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正文內(nèi)容

基于at89c51單片機(jī)智能控制洗衣機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)-已刪減-在線瀏覽

2024-07-30 08:27本頁(yè)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(jī) 反 轉(zhuǎn)進(jìn) 水 閥排 水 閥電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 圖 1 硬件結(jié)構(gòu)框圖 6 各框圖的作用: 1. 單片機(jī)電路:?jiǎn)纹瑱C(jī)電路是程序控制的中心,它把計(jì)算機(jī)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(chǔ)器 ROM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM、輸入 /輸出接口電路及計(jì)時(shí)、分頻、掃描、定時(shí)、時(shí)間設(shè)定等電路, ROM內(nèi)已固化了洗衣機(jī)操作程序,單片機(jī)根據(jù)輸入指令和檢測(cè)信號(hào),調(diào)出內(nèi)部相應(yīng)的操作程序,通過(guò)電路處理后,輸出各種電路控制信號(hào),使洗衣機(jī)自動(dòng)完成程序操作 過(guò)程。 2. 直流電源電路:這是為單片機(jī)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(guò)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(jī)、可控硅觸發(fā)電路、顯示電路等。在單片機(jī)接上電源以后,若電源出現(xiàn)過(guò)低電壓時(shí),將單片機(jī)存儲(chǔ)器復(fù)位,使其各項(xiàng)參數(shù)處于初始位置,即處于開(kāi)機(jī)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)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(guò)程中的啟動(dòng) /停止鍵; ( 2) 暫停鍵 K2,接 ,用外部中斷 1實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程的暫停,根據(jù)用戶(hù)的需要可以進(jìn)行手工洗滌; ( 3) 標(biāo)準(zhǔn)鍵 K3,接 ,作為標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間到以及故障發(fā)生的報(bào)警器。從控制要求可知,洗衣機(jī)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(fù)載驅(qū)動(dòng)電路 該電路多由雙向可控硅及觸發(fā)器電路組成。單片機(jī)根據(jù)按 鍵輸入指令或接收的檢測(cè)信號(hào),輸出相應(yīng)的控制信號(hào),控制可控硅觸發(fā)電路的導(dǎo)通,使電機(jī)等負(fù)載得電運(yùn)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(jī)將發(fā)出蜂鳴聲以提示用戶(hù)洗衣完成。水位電路和安全開(kāi)關(guān)電路由傳感器監(jiān)測(cè),其通斷狀態(tài)由電路輸送給單片機(jī),由單片機(jī)進(jìn)行指令控制。用戶(hù)可 7 以根據(jù)需要來(lái)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(dòng)斷水。洗衣機(jī)的進(jìn)水和水位判斷,是由水位開(kāi)關(guān)和進(jìn)水閥的開(kāi)合來(lái)進(jìn)行控制的,當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有水或水量達(dá)不到設(shè)定水位時(shí),單片機(jī)程序?qū)⒖刂七M(jìn)水閥打開(kāi),開(kāi)始注水,當(dāng)桶內(nèi)的水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí),水位開(kāi)關(guān)受壓閉合,程序就可進(jìn)入下一步處理。為了避免空排水 造成時(shí)間浪費(fèi)以及排水不完而帶水脫水造成對(duì)電機(jī)的損害。 3. 洗滌動(dòng)作:洗滌動(dòng)作指的是電機(jī)周期性的“正轉(zhuǎn) 停止 反轉(zhuǎn) 停止”。 4. 脫水動(dòng)作:排水結(jié)束后進(jìn)入脫水動(dòng)作,脫水是通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,同時(shí)要求排水閥一直打開(kāi),也正是由于排水閥的打開(kāi),才使得脫水時(shí)的電機(jī)正轉(zhuǎn)速度不同于洗滌時(shí)的電機(jī)正轉(zhuǎn)速度。脫水結(jié)束后,發(fā)出警報(bào) ,并自動(dòng)關(guān)閉排水閥。進(jìn)行脫水不平衡修正,洗衣機(jī)將停止脫水,并自動(dòng)插入“進(jìn)水 洗滌 1分鐘 排水”動(dòng)作。在同一脫水工程中,如果連續(xù)修正 3次仍達(dá)不到脫水平衡,則進(jìn)行報(bào)警,等用戶(hù)打開(kāi)洗衣機(jī)將衣物放置均勻再蓋上桶蓋,方可繼續(xù)進(jìn)行脫水。 晶閘管驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì) 控制洗衣機(jī)的進(jìn)水閥、排水閥和電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。單片機(jī) I/O口直接與驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2803連接,將信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路圖 洗衣機(jī)完成衣物檢測(cè)或手動(dòng)設(shè)置洗衣程序后,進(jìn)水閥打開(kāi),當(dāng)水位檢測(cè)電路檢測(cè)水位達(dá)到預(yù)定高度時(shí),進(jìn)水閥關(guān)閉停止進(jìn)水。如果無(wú)故障,當(dāng)進(jìn)水滿后關(guān)閉進(jìn)水閥,啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)始洗滌。 ULN2803與單片機(jī)接口電路 圖 4: 見(jiàn)下頁(yè) 驅(qū) 動(dòng) 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(jī)接口圖 水位檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 水位開(kāi)關(guān) 水位開(kāi)關(guān)和聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)是全自動(dòng)洗衣機(jī)中比較重要而結(jié)構(gòu)又相對(duì)簡(jiǎn)單的兩個(gè)器件。 ( 1) 工作原理: 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開(kāi)關(guān)的主要作用是控制洗衣機(jī)的水位高低。在沒(méi)有受到水壓時(shí),兩插片的觸點(diǎn)是斷開(kāi)的。同樣選定脫水程序,在洗衣機(jī)排水后,水位退到一定高度時(shí),由于彈簧力作用,水位開(kāi)關(guān)橡膠密封圈復(fù)原,而使兩觸點(diǎn)斷開(kāi),給微電腦一個(gè)動(dòng)作信號(hào),過(guò)一段排水時(shí)間后,微電腦就控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),開(kāi)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(cè)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(cè)電路圖 開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)電源為單片機(jī)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(gè)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(guò)流保護(hù)芯片過(guò)熱保護(hù)及調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)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(jī)將發(fā)出蜂鳴聲以提示用戶(hù)洗衣完成,具體電路如圖 8所示。洗衣機(jī)通電之后,單片機(jī)上電,首先進(jìn)行程序的初始化,包括定時(shí)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(dòng)鍵 K1按下,洗衣機(jī)從待命狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。當(dāng)洗衣結(jié)束時(shí),控制蜂鳴器發(fā)聲。 2. 洗滌過(guò)程程序設(shè)計(jì) 電機(jī)正反轉(zhuǎn)均為 22s,間歇時(shí)間均為 8s,具體見(jiàn)表 2. 3. 脫水、漂洗過(guò)程程序設(shè)計(jì) 脫水前先打開(kāi)排水閥排水,然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)脫水,并保持排水閥開(kāi)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(kāi)蜂鳴器報(bào)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(jìn)水動(dòng)作,進(jìn)入下一循環(huán)。單片機(jī)晶振頻率 12MHz,定時(shí)器 0選擇工作方式 1,設(shè)置時(shí)間常數(shù),每 。 見(jiàn)下頁(yè) 14 圖 10 內(nèi)部定時(shí)中斷流程圖 外部中斷設(shè)計(jì) 為了防止外部電壓過(guò)高或過(guò)低對(duì)洗衣機(jī)的電器及控制硬件產(chǎn)生破壞,用外部中斷 0進(jìn)行保護(hù),如圖所示。 用外部中斷 1來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣過(guò)程停止工作。中斷 1處理程序?qū)⑹瓜匆聶C(jī)停止工作,并將停止前地動(dòng)作存儲(chǔ)起來(lái)。程序設(shè)計(jì)流程圖如
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