【正文】 ..................................................................................................20 智能洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) .......................................................................................20 系統(tǒng)主要流程圖 .........................................................................................................24 系統(tǒng)程序代碼 ............................................................................................................29 5 結(jié) 論 ..................................................................................................................................36 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................37 附錄： ......................................................................................................................................38 致 謝 .......................................................................................................................................39 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 洗衣機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r概述 1． 洗衣機(jī)的發(fā)展史 洗 衣服是每個(gè)家庭都無(wú)法逃避的家庭勞動(dòng)。智能洗衣機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。 本設(shè)計(jì)為基于模糊控 制理論的微電腦程控式的智能洗衣機(jī)設(shè)計(jì)。洗衣機(jī)的出 現(xiàn) 給人們的生活帶來(lái)了相當(dāng)大的方便，它的普及大大降低了大多數(shù)家庭的體力勞作。與此同時(shí)，世界各地也 相繼出現(xiàn)了洗衣機(jī)。近半個(gè)多世紀(jì)里，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，全自動(dòng) 洗衣機(jī)技術(shù)得到廣范 的 應(yīng)用，其年總產(chǎn)量及社會(huì)普及率均以達(dá)到相當(dāng)高的 水平。 經(jīng) 過(guò) 三十年 的發(fā)展 ，我國(guó)的洗衣機(jī)年產(chǎn)量已位于世界第一， 將近為 世界總年產(chǎn) 量 的四分之一。它擁有高度 自動(dòng)化、智能化、人性化的特點(diǎn)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)水、洗滌、漂洗、脫水 等一系列過(guò)程的 自動(dòng)完成，還能夠模擬傳統(tǒng)人工手洗的操作方式，總結(jié)人工手洗的操作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)模糊推理和 模糊控制來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的全自動(dòng)化和智能化。模糊控制屬于智能控制范疇，現(xiàn)已發(fā)展成人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支，其理論發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域廣范，控制效果顯著。 （ 1） 電源鍵：手動(dòng)按下電源鍵，即將電源接入至洗衣機(jī)系統(tǒng)。此時(shí)洗衣機(jī)進(jìn)入智檢過(guò)程。當(dāng)水位到達(dá) 0 水位時(shí)，進(jìn) 行 漂洗前的脫水過(guò)程。第一次漂洗完后，排水時(shí)檢測(cè)水的濁 度，待脫水完畢，若測(cè)得的濁度不達(dá)標(biāo)則進(jìn)行二次漂洗，二次漂洗之后 進(jìn)行最后脫水。 （ 2） 驅(qū)動(dòng)電路 洗衣機(jī)所用的電動(dòng)機(jī)，電源開(kāi)關(guān)線圈，進(jìn)水電磁閥，排水電磁閥均為需要 220V市電來(lái)帶動(dòng)的負(fù)載，而單片機(jī)不能直接控制市電， 因此 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)在本次設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要。 （ 4） 鍵盤(pán)輸入模塊 本次設(shè)計(jì)中鍵盤(pán)輸入電路的設(shè)計(jì)是方便用戶來(lái)自行選擇洗滌模式和控制洗滌程序的啟動(dòng) /暫停的。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 圖 2 AT89C52 單片機(jī)引腳示意圖 其引腳功能如下： （ 1）主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入， 接＋ 5V電源 GND(Pin20)：接地線 （ 2）外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。此時(shí)， ALE 仍會(huì)以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出一個(gè)固定的脈沖信號(hào)， 可用于對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)。作為輸出口，每一位均可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載。當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳因?yàn)槠鋬?nèi)部電阻，將輸出電流。當(dāng)使用 8 位地址，訪問(wèn)其外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）時(shí)， P2 口將會(huì)輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示 84 個(gè) (1616 點(diǎn)陣 )漢字。 DS18B20 采用先進(jìn)的單總路線數(shù)據(jù)通信，能夠進(jìn)行全數(shù)字的溫度轉(zhuǎn)換及輸出，其分辨率最小的公作周期為 750 毫秒，可檢測(cè)溫度范圍為 55 ℃ ～ +125 ℃ 。隔膜上嵌裝有導(dǎo)板，當(dāng)水位 H 上升時(shí)，氣壓增大，導(dǎo)板向上移動(dòng)，當(dāng)水位下降時(shí)，氣壓降低，在彈簧的作用下，導(dǎo)板向下移動(dòng)。 當(dāng)水位（ 0～ 450mm）高度一定時(shí)，與其對(duì)應(yīng)的傳感器輸出頻率在（ ～ kHz）范圍內(nèi)可以任意設(shè)定。 圖 8 濁度傳感器電路圖 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)電源電路 如圖 9所示，電源電路由變壓器，橋式整流電路，電容，集成穩(wěn)壓器 7815和集成穩(wěn)壓器 7805組成。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 L1C1C3R8R51KVCCGND水位1A11Y22A32Y43A53Y6GND74Y84A95Y105A116Y126A13Vcc14U27404GND 圖 11 水位檢測(cè)電路 濁度檢測(cè)電路 如圖 12所示，濁度檢測(cè)電路由濁度傳感器和壓頻轉(zhuǎn)換電路組成。 SP1有源蜂鳴器Q29012GNDVCC訊響電路 圖 14 訊響電路 鍵盤(pán)輸入電路 本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立鍵盤(pán)進(jìn)行手動(dòng)控制。當(dāng)衣物量減少時(shí) ， 由于衣物間的摩擦和翻滾都發(fā)生了變化 ， 其洗凈率也會(huì)發(fā)生變化 ， 特別是衣物量與額定洗滌容量相差較大時(shí) ， 這個(gè)變化尤為明顯。對(duì)于化纖衣物 ， 污質(zhì)一般只會(huì)粘附于衣物表面 ， 而不會(huì)滲于纖維內(nèi)部 ， 因而較易洗滌。圖 20( b) 中的兩條曲線在洗滌一段時(shí)間后比較接近 ， 但其變化速率不一樣。數(shù)據(jù)采樣處理過(guò)程可以在中斷中進(jìn)行。 （ 4） 洗滌時(shí)間的確定 如表 4所示為洗滌時(shí)間的確定規(guī)則。 void keyscan() { if(mode==0) { delay_ms(5)。 } } } if(start_pause==0) { delay_ms(5)。 //脫水 } } } } //====================================================================// ifndef __DS18B20_H__ define __DS18B20_H__ include include sbit DQ=P2^0。 //稍做延時(shí) DQ = 0。 } void WriteOneChar(uchar dat) { uchar i。 dat=1。 //稍微延時(shí) DQ = 1。//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 */ delay_ms(10)。 return(t)。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 sbit lcdrw=P1^1。 void write_str(uchar *p)。 void photodisplay(uchar x， uchar y， uchar width)。 lcden=1。 LCD_data = cmd。 lcden = 1。 } void disanhang(uint z) { z。 delay_ms(30)。 //清屏 delay_ms(5)。//模式 delay_ms(1)。 } void fanbai_ready() //為反白做準(zhǔn)備，目地是在圖形顯示時(shí)防止有噪點(diǎn) { uchar i， j。j++) //再寫(xiě)入兩個(gè) 8 位元的數(shù)據(jù) write_date(0x00)。j++) write_date(0x00)。 //寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí) ， 關(guān)閉圖形顯示 ， 且打開(kāi)擴(kuò)展指令集 for(i=0。 } delay_ms(1)。x0。設(shè)計(jì)主要利用了單片機(jī)在測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)和模糊控制技術(shù)，既有硬件設(shè)計(jì)又有軟件編程，能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣機(jī)的智能自檢和全自動(dòng)控制。 由于 現(xiàn)實(shí)條件的限制，本次設(shè)計(jì) 沒(méi)有做出實(shí)物，對(duì)此本次設(shè)計(jì)也留下了一個(gè)很大的遺憾。通過(guò)多次的實(shí)踐，我在單片機(jī)應(yīng)用和 C語(yǔ)言編程方面都有了大幅度的提高，現(xiàn)在已經(jīng)基本掌握其相關(guān)理論和實(shí)踐技能。 （ 2）洗衣機(jī)洗滌過(guò)程中的洗滌時(shí)間初步確定由檢測(cè)到的衣量、衣質(zhì)、水溫來(lái)判斷。y0。 //寫(xiě)完數(shù)據(jù) ， 開(kāi)圖形顯示 write_(0x30)。i++) { write_(0x80+(y4)+i)。 } write_(0x36)。 } for(i=0。 //寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí) ， 關(guān)閉圖形顯示 for(i=0。//整體顯示、無(wú)光標(biāo)、不反白 delay_ms(5)。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 write_str(str5)。 write_str(str2)。 } void disihang(uint z) { z。 lcden = 0。 delayNOP()。 while((P0amp。 endif //====================================================================// include uchar code str1[]=請(qǐng)選擇洗滌模式 。 void dierhang(uint z)。*/ sbit lcdrs=P2^5。 {_nop_()。 WriteOneChar(0xcc)。 DelayUs2x(25)。 } uchar ReadOneChar() { char i。i0。 //精確延時(shí) 大于 480us 小于 960us DelayUs2x(200)。 void WriteOneChar(uchar dat)。 //松手檢測(cè) if(modenum==1) 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 { biaozhun()。 //松手檢測(cè) modenum++。 （ 7） 濁度對(duì)時(shí)間的影響 為了能盡可能將衣物洗的干凈，在洗滌的過(guò)程中同時(shí)還會(huì)對(duì)洗滌劑的濁度進(jìn)行測(cè)量，如果洗滌時(shí)間到了但是濁度的變化率不達(dá)標(biāo)則認(rèn)定洗衣過(guò)程還沒(méi)有結(jié)束，需要調(diào)整洗滌時(shí)間，調(diào)整時(shí)間的次數(shù)最多為兩次；在每次漂洗結(jié)束之后也要對(duì)排出的洗滌 劑進(jìn)行濁度檢測(cè)，若此時(shí)濁度不達(dá)標(biāo)則要增加漂洗次數(shù)，漂洗次數(shù)最多為 3次。 2． 模糊控制規(guī)則 在本次設(shè)計(jì)中，模糊控制即是利用檢測(cè)到的衣質(zhì)、衣量、水溫、濁度等信息進(jìn)行分段就評(píng)估計(jì)算使其模糊化，再根據(jù)模糊規(guī)則進(jìn)行推理，然后根據(jù)推理的結(jié)果來(lái)進(jìn)行模糊判決確定最合適的水位、浸泡時(shí)間、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間、脫水時(shí)間及進(jìn) /排水時(shí)間。 反之 ， 對(duì)于泥性臟污 ， 由于 易于脫落 ， 因而透光率的變化較大。 棉質(zhì)衣物和化纖衣物在不同水位有不同的阻尼 ， 反應(yīng)在電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)電勢(shì)的脈沖個(gè)數(shù)的特性如圖 19。 洗滌電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ， 突然切斷電源 ， 由于慣性作用 ， 會(huì)維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn) ，這時(shí)轉(zhuǎn)子 剩磁切割定子繞組而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) ， 該電勢(shì)可以從定子繞組兩端檢出。 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 15 鍵盤(pán)輸入電路 驅(qū)動(dòng)電路 本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)電路由光電耦合器 MOC3041和大功率晶閘管構(gòu)成。 VCCGNDVCC23415678LMX31U1R4R3 12KR7100KR2 47R9C4104C5103濁度5KR1GND100KR10 Vcc1Q2GND3P1濁度傳感器VSC21uF 圖 12 濁度檢測(cè)電路 液晶顯示電路 LCD12864是一種常用的液晶顯示器，內(nèi)含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)。 P34007X4VinVoutGNDLM78154700uFC141000uFC13D3電源指示燈VinVoutGNDLM7805104C10104