【正文】 42 圖 15 全自動洗衣機 控制系統(tǒng)的程序流程 。脫水期間，系 統(tǒng)在響應開蓋或不平衡中斷后， CPU采取軟件查洵的方式，通過 腳對蓋開關進行監(jiān)測，以確定洗衣機是否繼續(xù)進行脫水操作。洗衣工作程序可通過 S2鍵循環(huán)選擇。 洗衣機的強、弱洗滌可通過 S1鍵進行循環(huán)選擇。 CPU的第 第 5 腳外接 6MHz的晶振。在洗衣機 進水或排水期間， ，用于監(jiān)測水位開關狀態(tài)，為 CPU提供洗衣機的水位信息；在洗衣機高速脫水期間，當發(fā)生開蓋或 不平衡導致 CPU響應中斷時， ，待中斷處理結束后， 由 D觸發(fā)器輸出的中斷請求信號撤銷 。 為了充分利用 CPU的 I／ O口線， ， 每根線具有兩個功能。中斷請求信號通過 TC4013BP雙 D 觸發(fā)器的兩個 Q端，分別加到 CPU的 ，并由觸發(fā)器鎖存， 直到 CPU響應結束為止。 40 洗衣機的暫停功能 (暫停鍵 S6)、安全保護與防振功能 (蓋開關 S3)均采用中斷方式處理。 74LSl39只要 CPU的 兩根線即可提供 4種不同顯示的驅動。 圖中的 74LS05為反相器，用做中間緩沖器，其中 4個通道分別 驅動 4個 SPl110固態(tài)繼電器，另外兩個通道用于驅動指示燈 LED5和 LED6。 SPlll0是一種交流固態(tài)繼電器，內置發(fā)光二極管和 光觸發(fā)雙向可控給硅， 10～ 50mA輸人電流即可使雙向可控硅完全導 通，輸出端通態(tài)電流為 3A(平均值 )，浪涌電流 15A(不重復 )。根據(jù)功能要求和 AT89C2051芯片的性能特點，設計 出洗衣機的電氣控制電路如圖 所示。 洗衣機需要控制的工作部件主要有進水閥、排水閥和電動機。 (6)暫停功能 不管洗衣機工作在什么狀態(tài)，當按下暫停鍵時， 洗衣機必須立即停止工作，待起動鍵按下后，洗衣機又能按原來 所選擇的工作方式繼續(xù)運轉。 (5)間歇驅動方式 脫水期間采取間歇驅動方式，以便節(jié)能。 (3)進、排水系統(tǒng)故障自動診斷功能 洗衣機在進水或排水過程 中，若在一定的時間范圍內進水或排水未能達到預定的水位，就說 明進、排水系統(tǒng)有故障，此故障由控制系統(tǒng)檢測后通過相應程序發(fā) 出報警信號，提醒操作者進行人工排除。 3)單獨程序是 “ 進水 → 洗滌 (規(guī)定為 6min)→ 結束 (留水不排不脫 )” 。每循環(huán)一次，洗滌或漂洗時間比上一循環(huán)同一環(huán)節(jié) 減少 2min，也即：第一循環(huán)內的洗滌時間定為 6min，第二循環(huán)內的 漂洗時間減為 4min，第三循環(huán)內的漂洗時間減為 2min；排水時間采 用動態(tài)時間法確定．脫水時間規(guī)定為 2min。 (2)4種洗衣工作程序 即標準程序、經(jīng)濟程序、單獨程序和排 水程序。 選用 AT89C205l作 CPU，可使洗衣機的控制電路大大簡化。 六、 控制系統(tǒng)設計 電腦式全自動洗衣機上使用的微控制器主要是 4位或 8位的單片 機。要求在洗滌時，棘爪要伸人棘輪棘齒高度的三分 之二，脫水時棘爪脫離棘輪 。 36 由于外桶尺寸已定 (因內桶直徑已知 )，在方案設計時初定位于 外桶底部的出水口位置，則排水電磁閥銜鐵中心與出水口中心位于 同一直線上。 35 (1)洗滌狀態(tài)傳動比 洗滌輸入軸與波輪的傳動比為 ： (2)初選中心輪和內齒圈齒數(shù) 洗滌時中心輪旋轉，內齒圈靜止， 中心輪與行星架的傳動比按以下公式計算： 初選中心輪齒數(shù) zA=19，由上式計算得內齒圈齒數(shù) zB=57。 已知洗衣轉速為 180r／ min，脫水轉速為 720r／ min。 32 9 10 33 11 取 z=1。 (5)中心距 a和帶的基準長度 Ld (dd1+dd2)a02(dd1+dd2) a0322 根據(jù)洗衣機桶體的安裝尺寸，初取 a0=140mm，基準長度： Ld’ =2a0+(π/2)(d d1+dd2)+[(dd2dd1)2/4a0] =2 140+(π/2)(55+106)+[(106 55)2/(4 140)]mm =538mm 查表 8選取和 538mm相近的標準帶的長度 Ld為 560mm，則實際中 心距為： a≈a 0+[(LdLd’ )/2]=140+[(560538)/2]=151mm 在安裝時，在結構上要保持 V帶有一定的張緊力，安裝中心距 會略有所變化。 大帶輪的基準直徑 dd2為： dd2=idd1= 55=，按表 6圓整為 dd2=106mm。 (2)選擇帶型 根據(jù)小帶輪轉速為 1370r/min，以及小帶輪安裝 尺寸的大概范圍，選取普通 V帶 Z型 (見圖 14)。 27 3. V帶傳動設計計算 因為 V帶傳動允許的傳動比較大，結構較緊湊，在同樣的張力 下， V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以這里選用了最 常用的 V帶作為第一級降速。 目前洗衣機的洗衣量、電動機功率、內桶直徑等基本參數(shù)，大 多數(shù)企業(yè)是通過實驗進行設計選用的。 波輪式洗衣機常用布局為輸入軸布置在內桶的中心處，整個傳 動系統(tǒng)基本上同軸布置，電動機只能偏置一邊，為了保持平衡，可 26 將排水電磁閥和排水管與電動機對稱布置，必要時可加平衡塊。 脫水過程中突然打開洗衣機上蓋，排水電磁鐵失電，方絲離合 彈簧恢復到洗滌狀態(tài)，由于脫水是順時針旋轉，剎車扭簧將抱緊， 剎車裝置起作用，剎車帶將使內桶迅速制動。剎車裝置工作原理如圖 13所示。