单片机课程设计(洗衣机控制系统)
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基于单片机的全自动洗衣机控制系统毕业设计论文基于单片机的洗衣机控制系统设计摘要单片机是计算机家庭的一个重要分支,它具有体积小、价格低、面向控制的特点,适用于各种工业控制、仪器仪表装置,在人类生产和生活的各个领域都有极为广泛应用。
本洗衣机控制系统,采用目前常用的89C51单片机,用汇编语言的编程方法,完成对洗衣机洗衣全过程的自动控制,并采用LED数码显示洗衣过程代码和洗衣剩余时间,洗衣完成后能自动报警。
使全自动洗衣机的使用更加简单、直观和方便。
本设计取材容易,结构简洁,易于制作,具有一定的实用价值。
关键字:单片机、汇编语言、动态扫描目录绪论1.1 设计目标1.2 设计意义第二章硬件和软件的设计方法 2.1 洗衣机的工作过程2.2 全自动洗衣机控制系统硬件的选择 2.3 单片机编程软件的选用第二章全自动洗衣机控制系统的设计原理 3.1 控制系统方框图3.2 控制板电路原理(附整机原理图) 3.3 控制功能及过程第四章洗衣机控制系统的软件系统4.1 洗衣机控制系统软件的编程思路 4.2 主程序及子程序流程图 4.2 洗衣机控制系统的源程序参考文献附录 AT89C51技术手册MCS-51系列单片机指令系统表第一章第一章:绪论在生产和生活的各个领域中,凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的出现。
单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化,而且抗干扰能力强,可在各种恶劣的环境下可靠地工作,成本也较低。
所以单片机的应用已极为广泛,它在工业自动化、工业测控、智能仪器仪表、家用电器、信息与通信、军事装备等方面都在发挥着“微电脑控制”的作用。
1.1 设计目标用51系列单片机89C51控制全自动洗衣机的运行,使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。
不同的衣物,洗涤、漂洗、脱水和洗衣电机正反转所用的时间不同,要求设计能够实现过程选择,并在LED显示屏上显示过程代码。
在运行的时候能显示完成整个过程的剩余时间。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
本文基于单片机技术,设计了一种全自动洗衣机控制系统。
该系
统采用了微控制器作为主控芯片,利用多种传感器对洗衣机的运行状
态进行监控和反馈,并采用液晶显示屏和按键操作界面,实现了对洗
衣机的全面控制和调节。
首先,本文介绍了洗衣机控制系统的设计原则和功能要求。
针对
用户需求,系统应该具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点。
为达到这些要求,设计人员利用已有的电子和机械技术,创新性地将
控制系统进行了完善和优化,使其在技术和应用水平上均能满足用户
的需求。
其次,本文阐述了洗衣机控制系统的硬件实现方案。
主要涵盖了
微控制器的选型、传感器的选择与应用、负载驱动模块的设计等方面,全面展示了整个控制系统的结构和工作原理。
接着介绍了系统关键部
件的详细设计方案,包括自动化程序的设计、数据采集与处理的方法、通信协议的制定等,为系统的良好运行提供了坚实的技术保障。
最后,本文对系统的实验结果进行了分析和评测。
从洗衣机的功耗、清洗效果、安全性、用户友好性等多个维度对系统进行了考核和
评估,并得出了较为准确和权威的测试结论。
结果表明,本文设计的
洗衣机控制系统在自动化程度、清洗效果、耗能等方面均优于传统洗
衣机,可以达到用户期望的高度。
综上所述,本文基于单片机技术,设计了一种全自动洗衣机控制
系统。
具备自动化操作、清洗效果稳定、耗能低等特点,具有广阔的
应用前景和市场潜力。
本文的成果对洗衣机的自动化控制技术和应用
研究具有一定的启发和参考价值。
基于51单片机的智能洗衣控制系统设计1. 引言智能家居技术的发展为我们的生活带来了诸多便利,其中智能洗衣控制系统是其中的一项重要应用。
本文旨在基于51单片机设计一种智能洗衣控制系统,通过对洗衣机的控制和监测,提高洗衣质量和用户体验。
2. 智能洗衣控制系统设计原理2.1 51单片机介绍51单片机是一种常用的微控制器,具有体积小、功耗低、易于编程等特点。
在本设计中,我们选择51单片机作为主要的控制器。
2.2 智能洗衣系统功能需求智能洗衣系统应具备以下功能需求:2.2.1 温度控制:根据用户设定的温度要求,自动调节水温。
2.2.2 洗涤程序选择:根据用户选择不同类型的布料和污渍程度,自动调节洗涤程序。
2.2.3 水位监测:通过传感器实时监测水位情况,并根据需要自动添加或排放水量。
2.2.4 电机驱动:通过电机驱动实现转筒运转、排放水等功能。
...3 实验结果与分析在实际实验中,我们成功地实现了基于51单片机的智能洗衣控制系统,并进行了多组洗衣实验。
通过对洗衣机的控制和监测,系统能够根据用户设定的要求进行智能化的洗涤操作,并在完成后自动停止。
4 总结与展望通过本次研究,我们成功地设计并实现了一种基于51单片机的智能洗衣控制系统。
该系统具备温度控制、洗涤程序选择、水位监测和电机驱动等功能,能够提高洗衣质量和用户体验。
然而,目前该系统还存在一些局限性,如对于特殊布料和污渍处理不够精细等。
未来工作可以进一步优化系统设计,并结合更多的传感器和算法来提高智能化程度。
5 致谢本次研究得到了指导教师的悉心指导与帮助,在此向他们表示诚挚的感谢。
同时也感谢参与本研究工作并提供支持与帮助的各位同学们。
6 附录附录中包含了本次研究中使用到的关键代码、电路图、数据表格等详细信息,以供读者参考。
通过对基于51单片机的智能洗衣控制系统的设计,本文详细介绍了系统的原理、功能需求、硬件设计和软件设计等方面。
通过实验验证了系统的可行性,并对实验结果进行了分析。
基于单片机的洗衣机的控制系统设计一、洗衣机控制系统的功能需求分析洗衣机的主要功能是对衣物进行洗涤、漂洗和脱水。
为了实现这些功能,控制系统需要具备以下几个方面的能力:1、洗涤模式选择:用户能够根据衣物的材质和脏污程度选择不同的洗涤模式,如标准洗、快速洗、强力洗等。
2、水位控制:根据衣物的数量自动或手动选择合适的水位,以达到节约用水和提高洗涤效果的目的。
3、洗涤时间控制:不同的洗涤模式对应不同的洗涤时间,控制系统需要准确地控制洗涤过程的时间。
4、转速控制:在脱水阶段,需要根据衣物的重量和材质控制电机的转速,以确保脱水效果和保护衣物。
5、故障检测与报警:能够检测洗衣机运行过程中的故障,如电机过载、水位异常等,并及时发出报警信号。
二、硬件设计1、单片机选型选择一款适合洗衣机控制系统的单片机是至关重要的。
需要考虑单片机的性能、引脚数量、存储容量、价格等因素。
常见的单片机如STM32 系列、ATmega 系列等都可以满足需求。
2、传感器模块(1)水位传感器:用于检测洗衣机内的水位高度,常见的有压力式水位传感器和电容式水位传感器。
(2)衣物重量传感器:通过测量电机的负载来估算衣物的重量,从而为水位和洗涤时间的选择提供依据。
(3)转速传感器:用于检测电机的转速,以实现对脱水转速的精确控制。
3、电机驱动模块洗衣机的电机通常为交流电机或直流无刷电机,需要相应的驱动电路来控制电机的正反转、转速和启停。
可以使用专门的电机驱动芯片,如 L298N 等。
4、显示与按键模块为了方便用户操作和了解洗衣机的工作状态,需要设计显示模块和按键模块。
显示模块可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管,按键模块可以采用薄膜按键或机械按键。
5、电源模块为整个控制系统提供稳定的电源,通常采用交流 220V 市电经过变压器降压、整流、滤波和稳压后得到所需的直流电源。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的校准、显示模块的初始化等。
可编辑修改精选全文完整版PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计LT1 系统描述即设计要求1.1 自动洗衣机的介绍随着科学技术不断进步和社会飞速发展,洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。
洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。
基于全自动洗衣机的应用日益广泛,本次设计利用三菱公司生产的PLC控制全自动洗衣机,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,洗衣机可靠性、节能性得到了提高。
PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。
全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。
在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。
首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、脱水程序相对复杂;其次,在设计控制系统硬件时.要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。
它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。
因此在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。
另外它的编程语言也相对简单。
1.2自动洗衣机的设计要求通过PLC实现的设计要求为:(1)按下启动按钮及水位选择开关,注水直到高(中、低)水位,关水;(2)2s后开始洗涤;(3)洗涤时,正转30s,停2s,然后反转30s,停2s;(4)如此循环5次,总共320s后开始排水,排空后脱水30s;(5)开始清洗,重复(2)~(5),清洗两遍;(6)清洗完成,报警3s并自动停机;(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数);若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗,试改变有关输入点,并在程序中加入轻柔洗功能2 方案论证2.1 采用PLC系统:1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。
教育部直属国家“211工程”重点建设高校单片机原理课程设计报告指导教师:王宪学生学号:0702100229学生姓名:王侠学生班级:通信1002一、设计目标用51系列单片机控制全自动洗衣机的运行,使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。
采用LED和数码显示管显示洗衣机所处在的模式和水位,所处的的洗衣状态,水温,以及完成洗衣的剩余时间。
实现不同模式下水位的选择一共三种模式(标准,轻柔,快洗),四种水位,当洗衣机启动后,上水电磁阀打开注水,当水到达设定的限位时,上水电磁阀断电,注水过程停止,启动电机全自动控制洗衣操作,整个过程的进行按时间控制,时间自定,软件编程使用汇编语言。
洗衣机功能要求二、洗衣机的硬件设计本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入、洗衣、漂洗、排水和脱水等阶段。
控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路构成。
电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V电源,单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程,主要由AT89S51单片机、2位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;外部硬件电路有继电器、三极管、电动机、进水电磁阀、排水电磁阀组成。
2.1 按键洗衣机面板上有4个按钮:1K1为启动键,K2用于模拟洗衣机的盖板打开,K3用于快速洗衣方式;当脱水时,模拟盖板合闭,K4用于脱水。
2.2 洗衣程序洗衣机的主要工作程序是:洗涤——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。
(1)洗涤过程:放好待洗物,启动开关,进水阀通电,向洗衣机供水,当供水达到预定水位时,水位开关接通,进水阀断电关闭,停止供水。
洗涤电动机接通电源,带动波轮(或桶)旋转,产生各种形式的水流搅动衣物进行洗涤。
通过电动不停的正转、停、反转、反复循环,形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用。
同时,衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力,以次达到洗涤衣物的目的。
(2)漂洗过程:漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液,因此,漂洗过程与洗涤过程的电器动作是完全相同的。
《单片机技术与应用》课程设计洗衣机控制设计专业班级:学号:姓名:目录一、设计目的要求 (3)二、设计要目标 (3)三、硬件设计 (4)1、系统设计流程 (4)1.1系统模块划分 (5)2、模块设计 (7)2.1AT89C51单片机控制模块的设计 (7)2.1.1 AT89C51介绍 (7)2.1.2AT89C51单片机的主要管脚功能 (7)2.2单片机系统复位电路 (8)2.3标准时钟电路 (9)2.4控制电路设计 (10)2.5显示电路设计 (10)2.6数码管显示电路设计 (11)2.7水位检测电路 (13)2.7.1进水控制电路 (13)2.7.2排水控制电路 (14)2.8水位监测模块 (14)2.9报警电路设计 (15)3.0电机控制系统设计 (15)四、软件设计 (18)1、系统设计流程 (18)1.1系统模块划分 (18)2、模块设计 (19)2.1主程序 (19)2.1.1 主程序执行 (19)12.2三个运行方案程序 (20)2.2.1 三个运行方案执行 (20)五、结果讨论 (22)5.1仿真原理图: (22)六、工作总结 (25)附录 (26)原理图: (26)参考文献 (26)2一、设计目的要求设计要求(1)洗衣机可选择多种洗涤状态,用户只需要选择洗涤模式,洗衣机自动选择洗涤程序,完成洗涤。
(2)暂停功能。
不管洗衣机工作在什么状态,当按下暂停键时,洗衣机必须暂停工作,待驱动键按下后洗衣机又能按原来所选择的工作方式继续工作。
(3)声光显示功能。
洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声光提示或显示。
(4)本设计包含硬件和软件设计。
(5)因为是全自动洗衣机,程序将完成洗涤、脱水的全过程。
(6)脱水完成后,蜂鸣器蜂鸣,通知用户洗涤完成。
二、设计要目标本系统控制的对象为套桶式单缸低波轮全自动洗衣机,其功能要求如下:1.强、弱洗涤功能。
强洗时正、反转驱动时间各为4秒,间歇时间为1秒;标准洗时正、反转驱动时间各为3秒,间歇时间为1秒弱洗洗时正、反转驱动时间各为2秒,间歇时间为1秒2.三种洗衣工作程序,即标准程序强洗程序、弱洗程序和甩干程序。
基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计本文介绍了一种基于STM32单片机的自动洗衣机设计方案,该方案利用STM32单片机实现洗衣机的控制和管理,使洗衣机具有自动化、可编程化的特点,使用户能够方便地控制和管理洗衣机。
一、设计方案该方案采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,在单片机上编写程序控制洗衣机的运行。
洗衣机主要由水箱、电机、传感器和按键等组成。
1. 水箱水箱是洗衣机的主要组成部分,它用于存放衣物和水。
在洗衣机运行过程中,需要不断地加水和排水。
为了实现洗涤、漂洗和甩干等功能,水箱还需要配备上升、下降和翻转等功能。
2. 电机洗衣机采用直流无刷电机作为动力,这种电机具有功率小、噪音低、寿命长等特点。
电机既可以控制水箱的上升和下降,也可以控制水箱的翻转。
此外,电机还可以在不同的转速下实现不同的洗涤模式。
3. 传感器传感器用于检测洗衣机的状态和环境,例如水位、温度、湿度和气压等。
根据传感器的反馈信息,单片机可以控制电机和水阀等,实现洗衣机的自动化控制和调节。
4. 按键按键是洗衣机的输入部分,它用于向单片机输入命令。
洗衣机的命令主要包括开机、关机、加水、抽水、以及洗涤、漂洗、甩干等操作。
二、功能实现为了实现洗衣机的自动化控制和管理,我们需要在单片机上编写相应的程序。
程序主要包括以下功能:1. 加水和抽水控制单片机需要根据传感器的反馈信息,控制水阀和电机的开关,从而实现洗衣机的加水和抽水功能。
在加水和抽水的过程中,单片机需要控制水位和流量。
2. 洗涤、漂洗和甩干控制3. 温度和时间控制4. 显示和报警功能为了方便用户操作和控制洗衣机,单片机需要实现相应的显示功能。
通过液晶显示屏,用户可以随时了解洗衣机的状态和调节情况。
同时,单片机还需要实现报警功能,当洗衣机发生故障或异常操作时,自动报警提示。
三、总结。
山东协和学院工学院,山东济南 250109【摘要】采用了STC89C52单片机进行设计控制系统,控制系统主要是四个部分构成:用户参数输入、洗涤、脱水、最后报警。
以单片计算机为主体构成的主要控制系统,主要控制系统是以STC89C52单片机为内核,使用键盘、蜂鸣器、电源、水位传感器等为核心,完成对洗衣机内各步骤的管理。
【关键词】STC89C52单片机洗衣机控制系统1总体方案设计1.1设计任务1.研究内容:利用单片机实现了一种新型的洗衣机控制装置。
利用MCU作为主机,通过对所需的外部电路进行扩充,实现了对全自动洗衣机的控制。
2.主要功能:(1)标准:12 min的浸洗、2 min的冲洗、3 min的脱水;(2)快速:4 min的浸洗,2 min的冲洗,2 min的脱水;(3)轻柔:3 min的浸洗,3 min的冲洗,2 min的脱水;(4)调试模式:整个的处理时间为1分钟;(5)有开机/停机按键的操作:先按下菜单,然后再按下选单,选好要做的工作,当工作完成后,再按下停止。
(6)具有脱水功能。
(7)具有指示功能:入水时显示,洗净时显示,排干时显示,漂洗时显示,脱水时显示。
1.2洗衣机的设计方案本控制系统由按钮输入、浸洗、洗涤、漂洗、排气、再洗涤等五个环节构成的。
本控制系统由主回路和单片机系统,外围硬件回路构成[8]。
用STC89C52单片机控制器为基础,以二个共阳数码管,键盘,蜂鸣器,水位传感器,以及发光二极管等为中心元件;由继电器,充气三极管,发电机,以及步进马达驱动器等组成的外围硬件。
1.2.1 按键在洗衣机的控制器上有四个按键,分别是K1、K2、K3、K4K1是单选按键,使用K4前先将K1按下,避免出现错误。
K2是开机按键、K3是停止按键、K4是菜单。
1.2.2 洗衣程序(1)水洗工序接通电源后,如果没有选择清洗时间,那么洗衣机将从清洗程序启动。
进入清洗程序,先加水,当加水指示灯点亮,启动加水,达到所需的时间后,加水停止;马达 M开启,推动水轮转动,产生洗涤水。
摘要随着电子技术的飞速发展,人们生活水平的提高及生活节奏的加快,家电产品是越来越深入人们的日常生活。
本系统研究的内容就是以单片机为中心的洗衣机控制系统设计,系统采用常见的价廉物美的ATMEL单片机AT89C51作为控制核心。
为防止因电源过低或电源间断性供电而引起电脑工作状态混乱,设计了欠压检测保护电路。
如有脱水误开盖或脱水不平衡等状况,蜂鸣器鸣叫,提示用户进行处理,保证洗衣机及人身安全。
本设计按键较少,采用单端直接输入方式,使电路简单。
功率驱动电路先由三极管进行电流放大后再加到继电器的控制极上,作为继电器的触发信号。
由继电器实施对电动机、进水阀、排水阀的控制。
显示电路采用三只发光二极管作程序选择键功能显示。
电源电路经变压,整流,滤波后经三端集成稳压器7805输出稳定的5V直流电压,作为程序控制器的主电源。
关键词:单片机;洗衣机;程序;电源AbstractAlong with electronic technology swift development, the people living standard's enhancement and rhythm of life's quickening, the electrical appliances product is more and more thorough people's daily life. This system research's content is take the monolithic integrated circuit as the central washer control system design, the system uses the common low-price quality merchandise ATMEL monolithic integrated circuit AT89C51 to take the control core. In order to prevent because of the power source to be excessively low or the power source discontinuity power supply causes the computer active status to be chaotic, has designed the undervoltage examination protection circuit. If has the dehydration to uncap or the dehydration by mistake not balanced and so on conditions, the buzzer sounds, to prompt the user to carry on processing, guarantees the washer and the personal safety. This design pressed key are few, selects the single end direct input method, makes the electric circuit to be simple. The power driving circuit carries on first after the triode tube the electric current enlarges adds to relay's control again on extremely, takes relay's trigger pip. Implements by the relay to the electric motor, the inlet valve, draw-off valve's control. The display circuit uses three light emitter diodes to make the program selection key function demonstration. The power circuit passes through the live pressure, the rectification, after the filter, after three end integration manostat 7805 output stable 5V DC voltage, takes program timer's main power source.key word: Monolithic integrated;The washing machine;Program;Power supply目录1 绪论 (1)1.1 课题开发背景 (1)1.2 目的意义 (2)1.3 国内外现状及水平 (2)1.4 设计内容 (4)2 硬件设计 (5)2.1 硬件系统总体设计 (5)2.1.l 单片机按键控制电路 (5)2.1.2 稳压电源电路 (6)2.1.3 时间及进程显示电路 (6)2.1.4 蜂鸣器电路 (7)2.1.5 电机控制电路 (8)2.1.6 单片机的驱动复位电路 (9)2.2 系统的水位检测 (10)2.3 器件的选择 (11)3 软件设计 (12)3.1 软件总体设计 (12)3.1.1 洗衣机控制器时间程序设计 (13)3.1.2 洗衣机控制器电机控制程序设计 (13)4 系统电路仿真 (15)4.1 系统注水并准备运行仿真 (15)4.2 电机转动仿真 (16)4.3 系统脱水仿真 (17)4.4 LED显示灯的仿真电路 (17)5 调试 (19)5.1 硬件调试 (19)5.2 软件调试 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录A 英文原文 (24)附录B 汉语翻译 (28)附录C 程序 (31)附录D 电路原理图 (43)1 绪论1.1 课题开发背景从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。
单片机课程设计(洗衣机控制系统)东北石油大学课程设计课程单片机课程设计题目洗衣机控制系统设计院系电气信息工程学院专业班级测控14-1班学生姓名孔锡达学生学号 140601240115 指导教师路敬祎(副教授)赵志华(副教授)2017年7 月28日任务书课程单片机课程设计题目洗衣机控制系统设计专业测控14-1班姓名孔锡达学号140601240115主要内容:本课题针对洗衣机控制系统的发展现状以及当今社会发展对于产品智能化的要求,设计一种基于单片机微处理器的控制系统。
要求具有较高的可靠性和实用性,实现智能化控制。
本文以单片机为控制器核心设计控制系统,使洗衣机可处于自动模式依次进行进水、洗涤、排水、脱水四个过程;也可处于手动模式通过按键进行洗涤、排水、脱水三个过程的选择,并且处于何种模式,何种过程能够通过指示灯显示。
基本要求:1、分析洗衣机控制系统设计各种方案的优缺点,说明本设计方案选用原则;2、阐述本设计方案的基本工作原理、分析并注明元器件选取参数;3、绘制并分析洗衣机控制系统硬件设计原理图及电路图;4、设计完整的程序框图和程序清单;参考文献:[1]余永权.单片机在控制系统中的应用[M].北京电子工业出版社,2003:23-78.[2]冯先成.单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社,2009:56-98.[3]元增民.模拟电子技术[M].北京:中国电力出版社,2009:35-97.[4]万光毅,严义,邢春香.单片机实验与实践教程[M].北京:北京航空航天大学,2006:23-110.完成期限2017.7.17—2017.7.28指导教师专业负责人2017年7 月16日摘要随着经济社会的快速发展,智能化,自动化以成为当代社会的主旋律。
因此,设计了基于单片机的全自动洗衣机控制系统。
本系统实现了对洗衣机整个过程的控制,包括进水、洗涤、排水、脱水四个阶段.控制系统主要由电源电路,单片机控制系统和外部硬件三大模块组成。
通过单片机的控制,外部硬件随着用户参数的输入,洗衣机按照用户的选择要求进行运作。
本设计实现了自动和手动模式自选,能够满足现代家庭的基本洗涤要求,具有一定的实用性、可靠性,能够实现自动化、智能化。
关键词:手动模式;自动模式;洗衣机;单片机;控制系统目录1设计要求 (1)1.1功能与用途 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3国内外发展现状 (1)2设计方案 (4)2.1方案说明 (4)2.2方案论证 (5)3硬件设计 (6)3.1硬件电路 (6)3.2参数计算 (10)3.3器件选择 (10)3.4元器件清单 (11)4软件设计 (11)4.1软件介绍 (12)4.2程序介绍 (13)5系统仿真 (26)5.1系统仿真 (26)5.2问题及解决 (27)6总结 (27)参考文献 (29)1设计要求1.1功能与用途设计一个基于单片机的洗衣机控制系统,洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水四个过程组成,并且能达到“自动模式”和“手动模式”两种控制模式要求:(1)按下启动按钮,开始进水直到水满(即水位达到高水位)时停止进水开始洗涤。
(2)洗涤时,正转30秒,停2秒;然后反转30秒,停2秒,如此循环5次,总共320秒开始排水。
(3)水位下降到低水位时开始脱水并继续排水,脱水30秒。
(4)开始清洗,重复(1)—(4),清洗三遍。
(5)若按下洗涤按钮,可实现手动洗涤。
(6)若按下排水按钮,可实现手动排水。
(7)若按下脱水按钮,可实现手动脱水。
1.2课题研究的意义目前中国洗衣机市场正进入更新换代期,市场潜力巨大,人们对于洗衣机的要求也越来越高,目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等几大功能,在许多方面还不能达到人们的需求。
这就要求设计者们有更高的专业和技术水平,能够提出更多好的建议和新的课题,将人们的需要变成现实,设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。
目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容,打多洗衣的厂家都注重格子品牌的洗衣机的特长,突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能,洗衣机的各项功能是由单片机控制实现的,单片机的体积小,控制功能灵活,因此,设计出给予单片机控制系统就具有很强的实用性。
而本次设计的洗衣机控制器也是为了满足某些用户的不同需要。
同时也将单片机控制技术用到了实际生活中,最重要的是将所学的东西运用化。
1.3国内外发展现状当今世界是技术、知识打爆炸的年代,只要人们有需要,就有可能生产出某种产品来满足人们的需要。
洗衣机的发展正是这样,人们在生活中发现了它的某些不便,就会在实际中不断地改进和完善它,新型的洗衣机正是在这种情况下诞生的。
1.3.1国外情况1、超声波洗衣机超声振动产生空穴现象,在洗涤中通过边生产气泡边消失的运动,产生强水压,再加入小量洗衣剂,振动纤维,超声乳化去污,水中气泡上升,产生了洗涤桶中央向外侧翻动的水流,便衣服之间相互摩擦,并与洗涤剂充分接触产生很有效的洗涤作用。
这种洗衣机洗涤桶小,桶内无运动部件,无机械电气故障,修理方便。
词典均匀性好,不缠绕,不伤布料,洗涤效果好,省水,省电。
2、电磁洗衣机这种洗衣机洗涤桶内有4个洗涤头,上面各有个夹子,把衣物伸展夹住,每个洗涤头上有个电磁线圈,接通电源发生2500次/秒的微击振动,使衣物在洗涤液中洗涤。
因不用电机驱动,无噪声,省水50%,省电75%。
3、高温泡沫洗衣机日本大阪大研制的一种不用高温泡沫来洗涤衣物的洗机。
洗涤剂灌于洗衣机低部,放衣物后拨动开关,开始鼓风,将空气送入罐中产生泡沫,由加热到701马君:基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计摄氏度高温泡沫洗净衣物,然后进入洗衣桶旁边的消泡装置,一般洗5-10分钟/5次,21L/1kg干衣。
4、真空洗衣机原苏联研制的一种不用洗衣粉或洗涤剂的洗衣机,真空泵将洗衣桶内吸成真空状态,桶中水运动产生气泡爆破并去污。
洗净度高,不损衣、无噪声、造价高。
实际上是采用冷沸腾洗涤原理,在几秒钟内从洗涤桶的上部那空气抽出。
稀薄空气与水如沸腾状,衣物在泡沫漩涡中搅动,1.5-2分钟就能洗净衣物,一般洗衣服7-10分钟即可完成全过程。
5、喷射式洗衣机意大利扎努西公司研制一种将洗涤剂不断喷射向衣物的洗衣机,似乎无水,可以省水20%,省洗涤剂30%,省能35%,省时间10%。
这种洗衣机完全不同于前装式滚筒洗衣机,安装在喷淋系统内的喷射装置持续不断地将水和洗涤剂喷淋在衣物上进行洗涤,并在不锈钢桶内搅动衣物。
衣物在液体中不停地搅动,就像桶内根本没有水一样。
然而水却渗透过衣物流入位于滚筒底部的一个储水槽中。
在槽中,水被从新加热再次循环喷射到衣物上去,洗涤桶做周期性脱水,以排去水和污物,随后漂洗3次,最后脱水洗完。
1.3.2国内现状由于我国洗衣机厂起步晚,加上技术方面的一些问题,不可避免的在现有的机型中出现一些弊病。
主要弊病有:噪声大,漏电和漏水,进水不畅或进水不止或排水不畅,工作周期不平稳、振动大,损伤洗涤物,洗涤效果不佳,脱水插自动性不佳,脱水不良,重量大,容量不合理。
具体来说,洗衣机的问题存在于结构、质量、原材料和模具及管理方面。
1、结构类型。
方面我国洗衣机多属波轮式。
今后波轮式任然是主要形式。
为了适应国外市场的不同需求,要适当地生产些新型式的滚筒式和搅拌洗衣机,进而生产具有波轮式、搅拌式两种洗衣机优点的新机型。
为了使波轮式洗衣机洗涤更合理,应努力将全自动洗衣机提高到电脑型的水平。
双桶洗衣机再提高漂洗的条件下,以重点生产全自动型喷淋式洗衣机为宜。
同时要注意避免新水流洗衣机一味地提高波轮式的转数及其转动时间或增高波轮筋高的倾向,以免损伤衣率和缠绕率回升增高,降低了新水流洗衣机的优越性。
2、质量方面。
我国洗衣机的质量问题,具体反映再功能、外观和可靠性三方面,与国外存在较大的差距。
把国内外洗衣机放在一起,从功能、电源插头、面板装饰、旋钮结合,塑料件的光整度(光洁、毛刺和变形),外箱和螺丝钉的成形及防锈,皮带的耐磨及噪音进排水阀和水位开关阀质量,电脑控制各种功能的能力,电脑的康电压波动、抗干扰防静电的能力,以及传感器的灵敏度等方面,很容易看出那几台是国产货,再加上装配工艺较落后,致使我国洗衣机的质量稳定性差,出口有一定的困难。
目前我国洗衣机无故障运行水平为250-500小时,而国外同类产品达1500-2000小时,即十年不需修理。
我国的洗衣机出口,切不可立足于搞好售后服务,否则将来带来很多麻烦。
因此提高洗衣机的质量要从提高零部件的质量入手。
关键电器件和传动件应组织专业分工,制定标准,组织攻关,进行认证,在改进功能方面、外观质量和可靠性三方面,进行全面整理,提高水平。
3、原材料和模具方面。
洗衣机的原材料主要是塑料盒薄钢板,目前均供不应求,需进口。
一旦进口受阻,生产便要停滞下来。
质量好的原材料生产的塑料件注塑工艺和塑料模具的质量问题。
另外,塑料的各种规格来源也不足,靠进口,成本就降不下来,以每台洗衣机10公斤台粗计,年产1000万台每年需薄钢板6万吨,目前50%还供应不上。
我国洗衣机要维持生产,大型模具的设计、制造和使用寿命,应组织攻关解决。
4、管理方面。
各洗衣机厂从国外引进的设备和技术的消化吸收还没有落在实处,有的厂家只是计划一下,软件技术既没有消化,也没有吸收,照老办法生产,甚至买来就一直锁在柜子里。
现在出口洗衣机和前几年引进类似,盲目自我竞争,各自为政,因此在出口管理方面,应协调一致,出口业务进行,统一对外。
2设计方案2.1方案说明方案一、基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计控制系统的主要组成器件是AT89S52单片机、指示灯、电机、按键、继电器,主要组成电路有单片机最小系统、进排水电路、电机控制电路、按键电路、指示电路。
通过按键输入来确定洗衣机工作的模式状态即自动模式或者手动模式。
设计总原理图如图2-1。
图2-1设计总原理图方案二、基于DSP 的变频洗衣机控制系统设计本洗衣机系统主要实现的功能包括:进水、洗涤、排水、脱水、四个过程根据变频洗衣机的原理和负载特性。
本课题的洗衣机工作模式可分为自动和手动两种洗衣模式。
自动方式由洗衣机自动检测、预备各项参数进行洗衣,手动方式需要用户设置各部分的工作参数,包括洗涤设置、排水设置、脱水设置、电机转速等。
接下来,进水阀打开通过水位传感器判断水量是否达到要求。
开始浸泡,最后根据用户手动设置的参数进行浸泡(自动式默认时间为零),然后获取检测或设置的工作参数完成洗衣程序中的洗涤,排水和脱水等操作。
方案三、PLC 控制的全自动洗衣机课程设计洗衣机的工作原理:洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电动机正转进行甩干。