基于at89c51單片機智能控制洗衣機的畢業(yè)設(shè)計-已刪減-在線瀏覽
2024-07-30 08:27本頁面
【正文】 向可控硅8 25 57 4 L S2 4 0L E D顯 示按 鍵 輸 入水 位 選 擇復(fù) 位 電 路電 機 反 轉(zhuǎn)進 水 閥排 水 閥電 機 正 轉(zhuǎn) 圖 1 硬件結(jié)構(gòu)框圖 6 各框圖的作用： 1. 單片機電路：單片機電路是程序控制的中心，它把計算機的各種功能電路都集成在一塊芯片上，主要包括中央處理器 CPU、程序存儲器 ROM、數(shù)據(jù)存儲器 RAM、輸入 /輸出接口電路及計時、分頻、掃描、定時、時間設(shè)定等電路， ROM內(nèi)已固化了洗衣機操作程序，單片機根據(jù)輸入指令和檢測信號，調(diào)出內(nèi)部相應(yīng)的操作程序，通過電路處理后，輸出各種電路控制信號，使洗衣機自動完成程序操作 過程。 2. 直流電源電路：這是為單片機及其外圍控制電路提供直流電源的電路，它將輸入的 220V交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后，變?yōu)榉€(wěn)定的低壓直流電，送給單片機、可控硅觸發(fā)電路、顯示電路等。在單片機接上電源以后，若電源出現(xiàn)過低電壓時，將單片機存儲器復(fù)位，使其各項參數(shù)處于初始位置，即處于開機時的標(biāo)準程序狀態(tài)，以消除由于各種原因引起的程序紊亂。 5. 按鍵輸入電路 （ 1） 按鍵 K1，接 ，作為工作過程中的啟動 /停止鍵； （ 2） 暫停鍵 K2，接 ，用外部中斷 1實現(xiàn)工作過程的暫停，根據(jù)用戶的需要可以進行手工洗滌； （ 3） 標(biāo)準鍵 K3,接 ，作為標(biāo)準洗滌選擇鍵； （ 4） 輕柔鍵 K4，接 ，作為輕柔洗滌選擇鍵； （ 5） 快速鍵 K5，接 ，作為快速洗滌選擇鍵； （ 6） 壓電蜂鳴器接 ，作為洗衣時間到以及故障發(fā)生的報警器。從控制要求可知，洗衣機的工 作模式以及工作程序必須有 7 種不同的顯示加以區(qū)別。 7. 負載驅(qū)動電路 該電路多由雙向可控硅及觸發(fā)器電路組成。單片機根據(jù)按 鍵輸入指令或接收的檢測信號，輸出相應(yīng)的控制信號，控制可控硅觸發(fā)電路的導(dǎo)通，使電機等負載得電運轉(zhuǎn)。根據(jù)程序安排和軟件設(shè)置，當(dāng)洗衣完成后，洗衣機將發(fā)出蜂鳴聲以提示用戶洗衣完成。水位電路和安全開關(guān)電路由傳感器監(jiān)測，其通斷狀態(tài)由電路輸送給單片機，由單片機進行指令控制。用戶可 7 以根據(jù)需要來選擇相應(yīng)的洗滌模式。輕柔：洗滌 3分鐘；漂洗 3分鐘，二次；脫水2分鐘。洗滌、漂洗 22秒正轉(zhuǎn)，停 8秒，反轉(zhuǎn) 22秒，停 8秒。 3. 有水位控制，能自動斷水。洗衣機的進水和水位判斷，是由水位開關(guān)和進水閥的開合來進行控制的，當(dāng)桶內(nèi)沒有水或水量達不到設(shè)定水位時，單片機程序?qū)⒖刂七M水閥打開，開始注水，當(dāng)桶內(nèi)的水位達到設(shè)定水位時，水位開關(guān)受壓閉合，程序就可進入下一步處理。為了避免空排水 造成時間浪費以及排水不完而帶水脫水造成對電機的損害。 3. 洗滌動作：洗滌動作指的是電機周期性的“正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn) 停止”。 4. 脫水動作：排水結(jié)束后進入脫水動作，脫水是通過電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，同時要求排水閥一直打開，也正是由于排水閥的打開，才使得脫水時的電機正轉(zhuǎn)速度不同于洗滌時的電機正轉(zhuǎn)速度。脫水結(jié)束后，發(fā)出警報 ，并自動關(guān)閉排水閥。進行脫水不平衡修正，洗衣機將停止脫水，并自動插入“進水 洗滌 1分鐘 排水”動作。在同一脫水工程中，如果連續(xù)修正 3次仍達不到脫水平衡，則進行報警，等用戶打開洗衣機將衣物放置均勻再蓋上桶蓋，方可繼續(xù)進行脫水。 晶閘管驅(qū)動控制電路設(shè)計 控制洗衣機的進水閥、排水閥和電動機的正反轉(zhuǎn)。單片機 I/O口直接與驅(qū)動芯片 ULN2803連接，將信號放大后驅(qū)動晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷，具體電路如圖 3所示： 圖 3 晶閘管驅(qū)動電路圖 洗衣機完成衣物檢測或手動設(shè)置洗衣程序后，進水閥打開，當(dāng)水位檢測電路檢測水位達到預(yù)定高度時，進水閥關(guān)閉停止進水。如果無故障，當(dāng)進水滿后關(guān)閉進水閥，啟動電機開始洗滌。 ULN2803與單片機接口電路 圖 4： 見下頁 驅(qū) 動 芯 片 18 17 16 15 14 13 12 8 7 6 5 4 3 2 1 11 12 13 14 15 16 17 18 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7 Q 8 11 9 圖 4 ULN2803 與單片機接口圖 水位檢測電路設(shè)計 水位開關(guān) 水位開關(guān)和聯(lián)動開關(guān)是全自動洗衣機中比較重要而結(jié)構(gòu)又相對簡單的兩個器件。 （ 1） 工作原理： 全自動洗衣機水位開關(guān)的主要作用是控制洗衣機的水位高低。在沒有受到水壓時，兩插片的觸點是斷開的。同樣選定脫水程序，在洗衣機排水后，水位退到一定高度時，由于彈簧力作用，水位開關(guān)橡膠密封圈復(fù)原，而使兩觸點斷開，給微電腦一個動作信號，過一段排水時間后，微電腦就控制電機運轉(zhuǎn)，開始脫水。諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路 LC作為傳感器的敏感元件，將被測物體的變化轉(zhuǎn)化為 LC參數(shù)的變化，最終以頻率參數(shù)輸出。 圖 6 水位監(jiān)測電路圖 開關(guān)電源電路設(shè)計 開關(guān)電源為單片機供電，原理圖如圖 13所示。 7805穩(wěn)壓器是一種三端固定正集成穩(wěn)壓器，有輸出端、輸入端和公共端三個引出端，輸入電壓為735V，最大的輸出電流為 ，內(nèi)部設(shè)置有過流保護芯片過熱保護及調(diào)整管安全工作區(qū)保護電路，所以使用安全可靠。根據(jù)程序安排和軟件設(shè)置，當(dāng)洗衣完成后，洗衣機將發(fā)出蜂鳴聲以提示用戶洗衣完成，具體電路如圖 8所示。洗衣機通電之后，單片機上電，首先進行程序的初始化，包括定時器 0、外部中斷 0、外部中斷 1的初始化，以及各參數(shù)初始值的設(shè)定。當(dāng)發(fā)現(xiàn)啟動鍵 K1按下，洗衣機從待命狀態(tài)進入工作狀態(tài)。當(dāng)洗衣結(jié)束時，控制蜂鳴器發(fā)聲。 2. 洗滌過程程序設(shè)計 電機正反轉(zhuǎn)均為 22s，間歇時間均為 8s，具體見表 2. 3. 脫水、漂洗過程程序設(shè)計 脫水前先打開排水閥排水，然后啟動電動機脫水，并保持排水閥開啟，然后停止脫水，接著根據(jù)所選擇的洗滌模式判斷漂洗次數(shù)的值，若為 0則洗滌結(jié)束，開蜂鳴器報警，提醒洗滌結(jié)束；系統(tǒng)返回初始待命狀態(tài)；若不為 0，則再次執(zhí)行進水動作，進入下一循環(huán)。單片機晶振頻率 12MHz，定時器 0選擇工作方式 1，設(shè)置時間常數(shù)，每 。 見下頁 14 圖 10 內(nèi)部定時中斷流程圖 外部中斷設(shè)計 為了防止外部電壓過高或過低對洗衣機的電器及控制硬件產(chǎn)生破壞，用外部中斷 0進行保護，如圖所示。 用外部中斷 1來實現(xiàn)洗衣過程停止工作。中斷 1處理程序?qū)⑹瓜匆聶C停止工作，并將停止前地動作存儲起來。程序設(shè)計流程圖如
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