全
自
动
洗
衣
机
中
水
位
的
检
测
学号： B11041005
姓名：吴磊
1全自动洗衣机的水位监测
全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧弹力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。
水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很
全自动洗衣机XQB60-168B
快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出
来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转
2全自动洗衣机控制系统设计
2.1系统总体设计
根据设计要求，本微机控制的A/D数据采集和控制系统，对8个通道上输入的模拟电压进行采集，并将其输出接到IBM-PC机的扩展总线插槽上。因此，系统的功能结构可用图4.1表示。其中选择ADC0809作为A/D转换器芯片，采集数据并将其转换为数字信号传入PC机扩展槽，并利用PC微机系统的IRQ2作为ADC0809的外部中断。
图2.1 A/D数据采集和控制系统总体结构图
本文设计的是用微机控制的8路A/D数据采集和控制系统，该系统首先将输入的模拟信号通过ADC0809转换芯片转换为数字信号，然后将转换的信号传到PC扩展槽。其中PC微机系统的IRQ2作为ADC0809的外部中断。PC机的地址线A0～A9作为译码电路的输入信号，控制ADC0809的启动和输出，从而完成本次设计的数据采集任务。
本设计的整个系统非常精简, 而且具有灵活的现场可更改性。在不更改硬件电路的基础上, 对系统进行各种改进还可以进一步提高系统的性能。该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。
2.2 系统硬件设计
多路数据采集和控制系统电路原理图如附录A所示。A/D转换器采用通用的ADC0809芯片，利用中断方式读取A/D转换的结果，此设计中利用PC微机系统的IRQ2作为ADC0809的外部中断。
由于ADC0809内部带有输出锁存器，可直接与PC总线或扩展槽相连。由于
ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，此系统采用2MHZ 时钟分频得到使用频率500KHZ。地址线A0～A9经译码电路译码，译码输出的0
Y 与IOW经过或非门控制ADC0809的启动信号START和通道地址锁存允许信号ALE，用于启动A/D转换。0
Y与IOR经过或非门控制ADC0809的输出允许信号OE。通道地址选择信号ADDA、ADDB、ADDC分别接到数据总线的D0、D1、D2。设计中断控制位（用数据总线D7）用于控制ADC0809的EOC中断申请，将信号接至PC扩展槽的IRQ2从而引起中断。具体模块设计介绍如下：
2.2.1电源模块
由于ADC0809内部没有没有基准电源，故采用外部电源供给参考电压+5V。此设计中电源部分为一个6-9V、400毫安的外接交流电源，通过整流滤波稳压电源输出的直流电压，左边两个是5V的电源滤波电容，一般大电容旁边并联一个小电容的目的是降低高频内阻。通过三端稳压芯片7805稳压成5伏直流电源提供给ADC0809使用，右边两个电容是5伏电源的滤波电容，电阻和绿色的LED 组成5V电源的工作指示电路，只要电源部分正常，绿色的LED就会点亮，我们可以根据这个LED来判断整个电源部分是否工作正常。其电路原理图如图 2.2所示：
图2.2 电源模块电路原理图
2.2.2 时钟分频电路
由于ADC0809的内部没有时钟电路，所以时钟信号必须由外界提供，一般采用时钟分频或单独的振荡电路得到。本系统设计中采用时钟分频的方法获得，当外界时钟频率采用2MHZ时，经D触发器二分频后得到500kHZ，符合ADC0809对频率的要求。故ADC0809的时钟分频电路如下图2.3所示：
图2.3 时钟分频电路
几种自动液位（水位）控制的方法介绍 在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。虽然各种水位控制的技术要求不同，精度不同，但基本的控制原理都可以归纳为一般的反馈控制方式，如下图所示，它们的主要区别在于检测液位的方式、反馈形式，以及控制器上的区别。 1、机电控制式水位控制 下图是这种控制方式的结构示意。 漂浮在水面上的浮球与控制器中的“检测机构”通过连杆机构相连，当水位发生变化时，浮球上下运动带动“检测机构”产生位移，这个位移可以直接用来驱动阀门动作，关闭或者开启进水口，调节水位。如果需要控制的水筏较大，浮球的浮力不足以驱动控制水阀动作时，可以在“检测机构”与“阀门控制”之间增加一套机电控制驱动装置，具体控制过程为：①“检测机构”的位移先去带动一个位移开关动作； ②位移开关控制电机的转动；③电机驱动水阀门。 这种控制方式结构比较复杂，但可以对大型蓄水装置进行控制，因此常常应用于工农业生产中。 2、全机械结构的水位控制方式 家用抽水马桶是典型的全机械结构水位控制，以下是原理示意图：
当用户进行冲水操作之后，蓄水箱的水被排空，浮球下降，这个信号通过连杆机构传递给进水阀门，使进水阀门开启，对蓄水箱补水；随着水量的增加，浮球逐步上移，直至达到设定的某个水位时，正好能够关闭进水阀，停止进水。 由此可见，在这种水位控制系统中，浮球=水位检测器（传感器），连杆机构=控制器，水位的“给定量”通过进水阀门与连杆机构的相对位置来设定。 3、古老的水位控制 山区坡地种植水稻与平原不同，需要依山修筑层叠而上的梯田。 这种梯田结构至少有两个作用：其一，保持每一块田地都是平面，以便于耕作，其二，灌溉的水源从最上层引入，逐层注满后又逐层向下浇灌，因此，当水量充足时，只要每一层田埂上的排水口高度合适，就可以确保每块田地中的水位高度适中。其中的水位控制是自动的开环控制方式。 如果水源的水量不够充裕，就需要通过人工控制的方式，以最小的耗水量，维持水位的适中。水量调控过程如下：由于每日的蒸发量不同、水稻生长的耗水量也不同（干扰因素），耕作者对底层出水量的观察（检测），判断梯田的整体供水状态（反馈、比较、控制），调整顶层入水量就可达到调控目的。这时就成了一个闭环的人工水位控制系统。
洗衣机液位检测与控制 全自动洗衣机用两种液位传感器综合测试系统第六图书馆介绍了综合测试系统用于检测全自动洗衣机用液位开关及模糊洗衣机用液位传感器,用一台检测仪器代替原有的两套检测设备,可以满足用户生产线上对传感器质量全检的要求,且准确度高,操作简便,性能可靠。介绍了综合测试系统用于检测全自动洗衣机用液位开关及模糊洗衣机用液位传感器,用一台检测仪器代替原有的两套检测设备,可以满足用户生产线上对传感器质量全检的要求,且准确度高,操作简便,性能可靠。 全自动洗衣机中一般采用的液位开关就是压力式水位开关，它装在洗涤缸的上部，它有一根下端开口的气管通到缸底，进水时管里的空气被封闭在里面出不来，就形成比外界稍高的压力。水位越高压力越高，这样根据压力就可间接测知水位。而压力的测量仍然用弹性元件，靠元件的变形带动触点完成通断动作。这种测液位的方法叫做“静压法”，在工业中用的不少。 在水处理中，液位控制往往关系到整个工艺的安全性、经济性和可行性。 在一个水处理的工艺流程中，一般都有原水，中间水箱，产水箱，反洗水箱，甚至废液箱等。体积有大有小，一般地，产水箱、原水箱等都会比较大，尤其在大型的生产线，这时在水箱中往往需要使用多个液位开关控制多个液位。每个液位对应不同的动作，常见的有泵的启停，产水的启停等。而有些水箱虽然很大，但是并不一定需要多个液位开关。 例如，在一个RO纯水生产线上，使用RO浓水作为反洗水储存在反洗水箱内。在反洗水箱中，液位开关只有一个，既低液位控制开关，用于检测反洗时水箱中的水量，而不用检测水箱是否满溢。因为RO生产纯水不停，浓水就不可以停止排放。而对于产品水箱，则需要设置低液位和高液位控制开关。高液位开关用于检测水箱是否装满，是则停止产水；低液位开关用于监测在用水时，产品水箱内产水是否足够，不足则需停止产水外送。 对于一些需要更精确控制液位的场合，还可以设置多个中液位控制开关，一般是在高低液位控制开关之间等距离分布设置。 液位开关全自动洗衣机液位开关是用来控制液位的开关，对我们来说，最熟悉的应用莫过于其在全自动洗衣机中的应用。小型液位开关利用介质具有一定的导电性原理判别液体是否与探针接触，当液体与探针接触时，液位开关的输入阻抗变小；利用此原理制成的电导式液位开关，可应用于食品饮料、水处理、酸碱盐溶液等行业的液位检测以及管道内的液位检测。 液位自动控制。该液位自动控制器电路由电源电路、液位检测电路和控制执行电路组成，如图所示。当储液池内液位达到低液位电极L时，低液位电极L 通过液体与主电极M相接，整流电路有直流电压输出。当储液池内液位到达高液位电极H时，高液位电极H通过液体与主电极贩接通，使V导通，IC的2脚
水位远程监测系统 方案
水位远程监测系统方案上海智达电子有限公司
目录 一、客户需求....................................................................................2二、方案概述....................................................................................2三、系统组成....................................................................................2 3.1控制中心主站 (3) 3.2通讯网络....................................................................................3 3.3现场主要监测设备 (3) 四、地下水位监测系统主要特点 (4) 五、系统软件功能及特点 (5) 5.1功
能..........................................................................................5 5.2特点..........................................................................................6六、主要硬件设备概述 (9) 6.1G P R S无线通讯设备 (10) 6.2水资源控制器 (11) 6.3水位计 (14) 6.4室外专用监测箱 (16) 6.5开关电源 (17)
北京工业大学 课程设计说明书 题目：全自动洗衣机控制设计 学院：电子信息与控制工程学院 专业：自动化 学号： 姓名：指导教师：张会清刘红云 成绩： 年月
目录 一．课程设计题目………………………………………——全自动洗衣机控制的设计及组态……………………二．课程设计目的………………………………………——天工组态软件调试与设计……………………………三．课程设计任务……………………………………… 四、课程设计地点及设备……………………………… 五、课程设计整体方案………………………………… 六、系统设计…………………………………………… （一）硬件接线、控制程序设计与调试……………… （二）上位机组态软件设计………………………………… （三）下位机设计与调试…………………………………… .控制要求…………………………………………… 地址表……………………………………………… 接线图……………………………………………… .程序流程图…………………………………………… .梯形图………………………………………………… .设计说明………………………………………………… .调试过程………………………………………………… 七、总结及感想…………………………………………… 八、参考资料………………………………………………
一．课程设计题目——全自动洗衣机控制的设计及组态现在，全自动洗衣机已经进入了千家万户之中，极大的方便了人们的日常生活，提高了人们的生活质量，使人们从那繁重的体力劳动中解脱出来。所谓全自动洗衣机，就是将洗衣的全过程(泡浸洗涤漂洗脱水)预先设定好个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由扬声器发出响声。本文是基于三菱系列的全自动洗衣机梯形图系统的设计，设计完善的全自动洗衣机控制系统，以满足控制要求，实现洗衣自动化的控制。 二、课程设计目的： 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列对全自动洗衣机洗涤过程进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三．课程设计任务： .用实现全自动洗衣机运行控制，完成框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图，进行软硬件的联调，并用组态软件进行监控。 .具体动作过程要求如下： （）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，直到高（中、低）水位，然后关水； （）秒后开始洗涤； （）洗涤时，正转秒，停秒，然后反转秒，停秒； （）如此循环次，总共秒后开始排水，排空后脱水秒； （）开始清洗，重复（）～（），清洗两遍； （）清洗完成，报警秒并自动停机； （）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 二、课题内容： 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。 三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册； 四、程序设计任务及要求 1．控制要求 （1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水；（2）2秒后开始洗涤； （3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒； （4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒； （5）开始清洗，重复（1）-（4），清洗两遍； （6）清洗完成，报警3秒并自动停机；
（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
水库水位监测系统 一、系统概述 水库水位监测系统适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，唐山平升水库水位监测系统为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。 水库水位监测系统做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。 二、系统拓扑图 DATA-9201 DATA-9201
三、系统特点： ●《水文监测数据通信规约（SL651-2014）》 ●《四川省水文测报系统技术规约（SCSW008-2011）》 ●《特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试》 ●《水文自动测报系统设备遥测终端机（SL 180-2015）》 ●全国工业产品生产许可证 ●《水文实时监测管理系统》软件著作权证书 ●《水文实时监测管理系统》软件产品登记证书 四、系统功能 ●水库分布位置、现场设备运行状态。 ●水位、降雨量、设备电池电压等实时数据。 ● GPRS/CDMA通信时，支持定时、越限或远程手动拍照。 ●光纤/ADSL/3G/4G通信时，支持视频实时监控。 ●水位/降雨量超限或现场设备故障时，自动报警 ●自动向责任人手机发送报警短信。 ●自动统计水位、降雨量的时、日、月、年数据报表。 ●自动生成水位、降雨量、电池电压等过程分析曲线。 ●监测中心服务器和现场终端双向存储历史数据。 ●现场终端可存储不少于一年的历史数据记录。
五、水库水位监测系统现场展示
水库水位监测终端 水库水位监测终端DATA-9201 一、产品特点 ◆通过国家水利部“水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机(SL 180-2015)、特殊区域水文/水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测；获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆核心监测设备选用DATA-6311型低功耗测控终端，GPRS实时在线平均电流≤10mA，功耗仅为同类产品的1/10，大大减少太阳能供电设备成本并降低施工难度。 ◆数据传输误码率：≤10-6 。 ◆通过对输入输出引线采取多级隔离、在安装时外配避雷针等多种措施，最大限度避免雷击对设备的损坏。 二、产品功能 ◆实时采集水库水位、降雨量和现场设备电池电压、运行状态、箱门开关状态等信息，并可扩展闸位、水质、流量等监测功能。 ◆现场显示监测数据，支持人工置数，支持历史记录本地下载功能。 ◆通过GPRS网络远程传送监测数据和照片；兼容自报式、查询应答式等多种数据上报方式，采用自报式时支持定时上报和越限自动加报功能。
液位检测与控制试验系统设计 1.发展现状： 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮力式、压力式、超声波式、差压式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色, 适用于各自的场合, 但都是基于固定液箱液位检测而设计。市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，绝大多数价格惊人。 “水是生命之源”，不仅人们生活以及工业生产经常涉及到各种液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。高老师也进行了多次的实验得出了一些相关的数据，水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。所以就选择了该题目的设计。由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广泛的应用。 所以，我们在此设计了这个简易的监测系统，一方面，节省了大量的经济开支；另一方面，让我们对监测系统有了更加深刻、透彻的了解，不仅增加了我们的感性认识，还促进了我们对于系统各个部分的深刻剖析，从传感器选型到整个
洗衣机出现故障对于女生来说，绝对是最具打击力的。因为只有在洗衣机罢工这种时候才会感叹自己的衣服太多。如果再遇上洗衣机一直放水的，不仅费力费事还费水，洗衣机为什么一直放水的问题一定要学会解决。 一，首先，全自动洗衣机只进水不运行，如果进水到一定位置自己停的话，是电机或者电脑版的问题。 二，如果全自动洗衣机不停的进水，那就是洗衣机水位器坏了。 三，如果全自动洗衣机只排水不运行，那就是电脑版的问题了，电机的可能性很小。 四，半自动洗衣机，只进水不运行可能是定时器坏了，也有可能是电机坏了。 五，排查与解决方法：
1，打开控制座，检查水位开关上的插片与控制导线的插头有没有松脱，而使接触不良，若松脱，只需把插头与插片插牢即可。 2，切断电源，拔下控制导线插头，用万用表电阻档测量水位开关两插片间的电阻值，来判断是否导通。 导通是正常的若不导通，说明此水位开关不正常，再检查是否由于临时使用或本身材质问题而使水位开关橡胶密封圈破损漏气，若是就需更换新的水位开关。 3，再检查一下水位开关控制弹簧是否正常，如果弹簧力太大，会使橡胶密封圈运动受阻，而不能动作，此时，可以调整其上的调节螺钉，使其处于正确位置即可。 4，检查是否由于水位开关其他零件损坏而引起的如果已损坏，就需要更换新的水位开关。 5，其次，选择脱水程度，看水排完后，洗涤脱水桶是否运转。 若运转，说明是正常的若没有运转，就有可能是水位开关出故障，两插片触点处于常通状态，这样就需要检查维修或更换水位开关。 6，对于机械式全自动洗衣机的水位开关，有3 个插片，分2 组。自由状态，一组导通而另一组断开。 当受气压橡胶密封困动作后，导通的一组断开，断开的一组导通，此时是正常的具体的检查方法同上。
洗衣机洗涤控制电路设计 姓名： 学号： 专业：集成电路工程 2010年11月17日
洗衣机洗涤控制电路设计 一、洗衣机洗涤控制电路的性能要求 1．强洗、标准、轻柔三种洗涤模式 强洗周期水流控制：正向电机接通5秒后，停2秒；再反向电机接通5秒，停2秒；然后又正向电机接通5秒。如此循环控制电机，直到洗涤定时结束。 标准洗周期水流控制：其过程与强洗周期水流控制相同，不同的是正向接通时间为3.5秒，停止时间为1.5秒，反向接通时间为3.5秒。 轻柔洗周期水流控制：正向接通时间为2.5秒，停止时间为1.5秒，反向接通时间为2.5秒。 2．三种洗涤定时 洗衣机洗涤定时可有三种选择：5分钟、10分钟、15分钟。 3．上电复位后的初始设定 初始设定为标准模式，定时时间为15分钟。如需修改可按模式选择按键和定时选择按键。每按一次按键转换一次，可多次进行循环选择。当某一次洗涤过程结束后，自动返回初始状态，等待下一次洗涤过程开始。 4．启/停控制 洗涤过程由启/停键控制。每按一次启/停键，状态转换一次。 5．洗涤定时精度 洗涤定时误差要求不大于0.1秒。 为简化设计洗衣机洗涤控制电路，只要求输出正向和反向的电机控制信号。 二、洗衣机洗涤控制电路的结构 根据上述对洗衣机洗涤控制电路的性能要求，可以画出如图1所示的结构框图。 该控制器由四大部分组成：主分频器、主控制器、洗涤定时器和水流控制器。
图1 洗衣机洗涤控制电路的结构框图 1．主分频器 主分频器用来产生1秒和0.1秒的时钟供主控制器使用。因DE2开发板上只有27MHz和50MHz时钟，故本设计为简单起见采用开发板自带的50MHz晶振，50000000分频后得到1HZ的时钟和5000000分频后得到10Hz的时钟。 图2 主分频器的结构 2．主控制器 主控制器的输入信号和输出信号如图1所示，分别叙述如下。 (1) 输入信号: reset：上电复位； start_stop：启/停按键输入； mode_sel：洗涤模式选择按键输入； 系统时钟输入(sysclk)：50MHz主时钟； time_sel：洗涤定时选择按键输入； timer_down：定时到输入。 (2) 输出信号： s5min_out：5分钟定时控制； s10min_out：10分钟定时控制；
雷达水库水位监测GPRS远传系统 一、概述 我公司研发的“水位远程监控系统”，已广泛的应用于大坝、河流河道、水库、水力发电厂、环境水文、地下水水位、水池水位监测等。该系统能够实时在线监测水库、河流的液位高度、雨量等参数。系统采用集散式控制结构，通过高精度传感器及高敏感器件遥测水库水位及雨量信息。经过计算机分析处理，通过GPRS模块把水位数据及工况传回监控中心实时监控。供工程技术人员实时掌握水位动态，为决策提供依据。 二、设计原则 1) 适用性：由于客户现场要求特殊，要求考虑距离监控中心较远（70~80公里），尽量选取一种技术成熟、可靠性高的传输方案。 2) 实用性：功能强大、用户界面友好、报表、趋势图等功能齐全，日常维护简单方便。在保证满足应用的同时，又要体现出GPRS网络系统的先进性，充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势。
3) 灵活性和扩展性：根据未来应用的需求和变化，应具备充分的接入能力和可扩展性，我们采用一种标准化接口，如以后系统改造增加I/O接口组态方便容易，设点成本很低，包括以后带宽的扩展以及监控点移位的可扩展性，最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。 4) 兼容性和经济性：对于设备就绪以后，一定要考虑以后的扩展需要，并且能够最大限度地保证以后对现有资源的可用性和连续性，最大限度地降低网络系统的总体投资。 三、系统组成 系统只要有监控中心、通信网络、终端设备、测量设备、供电系统等组成。 1.监控中心： 主要硬件：服务器、客户端和GPRS数据传输模块。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。2.通信网络：中国移动公司GPRS网络。
课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定.作盛水用。内桶可以旋转.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环；若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。
三、设计方案提示 1．I/O地址 输入输出 ：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器 ：排水按钮：电动机反转接触器 ：高水位开关：排水电磁阀 ：低水位开关：脱水电磁阀 ：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。
一．设计总体思路，基本原理和框图 1.设计总体思路 课程设计要求实现电机的正传、反转、暂停，用两个LED灯的三种状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，正好一个60秒减计数器可以构成一个循环结构。循环的总时间可以用一个外围100进制减计数器解决，并用两个数码管显示时间。这样一个电路的主体电路就构造出来了，然后一步步实现其具体的功能。用一个74LS74触发器控制整个电路的停止和清零以及连接蜂鸣器计构成报警模块。信号发生器仿真时就直接用方波信号代替，安装电路的时候就直接用脉冲信号。设置两个开关以控制电路的启动和随时停止。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。 2.基本原理 首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。 3.系统设计框图
二．仿真设计： （一）.单元电路的设计 1.分、秒计数器模块 一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN 联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0；这时，它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，秒十位完成并行置数，下一个DOWN脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。 对于分计数来说，道理也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然，这些计数器工作，其中的清零端CR 要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP 端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上就可以实现从0－9的数字输入。
全自动洗衣机程序设计 第一部分总体思路 全自动洗衣机的工作原理：开始-进水-洗衣-排水-脱水-结束 第二部分电气设计部分 如下图为全自动洗衣机的PLC控制系统电路图。通过PLC来实现电动机的正反转，并且实现洗衣机按预先设置的程序自动执行，完成洗衣。当需要手动排水与脱水时，可强制止自动程序的运行，跳出自动切换到手动操作。 为防止全自动洗衣机在工作过程中，电路发生短路，损坏电动机和电路中的各种电气设备，因此在主电路中安装了熔断器，当电路出现短路故障时，能迅速、可靠的断开电源。 全自动洗衣机在无人问津的情况下可能长时间运行，为防止电机绕组的温升超过额定值而损坏，采用热继电器作为保护元件，与熔断器搭配使用，可靠地保护电动机。 人机接口部分的按钮等都选择低压电器元件，保护操作者的安全。 第三部分 PLC设计部分 3.1正常运行流程图如下图所示。
3 2强制运行流程图如下 1）程序的构成 这个程序有自动方式和手动方式两种。在自动方式下，PLC将运行已经设置好的程序和参数（适用于机械一切都正常工作的情况下）。在手动方式下是在紧急停止情况下，可以手动排水和脱水。 2）程序的下载、安装和调试
将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮。所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由GX Developer软件的指令完成，正常工作是程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行GX Developer编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。 第四部分全自动洗衣机控制系统PLC程序 4.2.1系统资源分配 1.数字量输入部分 这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、水位选择开关（高水位、中水位、低水位）、手动排水、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关，低水位浮球开关、水排空浮球开关、压力开关共12个。具体的输入地址分配如表4.1所示。 表4.1 输入地址分配 X001 SB1 启动按钮 X002 SB2 停止按钮 X003 SB3 高水位选择开关 X004 SB4 中水位选择开关 X005 SB5 低水位选择开关 X006 SQ1 水排空检测开关 X007 SQ2 高水位检测开关 X010 SQ3 中水位检测开关 X011 SQ4 低水位检测开关 X012 SB6 手动排水 X013 SB7 手动脱水 X014 SP1 压力开关 这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、洗涤电动机、脱水桶、报警器共五个设备。但是由于洗涤电动机有正转和反转两个状态，分别
全自动洗衣机控制电路 摘要自19世纪中叶，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今，洗衣机的发展已经历了一个多世纪。1910年世界上第一台电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。在数字技术风行的今天，大多数的家用电器实现了数字化控制。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式洗衣机三足鼎立天下的局面。 关键词全自动洗衣机定时器 1 引言洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成。它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。而在家电市场竞争日益激烈和利润下降的今天，各大家电生产厂商均致力于开发出能满足用户各种要求的智能家电产品，并努力降低生产成本以增强竞争力。 2 方案设计 洗衣机的主要控制电路是一个定时器,它按照一定制洗涤程序控制电动机 作正向和反向转动.定时器可以采用机械式,也可采用电子式.这里采用电 子定时器来控制洗衣机的运转（图A）。
图A 定时器来控制洗衣机的运转 2.1 设电动机用k 1和k 2两个继电器控制，继电器驱动电路如下图B 所示。洗涤定时间在0~10min 内由用户任意设定。 2.2 用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 2.3 当定时时间到达终点时，一方面使电动机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。 2.4 洗涤过程在送入预置时间后开始运转。 图B 洗衣机电动机驱动电路 3 总体方案与工作原理 3.1 本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到为止；依据上述要求，可画出总定时T 和电动机驱动信号Z1、Z2的工作波形如下图C 所示。 正转(10S) 暂停(10S) 反转(10S) 暂停(10S) 停止 定时未到 定时启动 定时到 Z 111Z 2 R b1 R b2 VT 1 3DG12 VT 2 3DG12 VD 1 VD 2 K 2 ~220 K 1 正转 反转
水位自动监测、水位自动监控系统 一、适用范围 水位自动监测（水位自动监控系统）适用于地下水水位监测、河道水位监测、水库水位监测、水池水位监测等。 二、系统目标 水位自动监测（水位自动监控系统）监测水位动态信息，为决策提供依据。 三、系统特点 ◆通过国家水利部水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机（SL 180-2015）、“特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测。 ◆获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆获得“水文实时监测管理系统”软件著作权证书。 ◆兼容超声波、雷达、激光、投入式、浮子式等各种水位计。 四、系统组成 水位自动监测（水位自动监控系统）主要由监控中心、通信网络、水位监测终端设备、测量设备等四部分组成。 ◆监控中心： 主要硬件：服务器、客户端、移动数据专线或GPRS数据传输模块DATA-6107。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。 ◆通信网络：INTERNET公网+ 中国移动公司GPRS网络。 ◆终端设备：微功耗测控终端，市电供电、太阳能供电、电池供电可选。 ◆测量设备：水位计或水位变送器。
水位自动监测（水位自动监控系统）拓扑图 五、系统功能 ◆ 水位自动监测（水位自动监控系统）可独立运行，也可并入应用行业的信息化系统。 ◆ 采集各水位监测点的水位数据，采集时间间隔可设置。 ◆ 上报各水位监测点的水位数据，上报时间间隔可设置。 ◆ 支持串口水位计、0-5V 或4-20mA 信号输出的水位变送器。 ◆ 支持220VAC 供电、太阳能供电、锂电池供电。 ◆ 现场监测终端具备数据存储功能。 ◆ 可远程设置终端工作参数，支持远程升级。 ◆ 水位监测（水位监测系统）监控中心可对水位数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。 GPRS 浏览客户 市、县分中心 服务器 监控工作站 领导/其他处室 防火墙 局域网 INTERNET 公网 打印机 市电供电 监测终端 DATA-9201 太阳能供电 监测终端 DATA-9201 电池供电 监测终端 DATA-6216 超声波水位计 雷达水位计 投入式水位计
检修全自动洗衣机水位开关及水位传感器的结构与常见故 障 一、水位开关水位开关是波轮式全自动洗衣机控制洗涤桶中水量的电气元件，水位开关主要由杠杆、导管、调节螺钉、压力弹簧、凸轮、顶芯、开关小压簧、动簧片、塑料盘、橡胶膜、气室、压力软管（导压管）、连接套、气嘴、常开触点、常闭触点组成，如图1所示。水位开关通过导压管（压力软管）与洗衣机外桶上的气室连接，而气室是与外桶底部连通的，如图2所示。在洗衣机洗涤工作过程中，当进水电磁阀向洗涤桶内进水时，桶内的水面会不断地升高，在它超过外桶底部的气室入口时，气室内的空气被压缩，气压也随着增大，水位开关内的橡皮膜被气压推动逐渐向上运动，带动水位开关内部触点通断；当排水时，桶内的水位逐渐下降，气压也随之下降，当压力下降到水位开关的触点复位点时，触点动作，接通脱水电路，开始脱水。 水位开关凸轮轴的顶端装有水位旋钮，用户可以通过拧动旋钮来设定水位，当凸轮轴转动时，凸轮的a,b,c,d,e,f六个点分别与杠杆接触，如图3所示。杠杆在不同位置时压力弹簧的压力也不相同，开关闭合点和复位点也不相同，因此形成高、中、低等不同的水位，同时水位开关还设置了补进水功能，若开始洗涤后，用户感觉水位不够，可以将旋钮拧到'
补进水'位置，就开始补水，手松开后，停止补水。二、水位传感器带有模糊控制的电脑全自动洗衣机多采用 水位传感器来控制水位，水位传感器与水位开关的作用相当，能更加准确地控制水位，一般具有10挡水位或15挡水位，而水位开关最多只具有三四挡水位，因此水位传感器在电脑全自动洗衣机中被越来越广泛采用。水位传感器的结构如图4所示，橡胶隔膜的作用是密封气室；弹簧的作用是以一定的弹力压在橡胶隔膜上，将橡胶隔膜的非线性变化转变成磁芯的线性位移变化，同时对磁芯的抖动现象起阻尼作用；磁芯的作用是在周围产生磁场，通过它上下的移动来改变电感线圈的电感量。电感线圈与电容组成LC振荡电路，如图 5所示，通过电感线圈电感量的变化，改变其振荡电路的振荡频率；调整螺钉可以调整水位传感器的精度。电路中虚线框内的元件安装在水位传感器外壳上，虚线框内电路由反相器1,2，电阻R1,R2，电容C1,C2，电感线圈L组成基本LC振荡电路，反相器3将振荡电路输出的非数字脉冲信号，送到单片机IC中。反相器1-3是数字电路，输入端为高电平时，输出端为低电平，反之输入端为低电平时，输出端为高电平。由于R1,R2两个电阻加在反相器1,2的输入和输出两端，使反相器工作特性发生变化，并使该电路工作在线性放大区，电路对输入信号有近10倍的放大作用。
武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计 课程设计任务书 学生姓名：杜炳谦专业班级：通信1006 指导教师：付琴工作单位：信息工程学院 题目: 洗衣机自动控制电路设计与实现 初始条件： 通过学到的知识，利用定时器、数码管、LED等数字电路器实现系统设计。要求完成的主要任务: 1.电路原理说明以及原理图的设计 2.设计电路的仿真，并给出仿真结果及分析 3.设计报告的撰写 时间安排： 指导教师签名： 2012年 6月 7 日系主任（或责任教师）签名： 2012年 6月 7 日
目录 目录........................................................................................................................ I 摘要.................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................. I I 1.引言 (1) 2.设计要求和实现的功能 (2) 3.设计原理与方案 (3) 3.1 方案选择 (4) 4.单元电路的设计 (5) 4.1秒脉冲发生器 (5) 4.2 分秒计数器 (6) 4.3 控制电路部分 (10) 4.4循环电路 (11) 4.5 总电路图 (13) 5.电路仿真结果 (14) 5.1 秒脉冲发生器 (14) 5.2 显示电路仿真结果 (15) 6心得体会 (19) 参考文献 (19) 附录 (21)
数理与信息工程学院课程设计 题目：水位检测仪系统 专业： 班级： 姓名：学号： 实验地点：数理与信息工程学院电子系统设计室指导老师： 成绩：
目录 第1节引言 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统功能说明 (1) 第2节硬件设计基本原理与实现方法 (2) 2.1 水位检测与数据采集 (2) 2.2 数码管LED显示 (4) 2.2.1 相关芯片简介 (4) 2.2.2 显示部分工作原理 (5) 第3节系统软件设计 (8) 3.1 初始化程序 (8) 3.2 TMR1中断服务程序 (9) 3.3 数据转换子程序 (10) 3.4 TMR0中断服务程序 (11) 3.5 程序清单 (13) 第4节结束语 (22) 参考文献 (22)
水位检测仪系统 第1节引言 水位检测和显示仪表装置在工业上有着广泛的应用。本设计采用的是一种低成本的数码管显示驱动方案。在对成本较敏感的小型系统中，该方案有着一定的参考价值。 1.1 设计背景 键盘和显示器是单片机系统中人机对话不可缺少的一部分。在许多智能仪表的设计中，多用LED数码管来显示。这是因为LED数码管驱动简单，成本较低并且能适应恶劣的环境。用于数码管显示驱动的芯片有很多种，常见的有MAX7219、MAX7221、ZLG7290、IMC7218B以及8279等。这些专用芯片使用方便、功能教强，但价格偏高。本设计中采用的循环扫描的方式，充分利用单片机快速的处理能力对各显示单元分时选通，只需普通的串行移位芯片，就可以达到显示驱动的目的。这种方法对单片机的CPU占用率相对较高，不适宜于CPU任务繁忙的场合，但是对那些功能相对简单，CPU相对空闲的中小型系统非常实用，能够大大降低系统成本。 1.2系统主要功能 该装置对偏离零点的水位进行检测，然后将带符号的水位值（低于或高于零点）用数码管显示出来，并通过双色发光二极管LED阵列对水位高度进行模拟显示。整个装置主要包含水位检测和显示两个部分，现将每部分功能说明如下：（1）水位检测：在0mm、±10mm、±25mm、±50mm、±80mm、±120mm、±160mm、±240mm共15点基础上，检测水位偏离零点的大小。 （2）水位显示：将上一步检测结果用数码显示出来，显示值以比实际水位小的最近点为准，例如：水位实际高度为35mm，则数码管显示25mm。同时，用15个竖直排列的双色LED阵列直观的模拟当前水位高度，当水位没有达到某点相应的LED显示红色，达到或超过则显示绿色。当水位低于-240mm时报警灯显示绿色，高于+240mm时报警灯显示红色，当水位恢复正常值时报警灯熄灭。
摘要 液位监测系统在很多的地方都会用到，例如在工厂的生产当中，液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观，在生活当中，我们离不开水的利用，常常需要对水箱或水塔水位的监测，液位监测系统也与我们的生活息息相关，它关系着我们生活的品质和效率，所以我们要对液位进行连续的监测和控制。 本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测，通过分析领域条件下，在其系统中通过液位变送器获取信息（4-20mA），其采集电流太小而不容易测量，所以需要用放大电路对其放大，通过处理后，由模数转换变换为二进制数传入单片机，它可以对数据进行实时的处理。并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图，然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。 最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序，同时在Proteus软件里进行仿真，实现了对液位监测。通过该设计的运用，满足了间接测量，自动的控制及其管理的目的。 关键词：单片机；液位控制；Proteus仿真
Abstract Liquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level. The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us. At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management. Keywords：SCM; liquid level control; Proteus simulation