09325101波轮洗衣机电路设计
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洗衣机控制系统中的电力电路设计一、引言洗衣机是一种现代家庭生活的必需品,它的控制系统对于洗衣机的性能和效果起着关键性的作用。
其中的电力电路设计不仅要保证稳定可靠,还必须考虑到高效节能的因素,使得洗衣机在使用过程中不仅能够洗净衣物而且能够达到较好的节能效果。
本文将分析洗衣机控制系统中的电力电路设计。
二、洗衣机控制系统电路概述洗衣机的控制系统主要由以下几个部分组成:1.主控制器:主控制器是洗衣机控制系统中的核心部分,它可以控制所有的洗衣机功能和操作。
主控制器通过与用户界面和传感器的通信来完成其功能。
主控制器还可以监测机器的性能和运行状态,并能够自动调整水位、水温和滚筒转速等参数。
2.用户界面:用户界面包括显示面板和按钮。
显示面板可以显示机器的运行状态和配置参数。
按钮可以启动机器、设置操作参数和选择程序模式。
3.传感器:传感器用于监测洗衣机的运行状态和衣物的加载情况。
洗衣机中常用的传感器有温度传感器、水平传感器和压力传感器等。
4.电力电路:电力电路是洗衣机控制系统中最重要的部分之一。
它包括电机驱动器、电源、继电器、保险丝和断路器等。
电力电路的设计必须保证稳定可靠,同时还需要考虑到能耗和安全因素。
三、电力电路的设计1.电机驱动器的设计洗衣机中的电机驱动器是一个必需的电力元件,它的设计对于洗衣机的性能和使用寿命起着决定性的作用。
电机驱动器的设计必须满足以下几个要求:(1)高效节能:电机驱动器需要保证高效节能的需求。
一方面,它需要保证能够提供足够的电力给电机驱动器,以保证滚筒的高速旋转。
另一方面,它需要尽量减少能耗,通过改变驱动器的输出功率,以适应不同的洗涤模式和衣物负荷。
(2)可靠性:电机驱动器必须具备高可靠性和低故障率。
在工作过程中,它必须能够保持稳定运行,避免产生故障和损坏洗衣机。
(3)安全性:电机驱动器的设计必须考虑到安全因素。
它必须保证洗衣机在高速旋转的情况下,不会出现任何的危险或事故。
因此,需要保证其安全性能,例如增加限速装置和安全保护措施等。
机电一体化课程设计题目:波轮式全自动洗衣机摘要波轮洗衣机是由日本人发明的,是典型的日式机器,日本人洗衣服习惯用冷水,在习惯使用冷水的前提下,滚筒洗衣机就没有波轮的洗的干净,当然也可以在使用滚筒洗衣机时使用电辅加热的功能,但这样需要更长的时间,而日本人讲求生活效率,平时很忙,生活空间又狭小,需要不占地方又能搬来搬去,滚筒的根本就搬不动,所以坚持使用波轮洗衣机。
滚筒洗衣机在欧洲较流行,是因为欧洲家庭一般都较休闲,习惯用热水洗衣服,而且多数有冷热双路供水,能够方便地使用热水洗涤。
他们的选择都是各有各的原因,甚至包括洗衣机生产商们热衷于制造概念,非要说什么滚筒的比波轮的先进,实在是很片面,也不科学.专家认为,未来洗衣机的发展方向将是超声波洗衣机,运用超声波原理振动洗衣,从概念上彻底更新洗衣机洗涤原理,不再使用洗衣粉,是真正的环保型洗衣机。
关键字:洗涤脱水转速目录摘要第1章绪论 (1)1.1 机电一体化课程设计目的 (1)第2章波轮式全自动洗衣机机电系统设计 (2)2.1波轮式全自动洗衣机总体结构 (2)2.2 进水,排水系统 (3)2.3传动系统结构及工作原理 (7)2.4机械设计系统传动计算 (19)致谢 (27)参考文献 (28)波轮式全自动洗衣机机电系统设计第1章绪论1.1 机电一体化课程设计目的机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。
要求学生做那个和运用说学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识,独立进行一次机电结合的设计训练,主要目的是:1) 学习机电一体化系统总体设计方案立定,分析与比较的方法。
2) 通过对机械系统的设计,掌握集中典型传动晚间与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。
如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。
3) 通过对进给伺服系统的设计,掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式,学会选用典型的位移/速度传感器;如交流、逼近伺服进给系统,增量式旋转编码器,直线光栅等。
2008—2009学年第二学期《数字电子技术课程设计》设计报告专业班级电气07-1姓名学号开课系室电工电子学教学中心设计日期 2009年7月4日~7日洗衣机的简易控制电路设计一、设计任务及要求:洗衣机是家庭常用电器,一般可以有多种工作模式可供选择。
在此要求设计具有两种工作模式的简易洗衣机控制电路,具有复位、模式设置、洗衣时间预置、启动、暂停功能,并能显示洗衣机的工作状态(如洗涤时间倒计时,电动机的正反转、暂停)。
(一)具体要求:1、设置为复位开关S0,开关状态S0=1时,对系统状态进行复位,计数器清零。
S0=0时,进入模式选择。
2、设置模式选择开关S1。
开关状态S1=0时,执行洗衣模式一,控制洗衣机的电机按照图1的规律循环运转;S1=1执行洗衣模式二,控制洗衣机的电机按照图2规律循环运转。
图1 洗衣模式一图2 洗衣模式二3、洗衣时间预置键K1和K2。
当S1=0,S2=0时,预置模式一的洗衣时间;当S1=1,S2=0时,预置模式二的洗衣时间。
在时间预置功能下,按一下K1按键洗衣时间增加1分钟(一个洗衣循环),按一下K2按键洗衣时间减少1分钟(一个洗衣循环),预置时间范围为0-9分钟。
4、设置启动开关S2。
洗衣模式设定后,开关状态S2=1时,按照设定的洗衣模式启动电机运转。
在洗衣过程中分别用3个LED灯来显示电动机的正转、翻转,间歇等状态。
5、设置暂停开关S3。
当开关状态S3=1时,洗衣暂停,计数器状态、显示均保持,并点亮LED灯显示暂停状态。
S3=0时正常运转。
(二)输入输出资源说明:1、输入信号:四个控制开关S0、S1、S2、S3(开关拨下时S =0,开关拨上时S =1),两个按键K1和K2(按下时K=1,松开时K=0)。
2、外部输入脉冲信号时钟源CP (10Hz ),经适当分频后供计数器使用。
3、输出3组显示译码信号(每组7个输出端),分别接到外部的三个七段数码管M1、M2,M3上(共阴极接法)。
波轮式全自动洗衣机的电路工作原理一、电路图原理微计算机式程控器全自动洗衣机是由CPU芯片发出各种指令,利用电磁铁或晶闸管控制电器执行部件运行的。
机电式程控器全自动洗衣机是通过程控器内的各个触点分别接通和断开,来接通和断开线路控制电气部件运行的。
无论哪一类型的电气控制系统,它们控制的对象都是一样的,即进水电磁阀、排水电磁阀和电动机;它们的检测机构也是一样的,即盖(安全)开关和水位(压力)开关。
全自动洗衣机控制系统方框图如图7-4所示,电路简图如图7-5所示。
二、工作步骤原理1、打开洗衣机桶盖,放入衣物,用专用软管连接水龙头和进水阀,打开水龙头。
电路相应工作情况:因桶盖打开,桶盖安全保护开关处于断开状态,同时因为按动ON/OFF电源开关,洗衣程序没有启动,即使通电整机也无法工作。
2、插上电源,按动ON/OFF电源开关,选择洗衣方式及水位位置选择开关,并按动启动/暂停开关,合上桶盖。
电路相应工作情况:插上电源后,CPU开始工作,按动ON/OFF开关后,面板上的相应指示灯点亮,按动面板上的开关选择合适的洗衣程序,并选择合适的水位,按动启动/暂停开关后,CPU内置的程序启动,进水电磁阀线圈得电,开始进水。
3、进水电磁阀工作,开始进水。
此时CPU相应的引脚输出控制电压,触发晶闸管V1,进水阀HV 线圈得电,电磁阀打开。
4、进水水位达到预定水位,停止进水,开始洗涤衣物。
水位到达预定水位高度,水位开关断开,CPU进水阀控制脚停止输出控制电压,晶闸管V1截止,进水阀线圈断电,电磁阀关断,停止进水。
同时相应电动机控制引脚输出控制电压,使晶闸管V3导通,V3、V4均截止,V4导通,V3、V4均截止,从而洗涤电动机M1反复正转,停止,反转。
同时时间显示屏上的时间开始倒计时。
5、洗涤时间到,开始排水。
预定洗涤时间到,CPU电动机控制引脚停止输出控制电压,晶闸管V3、V4截止,电动机停止转动。
同时CPU排水控制引脚输出排水指令,晶闸管V2的栅极得电,V2导通,牵引器电动机得电旋转,拉动排水阀,开始排水。
综合实训内容综合项目一洗衣机控制电路设计一设计任务1 绘制洗衣机控制电路层次原理图。
2 设计洗衣机电路PCB图。
要求:电路中所用元件封装可自行选择,电路板外形尺寸,设计规则,电路布局线可自主设计。
设计完成后生成PCB 3D视图文件。
提示:原理图绘制如有必要可参考实验七。
二元器件清单列表Comment Designator Footprint QuantityCap Pol2 C1 A 1Cap C2, C3 RAD-0.1 2Dpy Yellow-CA DS1 LEDDIP-10 1Relay-SPDT K1, K2 MODULE5B 2Header 3 P1, P2 HDR1X3 2Res2 R1-R10 AXIAL-0.4 10SW-PB S1 SPST-2 1DS80C310-MCL U1 DIP40B 1XTAL Y1 R38 1三参考原理图与PCB图图1 上层原理图图2 复位晶振电路模块图3 CPU电路模块图4 显示电路模块图5 控制电路模块图6洗衣机控制电路PCB图综合项目二贺春灯电路设计一设计任务1 绘制贺春灯电路原理图。
2 设计贺春灯电路PCB图。
要求:电路中所用元件封装也可自行选择,电路板外形尺寸,设计规则,电路布局线可自主设计。
设计完成后生成PCB 3D视图文件。
二元器件清单列表Comment Designator Footprint QuantityCap Pol2 C1, C2, C3 CAPPR5-5x5 33V D1, D2, D3 DIO10.46-5.3x2.8 3LED1 LED1, LED2, LED3 LED-1 3Header 2 P1 HDR1X2 1Res2 R1, R2, R3, R4, R5, R6 AXIAL-0.4 69013 T1, T2, T3 BCY-W3 3三参考原理图与PCB图图1 贺春灯电路原理图图2 贺春灯电路PCB图综合项目三LED电路设计一设计任务1 绘制LED电路原理图。
毕业论文题目:全自动洗衣机电路设计全自动洗衣机现在已经广泛应用在人们的社会生活中,并且随着计算机控制技术的发展,它的硬件控制系统及控制程序都在不断完善,从而使人们的生活更加方便。
根据洗衣机的控制要求,从功能要求、硬件设计、软件设计三个方面描述了一个以51单片机为核心的洗衣机控制系统。
硬件线路及控制程序的设计是该系统的重要组成部分。
本次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单片机AT89C51作为控制核心。
本文围绕洗衣机系统的硬件和软件进行课程设计,设计了一个简单可行的洗衣机自动控制控制系统,包括进水,洗衣,排水,脱水,报警,强行停止等功能。
硬件线路设计主要包括电源、功能及控制系统、洗衣机状态显示、输出控制电路的设计。
控制程序设计主要包括主程序、外部中断服务程序的设计。
关键词:洗衣机,单片机,自动控制目录摘要..................................................................................... 错误!未定义书签。
目录. (2)1 绪论 (3)1.1 课题设计背景与意义 (3)1.2 课题主要工作 (4)2 全自动洗衣机的设计方案 (6)2.1洗衣机的工作原理 (6)2.2控制功能要求 (7)2.3实现方法 (8)3硬件电路的设计 (9)3.1 AT89C2051单片机 (9)3.1.1主要特性 (10)3.1.2 管脚说明 (11)3.2显示电路 (11)3.3电机控制电路 (13)3.4排水阀控制电路 (16)3.5按键及报警电路 (17)3.6洗衣机的暂停功能和安全保护及防振动功能处理方式 (18)4软件程序的设计 (19)5 结束语 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录一自动洗衣机控制系统 (25)附录二自动洗衣机控制电路总程序 (26)1 绪论这次论文设计就是要让我们熟悉计算机控制系统,掌握微机的组成、原理,理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序,以便在将来实际工作中更好地应用。
机电一体化课程设计题目:波轮式全自动洗衣机专业:姓名:班级:学号:指导教师:摘要波轮洗衣机是由日本人发明的,是典型的日式机器,日本人洗衣服习惯用冷水,在习惯使用冷水的前提下,滚筒洗衣机就没有波轮的洗的干净,当然也可以在使用滚筒洗衣机时使用电辅加热的功能,但这样需要更长的时间,而日本人讲求生活效率,平时很忙,生活空间又狭小,需要不占地方又能搬来搬去,滚筒的根本就搬不动,所以坚持使用波轮洗衣机。
滚筒洗衣机在欧洲较流行,是因为欧洲家庭一般都较休闲,习惯用热水洗衣服,而且多数有冷热双路供水,能够方便地使用热水洗涤。
他们的选择都是各有各的原因,甚至包括洗衣机生产商们热衷于制造概念,非要说什么滚筒的比波轮的先进,实在是很片面,也不科学.专家认为,未来洗衣机的发展方向将是超声波洗衣机,运用超声波原理振动洗衣,从概念上彻底更新洗衣机洗涤原理,不再使用洗衣粉,是真正的环保型洗衣机。
关键字:洗涤脱水转速目录摘要第1章绪论 (1)1.1 机电一体化课程设计目的 (1)第2章波轮式全自动洗衣机机电系统设计 (2)2.1波轮式全自动洗衣机总体结构 (2)2.2 进水,排水系统 (3)2.3传动系统结构及工作原理 (7)2.4机械设计系统传动计算 (19)致 (27)参考文献 (28)波轮式全自动洗衣机机电系统设计第1章绪论1.1 机电一体化课程设计目的机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。
要求学生做那个和运用说学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识,独立进行一次机电结合的设计训练,主要目的是:1) 学习机电一体化系统总体设计方案立定,分析与比较的方法。
2) 通过对机械系统的设计,掌握集中典型传动晚间与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。
如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。
3) 通过对进给伺服系统的设计,掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式,学会选用典型的位移/速度传感器;如交流、逼近伺服进给系统,增量式旋转编码器,直线光栅等。
波轮洗衣机电路设计1 课程设计目的1) 综合运用PLC 课程和其它先修课程的理论和知识,掌握PLC 设计的一般方法,树立正确的设计思想,培养分析问题和解决实际问题的能力; 2) 学会从控制系统功能的要求出发,合理的选择外围设备,制定设计方案,编写控制程序。
2 洗衣机示意图进水口启动按钮停止按钮排水按钮控制器高水位开关低水位开关排水口内桶外桶波盘洗涤电机3洗衣机的工作原理洗衣机的工作原理:全自洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一心安放的,内桶可以旋转,作为脱水用。
内桶的周围有许多小孔,使内桶和外桶的水流相通,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。
进水时通过控制系统将进水电磁阀打开,经进水管将水注入到外桶。
排水时,通过控制系统将排水电磁阀打开,将水由外桶排到机外。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。
脱水时,控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、低水位控制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4 PLC 的基本组成用户输出设备用户输入设备外围设备计算机或其他PLCCPU 电源模块输出模块I/O接口RAM输入模块ROM 通信接口总线主机5 PLC 的设计步骤; 1) 控制要求分析 2) 确定I/O 设备 3) 选择合适的PLC 4) I/O 点数分配 5) 模拟调试 6) 现场联机调试 7) 整理技术文件6 PLC 的步骤流程图分析控制要求开始绘制流程图分配I/O口选择PLC 确定用户I/O 设备编制技术文件联机调试使用设计控制台现场连接调试编制程序清单设计梯形图输入程序并修改满足要求?满足要求?修改NNNY PLC程序设计硬件设计7系统的总体设计 1)整体设计思路 2)控制系统的组成 8系统硬件分析PLC控制面板进水阀出水阀报警变频器电机系统结构图总启动轻柔精洗总停止标准高水位中水位低水位洗涤停洗甩干排水停止洗涤模式自动洗涤/水位控制手动控制区控制模版 9自动流程图开始进水选择洗涤模式电机转动选择水位是否到达水位排水甩干循环5次 低水位 甩干30S 总循环2次 报警3S停止NNNNYY YYNY10.总结:学习生活中常用的一些家电知识,了解基本工作原理。
波轮式全自动洗衣机机电系统设计设计说明书(2019 -- 2019年度第一学期)院系:机械工程及自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数: 2波轮式全自动洗衣机机电系统设计一、设计任务设计一种波轮式全自动洗衣机的机电系统,要求最大洗衣机质量为 3.8kg,内桶直径400mm,洗衣转速约为140~200r/min,脱水转速约为700~800r/min。
要求具有自动调节水位、自动进水、排水、自动脱水和手动排水、停止等功能。
二、总体设计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,停止按钮用来手动停止进水、排水、脱水及报警,排水按钮用来手动排水。
图1 自动洗衣机示意图一般来说,波轮式全自动洗衣机具有进水、洗涤、漂洗、排水、脱水、水位自动控制等基本功能,其结构主要有进水系统、洗涤系统、排水系统、脱水系统、电动机控制和传动系统、电气控制系统、支承机构等5大部分组成。
详细结构如图2所示。
图2 波轮式全自动洗衣机结构波轮式全自动洗衣机采用套筒式结构,波轮装在内桶的底部。
内桶为带有加强筋和均布小孔的网状结构,并可绕轴旋转。
外筒弹性悬挂在机箱外壳上,主要用于盛水,并配有一套进水和排水系统,用两个电磁阀控制洗衣机的进、排水动作。
外筒的底部装有电动机、减速离合器,以及传动机构等部件。
动力和传动系统能提供两种转速,低速用于洗涤和漂洗,高速用于脱水,通过减速离合器来实现两种转速的切换。
2008—2009学年第二学期《数字电子技术课程设计》设计报告专业班级电气07-1姓名学号开课系室电工电子学教学中心设计日期 2009年7月4日~7日洗衣机的简易控制电路设计一、设计任务及要求:洗衣机是家庭常用电器,一般可以有多种工作模式可供选择。
在此要求设计具有两种工作模式的简易洗衣机控制电路,具有复位、模式设置、洗衣时间预置、启动、暂停功能,并能显示洗衣机的工作状态(如洗涤时间倒计时,电动机的正反转、暂停)。
(一)具体要求:1、设置为复位开关S0,开关状态S0=1时,对系统状态进行复位,计数器清零。
S0=0时,进入模式选择。
2、设置模式选择开关S1。
开关状态S1=0时,执行洗衣模式一,控制洗衣机的电机按照图1的规律循环运转;S1=1执行洗衣模式二,控制洗衣机的电机按照图2规律循环运转。
图1 洗衣模式一图2 洗衣模式二3、洗衣时间预置键K1和K2。
当S1=0,S2=0时,预置模式一的洗衣时间;当S1=1,S2=0时,预置模式二的洗衣时间。
在时间预置功能下,按一下K1按键洗衣时间增加1分钟(一个洗衣循环),按一下K2按键洗衣时间减少1分钟(一个洗衣循环),预置时间范围为0-9分钟。
4、设置启动开关S2。
洗衣模式设定后,开关状态S2=1时,按照设定的洗衣模式启动电机运转。
在洗衣过程中分别用3个LED灯来显示电动机的正转、翻转,间歇等状态。
5、设置暂停开关S3。
当开关状态S3=1时,洗衣暂停,计数器状态、显示均保持,并点亮LED灯显示暂停状态。
S3=0时正常运转。
(二)输入输出资源说明:1、输入信号:四个控制开关S0、S1、S2、S3(开关拨下时S =0,开关拨上时S =1),两个按键K1和K2(按下时K=1,松开时K=0)。
2、外部输入脉冲信号时钟源CP (10Hz ),经适当分频后供计数器使用。
3、输出3组显示译码信号(每组7个输出端),分别接到外部的三个七段数码管M1、M2,M3上(共阴极接法)。
波轮式洗衣机控制电路设计一、课程设计的目的为了巩固课本所学知识,培养动手能力和实际解决问题的力,加深对课堂知识的理解和运用,进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用,能掌握电路的组装和基本问题的排除。
二、波轮式洗衣机的原理及特点波轮式洗衣机是洗衣机的一种,由电动机带动波轮转动,衣物随水不断上下翻滚。
其工作原理是依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转,带动衣物上、下、左、右不停地翻转,使衣物之间、衣物与桶壁之间,在水中进行柔和地摩擦,在洗涤剂的作用下实现去污清洗。
波轮式全自动洗衣机的机型较多,但就其结构而言,主要由以下几部分组成:外箱体、面框、盛水桶、洗涤脱水桶、吊杆、电动机、离合器、波轮、电气控制部件、进水与排水机构。
波轮式全自动洗衣机的这些零部件可分为五大系统,即机械支撑系统、电气控制系统、洗涤脱水系统、传动系统、进水排水系统。
一、洗涤、脱水系统洗涤、脱水系统主要由盛水桶、洗涤桶、波轮等组成。
1.盛水桶盛水桶又称为外桶,主要用来盛放洗涤液。
盛水桶固定在钢制底板上,通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。
电动机、离合器、排水电磁阀等部件都安装在桶底下面。
2.洗涤桶洗涤桶又称为脱水桶或离心桶,有时也将它称为内桶。
它的主要功能是用来盛放衣物,在洗涤或漂洗时配合波轮完成洗涤或漂洗功能,在脱水时便成为离心式脱水桶。
在桶的内壁上设有很多条竖直的凸筋,在桶壁上开有很多小孔,洗涤桶的上端均设有平衡圈。
为增加液体密度,并保证在高寒地区使用时不会结冻,通常都采用浓度约24%的盐水,注入量约为空心圈内容积的70%。
不过,平衡圈的调整作用是有一定限度的,过大的偏心仍会引起脱水时桶体的振动。
如振动过强,还会使内、外桶相碰,这种现象是不允许的。
因此,全自动洗衣机上还有其他的保护措施,用来避免洗衣机在这种异常情况下工作。
3.毛絮过滤装置全自动洗衣机的洗涤桶内设有毛絮过滤装置,常用的是在洗涤桶内壁上嵌有扁形回水管。
回水管下端为进水口,置于洗涤桶底部;回水管上端为出水口,位于桶口平衡圈处。
洗衣机控制电路设计电子电路设计课程设计毕业设计洗衣机控制电路设计摘要本设计是基于数字电路定时器的洗衣机简易控制电路。
通过预置洗衣机的洗涤时间来自动的正反转和暂停,并且用不同的指示灯来表示洗衣机的正逆暂停三状态。
当到达定时时间后,会自动报警,发出蜂鸣声。
同时,用两位数码管来显示预置时间和洗涤剩余时间。
具有良好的用户界面。
电路主要分为显示电路、秒脉冲发生电路、计时电路、报警状态电路和洗衣机正反转控制电路。
显示电路使用的是两个单位的共阴极八段数码管,使用两片74ls48作为数码管译码芯片。
秒脉冲发生电路采用了使用成熟广泛的555定时器芯片,通过电脑USB插口供电,产生秒信号,作为各芯片的时钟信号。
计时电路使用的是四片十进制可逆计数器74ls192芯片,分别设计为十进制和六进制电路,用于完成时间的定时、计时功能。
报警电路和状态显示电路使用的是简单的74ls04非门、74LS21双4输入与门、74LS125三态门组成的逻辑组合电路,分别控制蜂鸣器和发光二极管,来实现报警和状态显示。
实验通过电脑软件仿真和实物验证,具有良好的可行性,能够稍加修改后用于洗衣机控制电路中,能满足一般的要求。
关键词:洗衣机控制;数字电子控制;定时器目录摘要 (2)1 设计要求分析与方案选择 (4)1.1 设计要求分析 (4)1.1.1洗衣机控制电路原理及电路设计1.2 方案选择 (7)1.2.1 单片机方案 (7)1.2.2 数字电路方案 (7)2 方案总体框图设计 (7)2.1 方案总体设计思路 (7)2.1.1 各模块器件选择 (8)2.1.2 模块总体电路实现 (8)2.2 方案总体电路图 (8)3 电路各模块设计与参数选择 (12)3.1 秒脉冲电路 (12)3.2 计时电路 (14)3.3 显示电路 (16)3.4 状态显示电路 (18)4 仿真调试分析 (22)4.1 仿真软件介绍 (22)4.2 仿真总体电路图分析 (22)4.3 仿真结果分析 (24)5 电路实物验证结果 (24)5.1 实物总体图片和介绍 (24)5.2 实物功能演示 (24)6 方案的分析与总结体会 (24)6.1 方案选择总结与分析 (25)6.2 仿真调试总结与体会 (25)6.3 实物制作总结与体会 (26)6.4 设计优点分析 (26)6.5 设计不足分析 (26)7 参考文献 (26)8 附录 (27)1 设计要求分析与方案选择1.1 设计要求分析设计制作一个洗衣机控制器,具有如下功能:1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器,控制洗衣机电机作如下运转:2)洗涤电机用两个继电器控制。
涡轮洗衣机控制电路设计姓名:周江峰学号:09325235专业:电子信息工程班级:093252指导教师:高浪琴2011年12月20日1 设计任务1.主要内容:设计一个用单片机控制的洗衣机控制器。
以单片机为主的控制器,扩展必要的外部电路,设计制作一个洗衣机控制器。
2.主要功能:1)标准洗涤:洗涤12分钟;漂洗6分钟,二次;脱水3分钟。
快速洗涤:洗涤7分钟;漂洗3分钟,二次;脱水2分钟。
2)有启动/暂停按钮控制:第一次启动,标准洗涤;工作时按此按钮暂停,再按则恢复工作。
洗涤、漂洗4秒正转,停2秒,反转4秒,停2秒。
3)有脱水功能,并且在脱水时,如果打开盖板(K2键模拟),脱水暂停。
4)洗涤时洗涤指示灯闪烁;漂洗时漂洗指示灯闪烁;脱水时脱水指示灯闪烁。
1.2 洗衣机的设计方案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。
1.2.1 按键洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K3、K4。
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。
1.2.2 洗衣程序⑴洗涤过程通电后,若不选择洗衣周期,则洗衣机从洗涤过程开始。
进入洗涤过程,首先进水阀接通,开始向洗衣机供水,当到达要求水位时,进水阀断电关闭,停止进水;电机M接通,带动波轮旋转,形成洗衣水流。
电机M是一个正反转电机,可以形成往返水流,有利于洗涤衣物。
⑵漂洗过程与洗涤过程操作相同,只是时间短一些。
⑶脱水过程洗涤或漂洗过程结束后,电机M停止转动,排水阀M接通,开始排水。
排水阀动作的同时,电机M也接通,使电机可以带动内桶转动。
全自动洗衣机控制电路设计第一章前言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、暂停等七大功能,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,大多洗衣的厂家都注重各自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,设计出基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。
预计20XX年生产量将达2000万台左右,增长率在9.0%-10.3%之间,国内销量为1800万台左右,增长率在5%-6%之间。
“更节水,更洗净”将成为今年中高档洗衣机最大的亮点和卖点。
随着更多国内外强势品牌加入研究新的技术,开发新的产品,行业将爆发新一轮以“绿色环保”、“节水节能”为主题的大战。
而技术制高点则是未来的竞争焦点。
消费者选择自动选择进水量和洗衣程序,进一步实现省水、省电。
在国内从洗衣机市场得到的商情显示,由于受水资源不断减少,自来水费有所提高等因素的影响,市场上那些用水量较大的洗衣机销售受阻,而具有节水功能的洗衣机销路不断看好。
针对市场需求的变化,一些生产厂家如小天鹅、小鸭、海尔等,先后向市场推出了一批节水型全自动洗衣机,受到消费者的青睐,成为洗衣机中的购买热点。
节水型全自动洗衣机的主要特点是可供用水水位在选择上有6种、8种、10种等多种。
有的节水型全自动洗衣机最低水位在12升至20升之间,用水量大大减少。
除此之外,由于传统双缸洗衣机用水量可以随意选择,因此又重新被消费者认可。
本设计采用物美价廉的ATMTEI单片机AT89C51为控制核心。
因本设计输入按键较少,所以采用直接输入方式,使电路简单化。
题目洗衣机控制器题目: 洗衣机控制电路设计一、设计要求1.洗衣时间设定范围:1—99分钟2.显示漂洗时间(显示分钟就好),时间到后会自动报警3.漂洗时(用发光二极管代替电动机)显示正反转4.定时时间内电机工作要求如下:启动正转20s 暂行10s 反转20s 暂行10s 停止?定时未到二、总体设计原理对于自动控制,使用单片机是最简单的,但是对于普通的洗衣机控制使用一般器件也可完成。
我们设计的洗衣机控制电路主要采用CMOS和TTL集成器件,如计数器,锁存器,与门,非门,555定时器等构成洗衣机控制电路。
洗衣机的洗衣流程如下:定时(排水加水)漂洗(脱水排水)(时间到)警报并停机。
电路设计框图如下:三、各单元设计与分析1、多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器,产生振荡信号,用于计时。
在许多场合对多谐振荡器的频率稳定性要求严格,一般采用石英晶体振荡器。
但是由于洗衣机对时间的精确度要求不是很高,所以我们采用555定时器接成的1HZ多谐振荡器。
电路如图:图中是把555定时器接成施密特触发器,在用施密特触发器接成多谐振荡器的方法接成。
其中 R1=R2=48KΩ , C1=0.01μ , C2=10μ把数据带入T=(R1+2R2)C2ln2 ,得 T=1s即周期为一秒,输出 1HZ 的信号。
3号管脚即为脉冲信号输出管脚。
2、时钟电路时钟电路采用计数器对输入的1HZ振荡信号进行计数,从而实现计时。
用十进制计数器接成两个60进制计数器,分别用于计秒和计分。
因为整个洗衣时间不会超过1小时,所以不用计小时。
十进制计数器有很多中,如74LS90, 74LS290, 74160等。
这里我们使用的是十进制可逆计数器 74LS192。
它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如右下图所示:(注:管脚名或许有出入,不过管脚号都是对应相同功能的管脚)图中:为置数端,为加计数端,为减计数端,为非同步进位输出端,为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端, (即下图的CLR)为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
《数字逻辑》课程设计报告题目:洗衣机自动控制电路目录1 设计任务书2 总体方案设计2.1 功能和逻辑需求分析2.2 总体方案设计3 单元模块设计3.1分倒数单元电路设计3.2 秒倒数单元电路设计3.4 计数器单元电路设计3.2 状态译码器单元电路设计3.5总体电路设计(画出总体电路图)4 电路调试与测试4.1分倒数单元模块4.2秒倒数单元模块4.3计数器单元模块4.4状态译码器单元模块4.5全部器件5 总结1 设计任务书洗衣机自动控制电路为洗衣机设计一控制电路,当洗衣机控制开关打开后,电动机先正转20S,然后暂停10S,随后反转20S,再然后暂停10S;如果定时时间没到,则开始循环,若定时时间到,则停机断电。
定时时间设定范围为0~60分,显示分秒的倒计时。
用LED指示灯表示电机的正转、反转和暂停状态。
2 总体方案设计(1)、计时器:由两片芯片来分别完成分、秒的倒计时功能,分芯片提供预置功能,两片芯片的模均为60.(2)、计数器:通过计数来完成输出洗衣机四种状态(正转 > 暂停 > 反转 > 暂停 > 正转)的切换(3)、状态译码器:将输入的四种状态转换为三种状态(正转、暂停、反转)(4)、所有芯片都使用每秒一脉冲的统一脉冲,实现同步。
2.1 功能和逻辑需求分析1)、计时器:①由于平常用的基础器件无法简单做到倒数功能,所以决定用GAL器件,通过编写ABEL-HEL并在GAL器件上实现。
②计数器的分和秒分别需要8位输出(4位作为十位,另外4位作为个位,每4位二进制数在数码管上显示为一个十进制的数。
)③所以计数器的分和秒必须分为两个GAL器件,但同时秒需要有一个退位输出信号,分需要一个抑制秒继续倒数的输出信号,所以每个芯片需要9个输出端。
④总结:计数器需要两个GAL22v10分别实现分和秒的倒数。
2)、按周期显示正、反灯和暂停灯:①该功能仍然需要GAL器件来实现,首先需要内部能自己计数,电动机先正转20S,然后暂停10S,随后反转20S,再然后暂停10S,按20+10+20+10=60秒为一周期,所以需要6个输出来计数(作为内部计数,可以不必显示)。
波轮洗衣机控制电路设计姓名:章国明学号:09325231专业:电子信息工程班级:093252指导教师:高浪琴2011年12月20日目录一、设计目的及要求21.1本课程设计目的 21.2 本课程设计要求 2二、设计系统方框图3三、设计方法4四、硬件电路设计 44.1 AT89C2051单片机 54.2错误!未指定书签。
主要特性及管脚说明54.2.1主要特性 64.2.2错误!未指定书签。
管脚说明64.3显示电路 74.4电机控制电路 94.5进水阀控制电路 114.6排水阀控制电路 114.7按键及报警电路 124.8洗衣机的暂停功能和安全保护及防振动功能采用中断处理方式 13五、软件程序设计15六、设计感想16七、参考文献16八、评分表17一、设计目的及要求1.1本课程设计目的洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。
在工业生产中应用也十分广泛。
但是传统的基于继电器的控制,已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。
洗衣机需要更好地满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。
而随着单片机技术的发展,用单片机来作为控制器,就能很好地满足洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。
自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向智能化洗衣机方向发展。
单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐,它适合于实时控制,可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。
作为一个价廉物美的微控制器,单片机被广泛应用在各种数字系统中。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统是单片机应用的一个典型例子。
对基于单片机的套桶式单缸低波轮全自动洗衣机控制系统设计进行深入研究,可使我们掌握全自动洗衣机这种重要家电的工作原理和控制系统,进一步了解单片机在不同领域的应用方法,学会维修套桶式单缸低波轮全自动洗衣机的基本技术,同时也为将来从事电子信息行业打下一定基础,所以本题课具有重大的意义。
波轮洗衣机电路设计
一.实验目的
为了巩固课本所学知识,培养动手能力和实际解决问题的能
力,加深对课堂知识的理解和运用,进一步学习和熟悉各种常
用芯片的规格和使用,能掌握电路的组装和基本问题的排除。
二.实验内容
制作一个全自动洗衣机的程序部分,实现功能有:洗,漂,脱,同时包括显示灯的指示和蜂鸣器的鸣叫。
还有水位和启动暂停
和总开关的设计。
三.实验器材
实验室常见芯片,包括:
LS7432,LS74193,LS74194,LS7408,LS7404,LS7490,以及NE555
和若干灯,一个蜂鸣器,几卷导线!
四.实验时间
9月初一个星期
五.实验设计和原理
1.模块介绍
a.启动暂停模块
启动暂停采用了一个D触发器,降手动脉冲转换成电平信号。
同时用总开关(power)作为RD端输入,用来控制开关断开的时候,输出臵零。
输入端Q再和NE555产生的自动脉冲相与,这样直到按下启动后相与后才会存在脉冲,否则则没脉冲,即暂停工作。
b.洗漂脱的实验
本模块采用三个193累加计算器,实现分别对洗漂脱时间的预定,原理如下:首先对3个193分别预定时间,同时每个对应一个显示器,用户可以从显示器上看到自己预定的时间。
开始工作后,首先第一个193即洗先开始,当预臵时间减为零后,四个输出相或产生一个零信号非后触发第二个193
开始工作,同理再完成第
三个193的工作。
一次全过程完成后,最后个193四输出相或非后将3个193的LD端都臵零,这样又回到了开始洗的状态,按下开始后进行第二轮洗涤。
图中第一个193输出经过一系列与非门转换,目的在于显示两位数字。
这个过程中按下启动暂停键就会停止Q端输出,即193无CP输入,整个装臵都会暂停下来。
最上面那根线是接总开关,用来实现开关关是193清零。
c.闪灯模块
灯的要求是等待状态为长亮,运行中为闪烁,运行完毕灯熄灭。
为实现这个目的,表达式如下:
洗灯=w*!start(!表示非)+start*w*s
漂灯=f*!start+start*w+start*f*s
脱灯=d*!start+start*w+start*f+start*d*s
实际接线就如上如显示,原理很简单,在这里就不在累赘。
注:上面通下来的3根线是w,f,d。
分别是3个193输出的4个或!
d.水位控制
水位控制通过一个193实现,首先给预臵1,利用水位按钮实现脉冲输入,当输出达到九的时候,Qa和Qd相与产生个信号非之后LD端臵零,这样193又回到了初始状态,即重新显示为1。
e.蜂鸣器
喇叭的设计有2类,一是暂停水位按钮按下响一次,二是一次全部完成后长鸣。
上图昨天两条线分别对应暂停键和水位按键,右边的线是一个D触发器的输出,触发器作用是把完成后产生的信
号d非下后给触发器作为脉冲,通过触发器作用输出电平信号以实现蜂鸣器长鸣。
中间从上下来的线是将触发器输出清零,以便停止响铃。
f.指示灯
上面的指示灯表示总开关的开与关,下面的指示灯表示按下启动暂停后长亮,再按下后就会熄灭,用电平信号来实现。
六.程序大体说明
首先要打开总开关,即power。
然后要先预臵3个过程分别需要的时间,预臵完成后按下确定键。
然后再按下启动/暂停键,洗衣机就开始工作,按照刚才用户预臵的时间,分别进行洗漂脱。
直到脱完成后洗衣机会重新回到刚才预定完时间的状态,直到再按下启动/暂停,洗衣机开始第二轮洗涤。
七.实验内容
本程序经过实际测试,全部功能都已经通过。
八.附加功能
本程序最大的特点是可以对洗、漂、脱的时间分别进行事先预臵,用户可以在开始前根据自己的要求将时间先设定好,然后开始全自动洗涤。
同时程序可以应用户要求只脱水而不进行洗涤,用户只要将3个步骤中的任何一个时间臵0,该步骤在洗衣机进行过程中就不会被执行,这样用户可以自定义洗涤过程,更加方便灵活。
九.其他说明和注意事项
i.关于确定键的说明:
本程序由于设计成用户可以完全自定义洗涤当中3个过程每个步骤的时间和任意选择洗涤过程,所以设臵了一个确定键。
这个键的作用可以说用户在设定时间后需要按下确定键以告诉洗衣机准备完毕可以开始了,这个键并不是多余的,我们在设计过程中考虑的是否减免这个键的设臵,但是由于功能的更多实现,要设定时间这个键是不能省的。
ii.关于漂和脱不能设臵两位数的问题
其实实现漂和脱的时间能设定两位数一点都不麻烦,原理和洗的时间能设臵成12分钟是一样的,因为考虑到我们实验中芯片有限,板上插槽也有限,而且没有必要完成实现全部功能,一个做成功了就已经达到目的了,所以这个问题其实是小问题。
十.实验改进建议
1.程序一个很显而易见且比较容易实现的功能可以说是对最后
完成洗涤后响铃的定时关闭功能的改进。
甚至我们可以让用户自定义响铃的时间,我们需要一个193芯片,让用户预先设定好响铃时间长度,当洗涤完成后,d(即脱中4个输出相或)产生个信号驱动193开始工作,当达到时间后给个反馈卡断脉冲,响铃就停止,这个功能实现并不复杂。
2.由于我们添加了几项其他功能,导致试验中导线和芯片很多,导线缠绕在一起,芯片埋在导线当中,给后来差错造成了很大阻力,同时由于没有详细的规划,往往一个模块接好后,以后回头甚至有忘记如何接线的问题,希望以后养成好习惯,详细具体画好电路图,然后接线有条不紊,注明解释,这样做到井井有条。
3.程序设计中总开关设计成清零开关,其实这是不合理的,现实中开关应该控制整个洗衣机的电源,其实开关做成电源反倒容易的很多,按老师的解释是应该是给我们加点难度。
但其实结合实际我想可以把power做成电源开关,可以另外加个清零按钮。
十一.感想和心得
这次数电程序设计实验可以说获益非浅,首先最深的感受是:哇,我们学的知识终于可以做出点东西来了!我们都已经大三了,说实话一直感觉课本知识按照老师说都是基础,一定要好好掌握,我们也照做了,我们考了个80,90多分。
可是我们还是感到一种心虚,其实个人觉得好的学习应该在不断的有成就当中进行,当用自己所学的知道完成了任务的时候,那是一种成就感,是对自己学习的肯定,就会给自己带来无限的信心和继续学习的热情,我觉得不断地去实践并取
得一定成果,这样学习是最好的。
这次数电实验给了我们一次真正展现自己能力的机会,我通过自己的不断努力,我也终于成功了!
第二点感受颇深的是自己发现课本上学的东西真的是纸上谈兵。
我们只能从书本上的字里行间看到说电路中会存在竞争存在险象,可是我们根本就没有办法真正体会到其重要性和如何预防等措施。
这次数电实验,通过自己动手,自己发现问题,我看到了竞争并解决了竞争。
我通过加长导线的办法成功避免了一处竞争,当我成功的时候,我发现实验的重要性。
还有个问题是越到后来,接线和芯片使用多起来,电路就难免变的不稳定,查起问题来又不方便,何况不是错误是不稳定问题,这些问题在课堂上只听老师讲讲是完全体会不到的。
但我知道我都做到这个地步了,我不能放弃,好多次我自己很是烦躁,直接去吃饭或者不去做实验来逃避问题,但我清醒的知道问题还是要解决的,我鼓起勇气,耐着性子,面对强大的困难,我不再退缩,我从检查线路开始,到检查芯片,到检查导线(有一次导线坏了的问题还真是存在),和我的搭档不懈的努力,终于问题还是迎刃而解,老师曾一直指责我们的电路总开关清零作用有错误,偶尔会出现0。
我就直接拔线重新设计电路。
我知道没有解决不了的问题,只有有信心,只有有勇气,只要有耐心,没有战胜不了的拦路虎!!!!我衷心的感谢这次数电实验,给我的启发是巨大的,给我的收获是无限的。
十二.附完整电路图。