【正文】 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。 由式 Uo = Ui 可得： Ui =Uo/=10/= V 整流二極管所承受的最高反向電壓 URW= 2Ui = V 選用 2CZ52A 型硅二極管，其最大整流電流為 100mA,反向工作峰值 URWN為 25V， URWN＞ URM， 考慮到變壓器二次側(cè)繞組及管子上的壓降，變壓器的二次側(cè)電壓大約要高出10%，即 =≈ 9V。 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(guò)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。本設(shè)計(jì)的晶體頻率為 6MHz,取 C=22μF， R=1K?。手動(dòng)復(fù)位是通過(guò)接通復(fù)位開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。在通電瞬間，電容通過(guò)電阻充電， RST 端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。 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。本設(shè)計(jì)的時(shí) 鐘電路兩個(gè)電容取 30pF,可穩(wěn)定頻率并對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。用于構(gòu)成振蕩器。 ⑺ 移位寄存器 本設(shè)計(jì) CPU 的 I/O 數(shù)量不是很多，考慮到這個(gè)問(wèn)題，所以本設(shè)計(jì)時(shí)間顯示電路采用串行口擴(kuò)展，通過(guò)移位寄存器的輸出控制，可實(shí)現(xiàn)四位 LED 顯示器的驅(qū)動(dòng)控制 ⑻ LED 顯示器 四個(gè)共陽(yáng)極 LED 顯示器分別顯示分、分、秒、秒。 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。在輸入端加上直流或脈沖信號(hào) ,輸出端就能從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)(無(wú)信號(hào)時(shí)呈阻斷狀態(tài) ),從而控制較大負(fù)載。 ⑸ 固態(tài)繼電器 交流固態(tài)繼電器 SSR(Solid state releys)是一種無(wú)觸點(diǎn)通斷電子開關(guān) ,為四端有源器件。 本設(shè)計(jì) 洗衣機(jī)有 4種本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 不同 的工作程序，分別要用四種不同 的顯示來(lái)加以區(qū)別。 ⑶ LED 指示燈 LED1， LED2， LED3， LED4 分別用來(lái)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(lái)表示洗滌，排水，進(jìn)水三種狀態(tài)。 ⒌開啟 /關(guān)閉浸 泡鍵 K5 該鍵用于開啟或者關(guān)閉洗衣機(jī)的浸泡功能。則停止進(jìn)水。 ⒋水位開關(guān) K4 水滿時(shí)， K4 閉合。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(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)或者恢復(fù)到原來(lái)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)。 ⑵ 按鍵和開關(guān)部分 ⒈程序選擇鍵 K1 本設(shè)計(jì)洗衣機(jī)有四種工作程序，使用該鍵可循環(huán)選擇洗衣機(jī)的四種工作程序。串行口 VXD 和 TXD 用于擴(kuò)展四個(gè) LED 顯示器。其中 和 分別用于控制洗衣機(jī)的進(jìn)水閥和排水閥； 和 用于控制洗滌電機(jī)的正反轉(zhuǎn)； 和 用作譯碼器74LS139 的輸入線， 74LS139 譯碼器的四個(gè)輸出線分別用于連接 LED LED LED LED4 四個(gè) LED燈。進(jìn)水閥和 排水閥則只有開 .關(guān)這兩種狀態(tài)。電機(jī)一般工作在這三種狀態(tài)的不斷 轉(zhuǎn)換之中，從而實(shí)現(xiàn)洗滌。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)水閥用于控制洗衣機(jī)的進(jìn)水量。 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。 控制邏輯電路 智能 洗衣機(jī)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。 ⑻ 聲光顯示功能。 ⑺ 暫停功能。 脫水期間采取間歇驅(qū)動(dòng)方式，以便節(jié)能。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(jī)也會(huì)自動(dòng)停止脫水，以免振動(dòng)過(guò)大，待人工處理后恢復(fù)工作。 ⑸ 安全保護(hù)和防振動(dòng)功能。 ⑷ 進(jìn) 、 排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能。 ⑶ 浸泡功能 。排水程序是排水 —脫水 —結(jié)束，時(shí)間確定與上述程序相應(yīng)環(huán)節(jié)相同。 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。 要求 洗滌 時(shí)正 、 反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為 3s，間歇時(shí)間為 2s。顯示器為用戶提供直觀的洗滌時(shí)間顯示。 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 按照功能可將硬件電路分為： ⑴ 單片機(jī)最小系統(tǒng)：包括 CPU AT89C2051，按鍵和顯示接口電路 ⑵ 檢測(cè)電路：包括水位檢測(cè)電路和門狀態(tài)檢測(cè)電路 ⑶ 驅(qū)動(dòng)電路：包括電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)水閥 、排水閥驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 ⑷ 人機(jī)對(duì)話驅(qū)動(dòng)電路：主要包括按鍵，顯示器。 兩級(jí)加密位 128x8bit 內(nèi)部 RAM 6 個(gè)中斷源 可編程 UARL 通道 可直接驅(qū)動(dòng) LED 時(shí)鐘頻率 024MHz 15 個(gè)雙向 I/O 口 其主要功能特性為： 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。 ⑷ 聲光顯示功能 。 ⑵ 故障診斷、安全保護(hù)、防振 。但高溫則會(huì)對(duì)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(dá)到節(jié)能 45％。 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。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 ⑵ 化學(xué)作用；現(xiàn)代洗滌劑（也稱洗衣粉、洗衣膏）的化學(xué)成分較為復(fù)雜 /洗滌劑主要起兩個(gè)功能：一方面起保護(hù)衣物，減小洗滌時(shí)對(duì)衣物的磨損作用；再一方面還起到溶解衣物的污 垢，產(chǎn)生膨脹浸潤(rùn)的作用，使洗滌衣物中的污垢脫落并使其懸浮于堿性溶液中的作用。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)。通過(guò)小孔，洗滌液可以自由流入流出內(nèi)筒。離心式脫水方式可以采用不同的轉(zhuǎn)速度來(lái)合理的洗滌衣物。加入洗滌劑，通過(guò)滾筒不同強(qiáng)度的正反轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中可以對(duì)洗滌進(jìn)行加熱。 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(lái)達(dá)到洗凈衣物的目的。 ⑸ 使用壽命長(zhǎng)：滾筒式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)合理，用料講究，并且由控制器統(tǒng)一控制。 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(wú)擺動(dòng)且噪音低。 ⑵ 對(duì)衣物的磨損率低；洗滌容量大，洗滌范圍廣，滾筒式洗衣機(jī)采用滾動(dòng)加微摩擦方法的洗滌方式，洗滌中較為柔和，對(duì)衣物的磨損小，尤其適合洗滌毛料織物、羽絨織物及大件衣物。 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。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 智能滾筒式洗衣機(jī)的特點(diǎn)和洗滌原理 智能滾筒式洗衣機(jī)的特點(diǎn) 目前在整個(gè)家用洗衣機(jī)市場(chǎng)上，滾筒 式、波輪式、攪拌式洗衣機(jī)三足鼎立，其中滾筒式占 60%，在歐美國(guó)家可高達(dá) 90%以上。③新型化：日本已有多種新水流和無(wú)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。利用傳感器 ,根據(jù)洗衣量、洗滌物臟污程度，自動(dòng)確定洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和投入洗滌劑的數(shù)量，使洗滌過(guò)程最合理。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(guò)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。對(duì)于自動(dòng)洗衣機(jī)，由定時(shí)器給出電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、進(jìn)出水閥的開閉、洗滌和脫水的時(shí)間轉(zhuǎn)換，全過(guò)程結(jié)束后，發(fā)出聲響信號(hào)。 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。通過(guò)洗滌桶內(nèi)波輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)洗滌液和洗滌物不斷翻滾、磨擦而進(jìn)行洗滌。按投放洗滌物的位置不同，分為上裝入式和前裝入式。②滾筒式（或稱滾桶式）。 按結(jié)構(gòu)原理分為 3 種：①攪拌式 (又稱擺動(dòng)葉式 )。按其額定洗滌容量(一次可洗滌的最大干衣物重量 ,以 kg計(jì)算 )分為家用和集體用兩類。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) i 目 錄 第一章 前言 ................................................ 1 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(lái)的好助手，愈來(lái)愈受到消費(fèi)者的歡迎。 洗衣機(jī)是 利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來(lái)洗滌衣物的清潔電器。中國(guó)規(guī)定洗滌容量在 6kg 以下的屬于家用洗衣機(jī)。通過(guò)攪拌葉的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)