息处理部分和执行部分构成。(5)洗衣机外观设计更加美观、实用。全自动洗衣机总体外观设
14、计发展趋势为:洗衣机外观整体造型美观、华贵、协调紧凑,具有艺术性;使用方便、便于清洁,通常都采用触摸式控制方式;轮廓外形无棱角,有流线感;色泽优雅、庄重。 第2章 方案的论证和选择2.1 设计任务 1.主要内容:设计一个用单片机控制的洗衣机控制器。以单片机为主的控制器,扩展必要的外部电路,设计制作一个洗衣机控制器。 2.主要功能:(1)标准洗涤:洗涤12分钟;漂洗6分钟,二次;脱水3分钟。快速洗涤:洗涤7分钟;漂洗3分钟,二次;脱水2分钟。(2)有启动暂停按钮控制:第一次启动,标准洗涤;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。(3)有脱水功能,并且在脱
15、水时,如果打开盖板(K2键模拟),脱水暂停。(4)洗涤时洗涤指示灯闪烁;漂洗时漂洗指示灯闪烁;脱水时脱水指示灯闪烁。2.2 方案的论证所有过程在洗涤前完成,所有过程是确定启动时候并且启动才能进行下一个程序。等所有程序准备待续,才能进入洗涤的过程。洗涤过程如果有错误会有报警的系统。洗涤过程:1、启动洗衣机2、选择衣物洗涤状态,如果手洗则需要选择设置的参数,如果是自动洗涤,洗衣机则自动进行清洗。 2.2设计方案与比较方案一:电动程序控制器式洗衣机一般来说, 电动程序控制器式洗衣机电路虽然比普通型双桶洗衣机复杂,但比电脑程序控制器式电路要简单。程序控制器中的电触点都能够直接控制电动机、进水电磁阀、排
16、水电磁阀等。控制电路基本原理图如图2-1 所示。同步电动机同步电动机同步电动机进水电磁阀电动机排水电磁阀蜂鸣器水位开关选择开关电源开关图 2-1 控制电路原理图同步电动机同步电动机同步电动机进水电磁阀电动机排水电磁阀蜂鸣器水位开关选择开关电源开关方案二:电脑程序控制器式洗衣机单片机控制的全自动洗衣机,就是指它的程序控制器采用微电脑。这种微电脑程序控制器的核心是单片机,外加稳压电源,时钟电路,功能选择键输入电路,放大驱动电路,显示电路等,它们组成了一个完整的全自动洗衣机的指挥中心。单片控制式全自动洗衣机电路的基本原理框图机如图2-2所示。图2-2全自动洗衣机电路的基本原理框图生产厂已在单片机中存
17、入各种程序。操作者通过功能选择键选定某种洗衣程序后,电脑根据输入的这一操作命令,从存储器中取出对应的程序,依次在它的各个输出端上输出有效电平。经外部电路放大后,控制电动机、进水电磁阀、排水电磁阀等产生相应的动作,从而实现整个洗衣过程的自动化操作。对比以上两种方案,第一种方案虽然电路要比第二种方案简单,但从抗干扰、造价等其他方面都不能与第二种方案相比。由于单片机控制的全自动洗衣机除了功能齐全外,还有一个重要的特点,就是各种功能及程序进行过程中的各种状态都由显示器件显示出来。常用的显示器件是发光二极管。电脑输出的功能显示信号,由三极管电流放大后驱动发光二极管发光。有的全自动洗衣机还采用LED 数码
18、管作洗涤程序进行中的时间显示。增加了这些显示器件后,除进一步完善了洗衣机的功能外,还能美化洗衣机的外观造型,为使用者的操作提供方便。基于以上原因,加上实际情况,所以选择了自动化程度较高的第二种方案来实现本设计。2.3控制功能要求本系统控制的对象为套桶式单缸低波轮全自动洗衣机,其功能要求如下:1.强、弱洗涤功能。强洗时正、反转驱动时间各为4秒,间歇时间为1秒;弱洗时正、反转驱动时间各为3 秒,间歇时间为2秒。2.四种洗衣工作程序,即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序。标准程序是进水洗涤漂洗排水脱水,如此循环三次,每循环一次洗涤或漂洗环节时间比上一循环同一环节时间减少2分钟,具体是:第一循环为
19、洗涤,时间为6分钟,第二、第三次循环为漂洗,时间分别为4分和2分。排水时间采用动态时间法确定,脱水时间为2分钟。经济程序与标准程序一样,只是循环次数为二次。单独程序是进水洗涤(6分钟)结束(留水不排不脱)。排水程序是排水脱水结束,时间确定与上述程序相应环节相同。3.脱水期间安全保护功能。洗衣机脱水期间,若打开机盖时,洗衣机就会自动停止脱水操作。待机盖关闭后恢复工作。4.间歇驱动方式。脱水期间采取间歇驱动方式,以便节能。本系统要求驱动5秒,间歇2秒,间歇期间靠惯性力使脱水桶保持高速旋转。5.暂停功能。不管洗衣机工作在什么状态,当按下暂停键时,洗衣机须停止工作,待启动键按下后洗衣机又能按原来所选择
20、的工作方式继续工作。6.声光显示功能。洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声、光提示或显示。2.4实现方法基于上述要实现软硬件结合,考虑到8051的特点,以其作为核心器件,设计了全自动洗衣机控制系统。本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制。包括进水、洗涤、漂洗、排水和脱水五个阶段。控制系统主要由电源电路、数字控制电路和机械控制电路三大模块组成,电源电路为数字控制电路提供稳定的5V直流电压;数字控制电路负责控制洗衣机的工作过程,主要由8051单片机、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;机械控制电路实现水位检测、电机驱动、进水、排水等功能,主要由水位开关、电动机、进水排水电磁阀组成。图 第3章
21、硬件的设计 3.1 系统的整体框图主控系统是运用AT89S51单片机,其控制的对象包括:进水阀、排水阀、驱动电机、按键和LED显示器件。这些被控制对象需要根据不同的洗衣程序来设定它们的工作状态和时间,进水阀和排水阀的控制还需要检测水位,同时需要数码管显示不同的工作状态及运行剩余时间。按键用来控制程序的运行和设置洗涤模式。蜂鸣器用来进行程序结束提示。洗衣机控制系统整体框图如图3-1所图3-1 系统的整体框图单片机电路:单片机电路是控制的中心,它把计算机的各种功能电路都集成在一块芯片上,主要包括中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、输入/输出接口电路及计时等电路,ROM内已经固化了
22、洗衣机操作程序,单片机根据输入指令和检测信号,调出内部相应的操作程序,通过电路处理后输出各种电路控制信号,使洗衣机自动完成程序操作过程。直流电源电路:这是为单片机及其外围控制电路提供直流电源的电路,它将输入的220V交流电经过变压、整流、滤波和稳压后,变为稳定的低压直流电,送给单片机、显示电路等。复位电路:在单片机接上电源以后,若电源出现过低电压时,将单片机存储器复位,使其各项参数处于初始位置。图 3-2 单片机的复位电路时钟电路:由晶振单元与单片机内部电路组成,产生的振荡频率为单片机提供时钟信号,供单片机定时和计时。图 3-3 单片机的时钟电路按键输入电路:按键K1,接RST口,作为“复位”
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 单片机 自动 洗衣机 控制系统 设计 完整版 资料
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。