【正文】 預定水位時水位開關就接通；在排水中當桶內水位下降 11cm 后，水位開關才斷開），在排水過程中若從開始到開關斷開所需時間為 D，則整個排水所用時間為 2D+50s（ 查海爾洗衣機 經驗值）。進水期間系統(tǒng)不斷檢測水位開關 K4 的狀態(tài)，當檢測到 K4 閉合時，說明進水以達到預定水位。其額定電壓為 4~8V，本設計使用 5V，故不必使用限流電阻；額定電流≤ 接晶體管輸入端。 在寫信號有效時，相隔一個機器周期后發(fā)送控制端 SEND 有 效，即允許 RXD 發(fā)送數(shù)據(jù)，同時，允許從本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 14 TXD 端輸出移位脈沖。吸收電路的電阻 R取 ，電容取 4700pF。當 ~ 分別置 0 時，輸出信號經過反相器之后變?yōu)?1，固態(tài)繼電器的輸入端的電壓為 0，固 態(tài)繼電器關閉，實現(xiàn)對洗衣機進水閥、排水閥的關閉和電機的停轉。本設計的晶體頻率為 6MHz,取 C=22μF， R=1K?。本設計的時 鐘電路兩個電容取 30pF,可穩(wěn)定頻率并對振蕩頻率有微調作用。在輸入端加上直流或脈沖信號 ,輸出端就能從關斷狀態(tài)轉變成導通狀態(tài)(無信號時呈阻斷狀態(tài) ),從而控制較大負載。 ⒌開啟 /關閉浸 泡鍵 K5 該鍵用于開啟或者關閉洗衣機的浸泡功能。 ⑵ 按鍵和開關部分 ⒈程序選擇鍵 K1 本設計洗衣機有四種工作程序，使用該鍵可循環(huán)選擇洗衣機的四種工作程序。電機一般工作在這三種狀態(tài)的不斷 轉換之中，從而實現(xiàn)洗滌。 控制邏輯電路 智能 洗衣機的控制 系統(tǒng) 電路 圖和控制原理圖分別如圖 附錄 A 和圖 附錄 B所示。脫水期間，如果出現(xiàn)衣物纏繞引起脫水桶重心偏移而不平衡，洗衣機也會自動停止脫水，以免振動過大，待人工處理后恢復工作。排水程序是排水 —脫水 —結束，時間確定與上述程序相應環(huán)節(jié)相同。 軟件設置睡眠和喚醒功能 按照功能可將硬件電路分為： ⑴ 單片機最小系統(tǒng)：包括 CPU AT89C2051，按鍵和顯示接口電路 ⑵ 檢測電路：包括水位檢測電路和門狀態(tài)檢測電路 ⑶ 驅動電路：包括電動機正反轉驅動電路，進水閥 、排水閥驅動電路和蜂鳴器驅動電路 ⑷ 人機對話驅動電路：主要包括按鍵，顯示器。 可編程 UARL 通道 其主要功能特性為： 但高溫則會對衣物有損害，一般在 40℃ ~60℃為宜，這樣不但可以提高洗凈度，還可以達到節(jié)能 45％。通過小孔，洗滌液可以自由流入流出內筒。 ⑸ 使用壽命長：滾筒式洗衣機結構合理，用料講究，并且由控制器統(tǒng)一控制。 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 2 智能滾筒式洗衣機的特點和洗滌原理 智能滾筒式洗衣機的特點 目前在整個家用洗衣機市場上，滾筒 式、波輪式、攪拌式洗衣機三足鼎立，其中滾筒式占 60%，在歐美國家可高達 90%以上。對于自動洗衣機，由定時器給出電動機正反轉、進出水閥的開閉、洗滌和脫水的時間轉換，全過程結束后，發(fā)出聲響信號。②滾筒式（或稱滾桶式）。 洗衣機是 利用電能產生機械作用來洗滌衣物的清潔電器。③波輪式。 洗衣機的發(fā)展趨勢： ①電腦化：采用電腦控制，實現(xiàn)洗滌 、漂洗、脫水、烘干全過程自動化 。預洗、主洗、漂洗、脫水及在主洗中加熱，在漂洗中防皺等， 洗衣機都將根據(jù)專家經驗給以最好的洗滌效果。衣物放入洗衣機洗滌液中。滾筒在電機的帶動下作有規(guī)律的正反轉旋時，洗滌衣物在筒內翻轉揉搓，其滾筒揉撮可通過內筒的凸筋以及內筒的旋轉而摔打、揉搓衣物。 ⑶ 暫停、間歇工作 的功能。 兩個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 的寬工作電壓范圍 ⑸ 直流穩(wěn)壓電源電路 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 6 第三章 洗衣機的硬件設計 洗衣機的控制功能要求 本設計智能洗衣機的控制功能如下： ⑴ 洗滌功能。 開啟浸泡功能后，在上述前三種工作程序的第一次進水之后，會進入浸泡環(huán)節(jié)，先洗滌 1min 以攪勻衣物和洗滌劑，再停機浸泡 10min，然后退出浸泡環(huán)節(jié)進入洗滌環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)要求驅動 4s，間歇 2s，間歇期間靠慣性力使脫水桶保持高速旋轉。電機是洗衣機的動力源，它的轉動帶動洗衣 機滾筒 的轉動，從而時現(xiàn)對衣物的洗滌。 硬件描述 ⑴ 控核心部分 采用 AT89C2051 作為控制核心。 ⒊蓋開關 /平衡開關 K3 脫水期間，若打開機蓋或者轉動不平衡時，則 K3 閉合，引起中斷，洗衣機就會自動停止脫水操作，合上蓋或者恢復不平衡后又繼續(xù)脫水。 ⑷ 譯碼器 74LS139 為雙 24線譯碼器， 之所以 選用它 是因為 AT89C2051 單片機 只有 20個引腳， I/O 線不足，選用它 可解決 CPU I/O 線數(shù)量的不足 。 ⑹ 反相器 選用反相器是防止 AT89C2051 型號單片機的驅動電流不足， 4個反相器可分別驅動 4 個 交流固態(tài) 繼電器。 圖 復位電路 上電自動復位是在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的。 二極管的選型： 根據(jù)式 Uo = Ui 式中： Ui 整流電路的輸入電壓 Uo 整流電路的輸出電壓 因為電源電路中的三端穩(wěn)壓器 CWM7805 的輸入電壓取 10V，所以整流電路的輸出電壓 Uo=10V。GTJ23A220V AC 型交流固態(tài)繼電器的額定電壓為 220V，額定電流為 5A，控制電壓為 3~32V DC，關斷電壓為 DC，開啟電流為 5mA，控制電流＜ 25mA。選用 74HC164 移位寄存器?？蓪崿F(xiàn) 串行輸入，并行輸出。電路中的兩電阻分別選用 和 。這時洗衣機通過判斷 55H 單元中的內容是否為 01H，如果是則執(zhí)行浸泡功能，執(zhí)行浸泡功能后設置 55H 單元為 00H，使得 后面的漂洗環(huán)節(jié)不會再次執(zhí)行浸泡功能，執(zhí)行浸泡功能后即進入洗滌工作程序；如果不是則洗衣機直接進入 洗滌工作 程序 。脫水結束后系統(tǒng)通過一條判斷指令判斷整個洗衣工作是否結束。 ⑺ 洗衣機的暫停中斷在洗衣機進入工作狀態(tài)后，中斷請求即被設置為允許，中 斷請求有效；而開蓋或不平衡中斷只有在洗衣機進入脫水工作進程時，中斷請求才被設置為允許，請求信號有效。 這是第一次自己設計一個這么全面的課題，由于自己的知識是有限和實踐經驗的不足，在設計過程 中遇到了很多的問題，真的非常感謝 xx 老師對我精心指導和xxx 老師的督促以及四年來各科老師的授業(yè)之恩還有 同學的無私 幫助，在此表示深深的感謝！ 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 20 參 考文 獻 [1] 何立明 .單片機高級教程 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 2020 [2] 陳明熒 .8051 單片機基礎教程 [M].北京：科學出版社， 2020 [3] 諶清平 .東芝單片機原理及其在家用電器中的應用 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2020 [4] 青島海爾集團 .海爾家用洗衣機原理與維修 [M].北京：人民郵電出版社，1999 [5] 船舶工業(yè)總公司七一三所 .常用電子電器元件手冊 [M].北京：中國標準 出版社， 1986 [6] 金續(xù)曾 ,陸魁玉 .單相電動機繞組修理與接線圖集 [M].北京：北京科學技術出版社， 1999 [7] 秦曾煌 . 電工學 [M] 下冊，電子技術 . 北京：高等教育出版社， 2020 [8] 鄭緹，唐可洪．機電一體化設計基礎 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [9] 李朝青 .單片機原理與接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2020 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 21 附錄 A 控制系統(tǒng)電路圖 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 22 附錄 B 洗衣機的控制原理圖 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 23 附錄 C 設備材料清單 本設計洗衣機微機控制系統(tǒng)的 詳細設備材料清單如下表所示： 序號 元器件 型號 數(shù)量 1 單片機 AT89C2051 1 2 固態(tài)繼電器 GTJ25A220V AC 4 3 電機 XDS250 1 4 發(fā)光二極管 BT101 6 5 整流二極管 2CZ52A 8 6 開關二極管 1N4148 2 7 反相器 7406 4 8 共陽極顯示器 BS211AB 4 9 移位寄存器 74SH164 4 10 開關三極 管 2SC1815 1 11 蜂鳴器 P231906C34 1 12 電阻器 1 13 電阻器 4 14 電阻器 1 15 電阻器 1000 40 16 電阻器 820 2 17 電阻器 100 4 18 電容器 22μF 1 19 電容器 16μF 1 20 電容器 1 21 電容器 1 22 電容器 4700pF 4 23 電容器 30pF 2 24 進水電磁閥 XJD11 1 25 排水電磁閥 XFD10 1 26 三端穩(wěn)壓器 CWM7805 1 27 晶振器 JA95A（ 6MHz） 1 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 24 附錄 D 軟件程序 本設計 智能洗衣機的程序 編寫如下： MIN EQU 71H ；存放分鐘變量 SEC EQU 72H ；存放秒鐘變量 SEC0 EQU 73H ；存放舊的秒數(shù) TAB EQU 80H ；存放段碼首地址 K1 EQU ；按鍵 1引腳定義 K2 EQU ；按鍵 2引腳定義 K3 EQU ；按鍵 3引腳定義 K4 EQU ；按鍵 4引腳定義 K5 EQU ；按鍵 5引腳定義 ； ==================================================== ORG 0000H ；程序代碼由地址 0000H 開始執(zhí)行 AJMP BEGIN ；初始化 ORG 0003H AJMP INT0 CHENGXU ；暫停 /啟動中斷中斷向量 0RG 001BH AJMP T1 CHENGXU ；定時器 1 中斷向量 0RG 0013H AJMP INT1 CHENGXU ；開蓋、不平衡中斷向量 ； ==================================================== 主程序開始 ； ==================================================== 本設計定時器 T1的工作在方式 1。 FENMIAOZHUANHUAN: ；以下是分鐘和秒種轉換程序 MOV A, SEC MOV B,0AH DIV A B MOV 76H， A ；把秒鐘的“十”位放在 76H 單元 MOV A, B MOV 77H,A ；把秒鐘的“個”位放在 77H 單元 MOV A， MIN MOV B, 0AH DIV A B MOV 74H， A ；把分鐘的“十”位放在 74H 單元 MOV A， B MOV 75H,A ；把分鐘的“個”位放在 75H 單元 RET ； ==================================================== 以下為顯示程序 ； ==================================================== 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 38 XIANSHICHENGXU： MOV R6,04H MOV