【正文】 概述 ............................................................ 1 智能滾筒式洗衣機(jī)的特點(diǎn) ................................... 2 智能滾筒式洗衣機(jī)的洗滌原理 ............................... 2 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 ...................................... 4 洗衣機(jī)的技術(shù)參數(shù)和主要功能 ...................................... 4 主要技術(shù)參數(shù) ............................................. 4 洗衣機(jī)的主要功能 ......................................... 4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ................................................ 4 第三章 洗衣機(jī)的硬件設(shè)計(jì) .................................... 6 洗衣機(jī)的控制功能要求 ............................................ 6 控制邏輯電路 .................................................... 6 硬件描述 ........................................................ 7 電子元器件的計(jì)算與選型 .......................................... 8 時(shí)鐘電路 ................................................. 8 復(fù)位電路 ................................................. 9 電源電路 ................................................. 9 指示電路 ................................................ 10 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥和排水閥電路 ........................ 11 顯示電路 ................................................ 13 蜂鳴報(bào)警電路 ............................................ 14 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................... 15 洗衣機(jī)的控制功能要求 ........................................... 15 第五章 總結(jié) ............................................... 18 致 謝 .............................................. 19 參考文獻(xiàn) .............................................. 20 附錄 A 控制系統(tǒng)電路圖 .................................. 21 附錄 B 洗衣機(jī)的控制原理圖 .............................. 22 附錄 C 設(shè)備材料清單 .................................... 23 附錄 D 軟件程序 ........................................ 24 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 前言 概述 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，智能洗衣機(jī)作為將人們從繁復(fù)的家務(wù)勞動(dòng)中解放出來的好助手，愈來愈受到消費(fèi)者的歡迎。 按結(jié)構(gòu)原理分為 3 種：①攪拌式 (又稱擺動(dòng)葉式 )。按投放洗滌物的位置不同，分為上裝入式和前裝入式。 洗衣機(jī)主要由箱體、洗滌脫水桶（有的洗滌和脫水 桶分開）、傳動(dòng)和控制系統(tǒng)等組成，有的還裝有加熱裝置。新型定時(shí)器是電腦智能型控制器，它不僅能 智能 地控制洗衣全過程，而且能夠根據(jù)被洗衣物的質(zhì)地、重量、臟污程度等自動(dòng)地投放洗滌劑、選擇洗滌方式和時(shí)間以及判斷洗滌效果并調(diào)整之。③新型化：日本已有多種新水流和無波輪的洗衣機(jī)上市；蘇聯(lián)研制成功利用真空沸騰原理的不用洗衣粉的真空洗衣機(jī)；不用電動(dòng)機(jī)的超聲波洗衣機(jī)、蒸汽洗衣機(jī)等新型洗衣機(jī)也已有報(bào)道。 滾筒式智能洗衣機(jī)有如下特點(diǎn)： ⑴ 自動(dòng)化程度比較高：用戶只需要插上電源，放入衣物，調(diào)好程序選項(xiàng)，以后一切任務(wù)則交于智能洗衣機(jī)了。 ⑷ 整機(jī)性能配置合理：機(jī)內(nèi)筒采用整體吊裝方式，內(nèi)筒底由兩個(gè)減振器支撐，工作穩(wěn)定，性能好，震動(dòng)小，無擺動(dòng)且噪音低。 智能滾筒式洗衣機(jī)的洗滌原理 滾筒式洗衣機(jī)的洗滌原理與其他類型洗衣機(jī)不同，其主要利用洗滌劑和加熱手段來達(dá)到洗凈衣物的目的。離心式脫水方式可以采用不同的轉(zhuǎn)速度來合理的洗滌衣物。水位高度大約在內(nèi)筒的二分之一處，可使衣物處于半浸泡狀態(tài)。 ⑶ 熱作用： 智能 滾筒式洗衣機(jī)可以對(duì)洗滌液進(jìn)行加熱選擇。 ⑵ 故障診斷、安全保護(hù)、防振 。 根據(jù)洗衣機(jī)的技術(shù)條件和功能要求，選擇 51 系列單片機(jī) AT89C2051。 15 個(gè)雙向 I/O 口 可直接驅(qū)動(dòng) LED 6 個(gè)中斷源 兩級(jí)加密位 顯示器為用戶提供直觀的洗滌時(shí)間顯示。 標(biāo)準(zhǔn)程序是進(jìn)水 — 洗滌 /漂洗 — 排水 — 脫水 ，如此循環(huán) 3次，具體是第一循環(huán)為洗滌，時(shí)間為 ,第二次循環(huán)為漂洗，時(shí)間分別為 3 min 和 ，脫水時(shí)間為 ，只是循環(huán)次數(shù)為二次。 ⑶ 浸泡功能 。 ⑸ 安全保護(hù)和防振動(dòng)功能。 脫水期間采取間歇驅(qū)動(dòng)方式，以便節(jié)能。 ⑻ 聲光顯示功能。 本設(shè)計(jì) 智能 洗衣機(jī)的工作部件有 3個(gè) ： 電機(jī) 、 進(jìn)水閥和排水閥。電機(jī)在脫水時(shí)還 旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)衣本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 物脫水。進(jìn)水閥和 排水閥則只有開 .關(guān)這兩種狀態(tài)。串行口 VXD 和 TXD 用于擴(kuò)展四個(gè) LED 顯示器。其一是在洗衣機(jī)未進(jìn)入工作狀態(tài)或者處于暫停狀態(tài)期間， K2用來啟動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)或者恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)；其二是在洗衣機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)后，按觸該鍵則進(jìn)入 暫停狀態(tài)；其三是在故障報(bào)警期間，按下 K2停止報(bào)警，并回到初試的待命狀態(tài)。則停止進(jìn)水。 ⑶ LED 指示燈 LED1， LED2， LED3， LED4 分別用來指示排水程序，單獨(dú)程序，經(jīng)濟(jì)程序，標(biāo)準(zhǔn)程序四種洗衣工作程序； LED5 用于指示浸泡功能開啟，閃爍時(shí)表示正在浸泡衣物；LED6， LED7， LED8，分別用來表示洗滌，排水，進(jìn)水三種狀態(tài)。 ⑸ 固態(tài)繼電器 交流固態(tài)繼電器 SSR(Solid state releys)是一種無觸點(diǎn)通斷電子開關(guān) ,為四端有源器件。 之所以選用這個(gè)器件，是因?yàn)樗环矫婵墒闺娐愤M(jìn)一 步 簡(jiǎn)化，另一方面還可使強(qiáng) 、 弱兩類電完全隔離，保證主板的安全。用于構(gòu)成振蕩器。 復(fù)位電路 本設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)的復(fù)位電路采用手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位組合，其電路圖如圖。手動(dòng)復(fù)位是通過接通復(fù)位開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 本設(shè)計(jì)使用 5V的電壓作為整個(gè)控制器的工作電源，故選用 CWM7805 型穩(wěn)壓器，CWM7805 型穩(wěn)壓器的輸入電壓為 7~35V，為了保證穩(wěn)壓性能，電源電路接三端穩(wěn)壓器時(shí)，輸入電壓和輸出電壓至少要相差 2V 以上，但是也不能取得過大，因 為太大則會(huì)增大器件本身的功耗以至于損壞器件，所以本設(shè)計(jì)在穩(wěn)壓器的輸入電壓取 10V，在輸入和公共端，輸出和公共端之間分別接了 和 的電容，可以防止產(chǎn)生自激振蕩。限流電阻 R 用下式計(jì)算： R＝（ E－ UF）／ IF 式中 : E 電源電壓， 本設(shè)計(jì) E=5V UF 為 LED 的正向壓降， BT101 型號(hào) LED 的正向壓降 UF≤ 2V，此處取 ， IF 為 LED 的工作電流 ，本設(shè)計(jì)取 . 所以 LED 的 限流電阻 R＝ （ E－ UF）／ IF ＝ ()/ 103 ＝ 100? 其中譯碼器選用 74LS139 型號(hào) 24線譯碼器。 因?yàn)殡姍C(jī)是感性負(fù)載，所以選擇固態(tài)繼電器的額定電流取為電機(jī)額定電流的 倍，為此四種驅(qū)動(dòng)電路全部選用 GTJ25A220V AC 型交流固態(tài)繼電器。其低電平驅(qū)動(dòng)能力達(dá)到40mA，足以滿足要求。其適用電壓為 AC220V，適用壓力為 ~. 本設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的排水方式為下排水 方式，排水閥選用江陰市電磁閥廠生產(chǎn)的XFD 系列電磁塑料排水電磁閥，型號(hào)為 XFD— 10，其適用電壓為 DC220V，適用壓力為 ~. 顯示電路 時(shí)間顯示電路如圖 ： 圖 時(shí)間顯示電路 考慮到本設(shè)計(jì)所 選擇的 CPU AT89C2051 的 I/O 不多，時(shí)間顯示器采用串行口靜態(tài)擴(kuò)展。在發(fā)送過程中，當(dāng) 執(zhí)行一條將 數(shù)據(jù)寫入緩沖器 SBUF 的指令時(shí) ， 串行口把 SBUF 中的 8位數(shù)據(jù) 以 1/12 的波特率從 RXD端輸出 。移位寄存器選用 74HC164。 因?yàn)?74HC164 允許通過的電流為 8 mA，故不必添加驅(qū)動(dòng)電路。三極管選用 2SC1815 型號(hào)開關(guān)三極管。 ⑵ 洗衣機(jī)進(jìn)入工作程序后，系統(tǒng)首先根據(jù) RAM 中 57H 單元的特征字判斷洗衣機(jī)的洗衣工作程序，若特征字為 0F0H，為排水程序，程序直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)入排水操作，而 01H為單獨(dú)程序， 02H 為經(jīng)濟(jì)程序 ， 03H 為標(biāo)準(zhǔn)程序 。 ⑶ 在正常情況下，進(jìn)水期間檢測(cè)到 K4閉合時(shí)，說明進(jìn)水以達(dá)預(yù)定水位 。洗滌時(shí)間為 ，判斷是否排水。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 ⑸ 排水結(jié)束后，洗衣機(jī)接著執(zhí)行脫水操作， 維持置位狀態(tài)，保持排水發(fā)開啟， 按 4s 置位 2s 清 0的規(guī)律連續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 2min，然后脫水結(jié)束。 ⑹ 以上是 本設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)工作的 主 流程，工作過程中所 需 的各種計(jì)時(shí)，均由定時(shí)器 “1”定時(shí)中斷服務(wù)程序提供。 在暫停中斷以及開蓋或不平衡中斷響應(yīng)期間，定時(shí)中斷被禁止，計(jì)時(shí)各單元內(nèi)容不變。設(shè)計(jì)整體完成預(yù)期的要求，但由于所學(xué)有限，設(shè)計(jì)水平還很稚嫩，肯定還存在許多不足或者有更好的實(shí)現(xiàn)方案。 總之，這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)到很多，無論是學(xué)業(yè)上還是以后走上社會(huì)都很寶貴的東西，同時(shí)也深深的體會(huì)到知識(shí)的強(qiáng)大和自己所學(xué)東西的有限，學(xué)海無涯，在以后的道路上我知道自己要懂的還有很多，我也會(huì)為之而奮斗，努力的！ 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 致 謝 光陰似箭，轉(zhuǎn)眼大學(xué)四年就快過去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)校對(duì)學(xué)生四年來所學(xué)知識(shí)的一次綜合考查，此次設(shè)計(jì)我選擇的題目是智能洗衣機(jī)的微機(jī)控制系統(tǒng)。方式寄存器 TMOD 各個(gè)位的取值如下表格所示： GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 0 0 0 1 0 0 0 0 所以 TMOD 的取值為 10H；記數(shù)初值 m為： m=216－ 6 106 10 103/12 =EC78H 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 BEGIN: MOV P1， 0F0H MOV P3， 07FH MOV SP, 35H MOV 55H,00 ；設(shè)置浸泡標(biāo)志單元為 00H (指定 55H 為浸泡標(biāo)志單元 ) MOV 56H,0F0H ；＃ 0F0H 排水標(biāo)志 (指定 56H 為標(biāo)志單元 ) MOV 57H,03 ；洗衣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)洗衣工作程序標(biāo)志 (指定 57H) MOV 58H,0FH ；漂洗 分鐘賦值 (指定 58H 存放，即 15個(gè) 30 秒 ) CLR A MOV MIN, A MOV SEC, A MOV SEC0,A MOV 51H, A CLR ET0 ；禁止開蓋、不平衡中斷 SETB EA ；開總中斷 CLR IT0 ；設(shè)置外部中斷 0為低電平 觸發(fā) CLR IT1 ；設(shè)