【正文】 課程設計 第 1 頁 共 37，洗衣服都是一項難于逃避的家務勞動，而在洗衣機出現(xiàn)以前，對于許多人而言，它并不像田園 詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打??這些不斷重復的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是：辛苦勞累。 1858 年，漢密爾頓史密斯制成了世界上第一臺洗衣機。 1874 年 ,“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人比爾布萊克斯發(fā)明了世界上第一臺人工攪動洗衣機。1911 年美國人又研制了世界上第一臺電動洗衣機。 1920 年美國的瑪依塔格公司又把洗衣機的木制桶改為鋁制桶體，第二年又把鋁制桶體改為外層鑄鋁、內層為銅板的雙層結構。 1936 年，他們又將搪瓷用于洗衣機桶體。與此同時，世界各地也相繼出現(xiàn)了洗衣機。歐洲國家 研究成功了噴流式洗衣機和滾筒式洗衣機。 1932 年后，美國一家公司研制成功了第一臺前裝式滾筒全自動洗衣機，洗滌、漂洗和脫水都在同一個滾筒內自動完成，使洗衣機的發(fā)展躍上了一個新臺階。這種滾筒洗衣機，目前在歐洲、美洲等地得到了廣泛的應用。 第二次世界大戰(zhàn)結束后，洗衣機得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨特風格的波輪式洗衣機。這種洗衣機由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱渦卷式洗衣機。 近幾十年，在工業(yè)發(fā)達國家，全自動洗衣機制造技術又得到迅速發(fā)展，其年總產量及社會普及率均以達到相當高得水平。 課程設計 第 2 頁 共 37 頁 1．節(jié)洗 衣機控制器的概述 課題開發(fā)背景 隨著人民生活水平的提高，越來越多的人需要用洗衣機?，F(xiàn)在洗衣機越來越高度自動化，只要衣服放入洗衣機，簡單的按兩個鍵，就會自動注水，一些先進的電腦控制洗衣機，還能自動的感覺衣物的重量，自動的添加適合的水量和洗滌劑，自動的設置洗滌的時間和洗滌的力度，洗滌完以后自動的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機還會將衣物烘干，整個洗衣的過程完成以后還會用動聽的音樂聲提醒用戶，用戶可以在洗衣的過程做其它的事，節(jié)省了不少的時間?？傊?，每一項技術的進步極大地推動了洗衣過程自動化程度的提高。 目的 意義 本次設計的洗衣機摔制器是為了滿足不同用戶的不同需求。同時也將計算 機摔制技術用到了實際生活中，最重要的是將所學的東西運用化。 國內外現(xiàn)狀及水平 全自動洗衣機根據結構不同可分為波輪式全自動洗衣機 (也叫套桶式全自 動洗衣機 )、滾筒式全自動洗衣機和攪拌式全自動洗衣機三大類。波輪式、滾筒 式、攪拌式全自動洗衣機分別占全球洗衣機市場份額的 33％、 52％和 15％。攪 拌式洗衣機目前還沒有進入我國市場，以下儀對波輪式和滾筒式兩種洗衣機進 行討論。 (1)滾筒式洗衣機 更好地軟化衣物纖維，減小洗滌過程中衣物的 損傷和變形，并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬忪： 提高溫度來洗滌可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物質與污物 化學反應速度，提高沈衣粉中酶的活性，同時有利于溶解汗?jié)n、血漬、降低灰塵、油污的粘附作用，從而可在同樣的沈凈比下 (注：沈凈比是國家對沈衣機的質量考核標準中的一個基本指標 )，可大幅度降低洗滌過程對機械外力的需求： (2)高溫能有效地殺死些細菌。 加溫沈滌的波輪式沈衣機無論怎樣的水流，要達到一定的沈凈比，就 課程設計 第 3 頁 共 37 頁 必須有足夠的機械力，而機械力對衣物是有損傷的，這就注定了波輪式沈衣機的磨損率人人高于滾筒式洗衣 機。 各種新水流基本原理是一樣的，就是盡量以紊亂的水流減少衣物的纏 繞，增大水流的沖刷力用于洗滌，與以前依靠衣物與桶壁和衣物相互之問的摩擦方式相比，水流沖刷對衣物的損傷較小。 (3)波輪式沈衣機 因為滾筒式機的價格人人高十波輪式機，所以波輪式機仍受到普遍歡迎。 關于水流：現(xiàn)存波輪式全自動洗衣機的宣傳重點放存新水流上，如 LG 的拳擊棒、松下的雙瀑布、榮事達的網絡水流等，但正如上面說到過的，各個廠家是用小同的方法實現(xiàn)同一個目標，實際效果也差小多，所以小必太在意。 關于程序控制器：新推山的波輪式仝自動沈衣機 均采用甲．片機程序 控制器，原來的機械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠家生產的各種型弓的波輪式全自動洗衣機的控制程序有所不同，最少的也有好兒個控制項，每一項 又有幾種不同的洗滌程序可供選擇，足以滿足不同的洗滌要求，所以沒有必要 考慮這個問題。存模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器、布量傳 感器、光傳感器的信號以及電動機的轉速，判斷出衣物的質地、多少、骯臟程 度，從而自動調整對衣物進行合理的沈滌，缺點是價格太貴。 關丁不銹鋼內桶：采用不銹鋼內桶的目的是為了減小衣物和內桶壁 的摩擦力，從而減輕衣物的磨損 ，選購時應予以考慮。 關于同心洗：同心洗是直接把電動機軸與洗衣桶主軸同心安裝，直 接驅動。這樣在沈滌，特別是脫水的時候沈衣桶震動減小，使噪聲得以降低。但要 I 說這樣會延長沈衣機的壽命是不正確的。 至丁變頻洗衣機，其一是可以對不同質地的衣物自動選用不同的電 動機轉速，從而給不同質地的衣物以恰當的洗滌強度，在保證洗得干凈的同時， 最大限度地降低衣物的磨損。其二是可以存脫水甩干時，由慢到快地啟動，使 衣物在桶內分布均勻，脫水效果好，同時由于衣物均勻地分布存洗衣桶的四周， 洗 衣桶的重心落在軸心上，可以減小震動，降低噪 聲，這當然是有好處的。缺 點也是價格太貴。 現(xiàn)在已經有廠家開發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機，還有的廠家開 課程設計 第 4 頁 共 37 頁 發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機，小到可以在出外旅行的時候隨身攜帶，為了更方 便的操作有的廠家還開發(fā)出了可以遠程控制的洗衣機，這么樣 ?是不是看的眼 花繚亂，將來的洗衣機會朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個性化的方向發(fā)展。 設計任務 (1)主要內容：設計一個用單片機控制的洗衣機控制器 .以單片機為主 控制器，擴展必要的外部電路，沒計制作一個洗衣機控制器。 ①洗滌按鈕標準：洗滌 12分鐘；漂 洗 5分鐘二次；脫水 3分鐘。輕柔： 洗滌 3 分鐘；漂洗 3分鐘，二次；脫水 2分鐘?？焖伲合礈?4 分鐘；漂洗 1分 鐘，二次；脫水 2 分鐘 。 ②洗滌時洗滌指示燈閃爍；漂洗時漂洗指示燈閃爍；脫水時脫水指示燈 閃爍 。 ③有啟動／暫停按鈕控制：第一次啟動，標準洗滌；工作時按此按鈕暫停，再按則恢復工作；有電源開關。洗滌、漂洗 22 秒正轉，停 8秒，反轉 22 秒，停 8秒。 2 硬件設計 2． 1 洗衣機控制器的外部設計 2． 洗衣機控制面板豐要包括：啟動停止、電源、標準、輕柔、快速、水位選扦 按鈕。 完成次洗農過程所需的動作有； (1)進水動作進行洗滌時，盛水桶內的水量必須達到水位設定要求。洗衣機的進水和水位判斷，是由水位開關和 進 水閥的開合來進行控制的，當桶內沒有水或水量達小到設定水位時，單片機程序將控制進水閥閉合，開始注水，當桶內的水位達到設定水位時，水位開關受壓閉合，程序就可 進入下步處王甲。 (2)排水動作進入脫水動作前應先排水。為了避免空排水造成時間浪費以及排水不完而帶水脫水造成對電機的損害。洗農機能夠根據實際水量對排水時 間進動態(tài)控制。 (3)洗滌動作洗滌動作指的是電機周期性的“正 轉一停止一反轉一停止”。不同的洗衣過程，控制電機執(zhí)行“ 正轉一停止一反轉一停止”的時間是小同的 (4)其它動作洗農機控制器在此控制面板上還配有啟動／停止電源、標 準、輕柔、快速、水位選擇按鈕。 課程設計 第 5 頁 共 37 頁 2． 1． 2 硬件設計框圖 洗衣機 控制系統(tǒng)運片的是 AT89c51 單片機，其?？刂频膶ο蟀ǎ哼M水閥、排水閥、電機。這些被控劉象是需要根據不同的沈衣程序來設定它們的不同工作狀況和工作時問的，進水閥和排水閥的控制還需要水位檢測，同時需要數碼 管顯示不同的工作狀態(tài)及運行剩余時間。發(fā)光二極管用來指示洗滌速度和脫水 速度； 按鍵用來控制程序的運行和設置洗滌速度和脫水速度 。 下面是洗農機控制器系統(tǒng)框圖： 圖 洗農機控制器系統(tǒng)框圖 相應的操作程序，通過電路處理后，輸出各種電路控制信號，使洗衣機自動完成程序操作過程。如果單片機自身出故障、或控制電路傳送給單片機的信息不 正確，沈衣機就不能正常工作。 課程設計 第 6 頁 共 37 頁 （ 1） 直流電源電路這是為單片機及其外?控制電路提供曉以電壓 直流電 源的電路，它將輸入的 220v 交流電經過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后，變?yōu)榉€(wěn) 定的低壓直流電，送給單片機、可控硅 觸發(fā)電路、顯示電路等。 （ 2） 復位電路此電路的作用是復位。在單片機接上電源以后，或電源出現(xiàn) 過低電壓時，將單片機存儲器復位，使其各項參數處于初始位置，即處于開機 時的標準程序狀態(tài)，以消除由于某種原因的程序紊亂。 （ 3） 時鐘 電路由晶振元件與單片機內部電路組成，產牛的振蕩頻率為單片機提供時鐘信 號，供單片機信號定時和訓時。 （ 4） 按鍵輸入電路按鍵開關按定的矩陣排列，當按鍵被按動時，其接通 的信號將輸送到單片機。單片機對應地調出內部軟件進行工作，使洗衣機進入 相應的洗滌程序。 （ 5） 顯示電路顯示電路由發(fā)光一極 管按一定的矩陣排列而成，它是程序控 制系統(tǒng)向用戶直接觀察到沈衣機的工作狀態(tài)的窗口。預設工作程序時，可根據 指示燈的閃亮來判斷洗衣機是否接受了指令；還可以通過批示燈的顯示來判斷 洗衣機工作是甭正常。 （ 6） 負載驅動電路該電路多由雙向可控硅及觸發(fā)電路組成。雙各可控硅作 為無觸點