(完整word版)洗碗机设计

摘要目前我国家电产品普及程度已经相当高，然而，家用洗碗机一直还是一块存在巨大市场潜力而又未被开发的领域。

究其原因，一方面是由于中国传统手动洗碗习俗的影响，另一方面则是由于传统的洗碗机不能适应中餐餐具的洗涤要求，并且耗能大，安全性不够高，价格昂贵。

针对这些问题，开发出一款节能环保，安全便宜的家用全自动洗碗机。

基于全自动洗碗机的功能要求，这款洗碗机在洗涤工艺、自动控制、安全保障和价格便宜四个方面做出了全新设计。

1. 自动控制方面，选择使用AT89C51单片机为控制核心，以各个部件的作用时间为逻辑顺序，实现了洗涤过程的智能化控制；2.洗涤工艺方面，可提供三种不同方式的洗涤，即清洗、标准洗和烘干，使清洗效果达到最佳； 3.安全保障方面，采用漏电检测和看门狗复位电路，充分保障洗涤过程的安全性要求。

该系统具有结构简单，可靠性高，成本低的特点。

关键词：洗碗机;键盘/显示; AT89C51AbstractNow the popularization of our electrical household products has already reached to quite high degree. However, the field of home dishwasher has had enormous market potential but undeveloped field all the time. It is mainly because the traditional dishwasher products can't meet the needs of washing of Chinese tableware, energy consumption is great and provide lessly safty . Aimed at these problems, an ultrasonic dishwasher with energy-conservation and environmental protection was encouraged to research and develop.with the function of automatic dishwasher,a bran-new design is made in three aspects of the dishwasher: washing technique,automatic control and Security.1. In the aspect of automatic control,AT89C51 is chosen as the core of the control and the working time of every assembly unit is used as logic order.So the intellectualized control of washing process is realized；2.In the aspect of cleaning technique,these can supply there washing methods,washing, standard washing and dring to make the cleaning effect best；3.In the aspect of Security,We uesd creepage detecting and watchdog rest circuit to ensure safety demands adequately. This control system has simple structure,high dependability,and low costs.Key words：Dishwasher；Keybord/Display；AT89C51目录摘要 (VI)Abstract (VI)1 绪论 (1)1.1 全自动洗碗机的发展 (1)1.2 全自动洗碗机概述 (2)2 全自动洗碗机控制系统硬件设计 (6)2.1 控制系统硬件结构 (6)2.2 AT89C51单片机简介 (7)2.3 键盘/显示电路 (10)2.4 温度检测电路 (11)2.5 水位检测电路 (12)2.6 看门狗复位电路 (13)2.7 过零检测电路 (15)2.8 输出驱动电路设计 (16)2.9 音响提示电路 (20)2.10 源电路设计 (20)3 全自动洗碗机控制系统软件设计 (22)3.1 系统主程序设计 (23)3.2 各功能模块子程序 (24)3.3 汇编语言编程程序清单 (27)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 全自动洗碗机的发展随着人们生活品质的提高和工作节奏的加快，选购家用电器为自己减轻家务，享受更多的休闲时间，已经是不争的时尚。

中文摘要近年来，食品安全问题已经成为全球普遍关注的公共卫生问题，公共餐具卫生安全是食品安全在销售过程中的重要一环；随着人们公共卫生安全意识的提高，人们对公共餐饮卫生安全的要求也进一步提高；国家、地方、企业、协会等的标准，规范等也在不断完善；随着人口老龄化的到来，劳动力短缺的问题也日趋严重；商用洗碗机的发展在这样的背景下进入了新的时代，台下式洗碗机以价格低，节省空间，节水节电，操作简单等特点成为了市场需求量最大的商用洗碗机类型之一，设计一款符合中式餐具特点及中式餐饮习惯的洗碗机符合市场需求。

通过Creo软件建立零部件的3D模型，对零部件进行了详细的结构设计，包括底架、洗室、机门、导轨、转轴等；对部分零件应用Creo软件进行了受力分析；对进水系统、清洗系统、漂洗系统、过滤和排水系统进行了设计；针对机门蒸汽过大和清洗过滤能力较弱两个方面设计了专利结构；应用SolidWorks软件对注塑零件进行了注塑流动性分析；运用快速原型技术试制了部分注塑零件的样品；应用Creo动态仿真模块对整机进行了运动模拟；分析了洗碗机的控制流程；应用产品组织区分法对洗碗机做了功能区分，进行了造型设计；研究了台下式洗碗机的基本结构和工作原理；分析了电热管的基本结构，干簧管的基本结构和各种工作方式和状态；根据设计图纸制造了样机，通过了国家饮食服务机械质量监督检验中心的安全检验。

产品开发过程中，设计了多层滤网结构、机门密封结构、密封罩外观和洗碗机外观4项专利结构。

关键词：商用，台下式，洗碗机，设计ABSTRACTIn recent years, food safety problem has become the common concern of the world's public health problem, public tableware health security is an important part of food safety in the sales process; With the improvement of people’s public health safety consciousness, people’s demand for public health food safety also further improved; the standard and specification of state, local, enterprise, association has also been constantly improved; With the arrival of ageing population, labor shortage problem is becoming serious; The development of commercial dishwashers in this context has entered a new era, under counter dishwasher with lower price, smaller space, water and electricity saving, simple operation is becoming one of the greatest in demand commercial dishwashers type, to design a new dishwasher accord with Chinese-style tableware and Chinese local dietary habits is in line with market demand.Through Creo software to establish 3D models of the parts and components for structure design and analysis in detail, including chassis, washing room, door, guide rail, shaft, etc.; Applied Creo software for the stress analysis of parts and for water inlet system, washing system, rinse system, filtration and drainage system design. Designed patented structure to resolve door steam leakage and weak washing filter ability two aspects of issues. Applied SolidWorks software for plastic injection parts analysis; Used rapid prototyping technology to manufacture plastic injection part samples; applied Creo dynamic simulation module for the whole machine motion simulation. Analyzed the control process of dishwasher. Applied products distinguish functions method for dishwasher appearance design.This paper researches the basic structure and working principle of the under counter dishwasher, researches the basic structure of the electric heating tube, the basic structure of reed and all kinds of workings and status. According to design drawings manufactured the prototype, and passed safety inspection of the national catering service machinery quality supervision and inspection center. In the process of product development, designed the multi-layer filter structure, door seal, seal cover and dishwasher appearance 4 patents.KEY WORDS：Commercial, Under Counter, Dishwasher, Design目录中文摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录. (III)图清单 (V)表清单 (VIII)字母注释表 (IX)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究目的与意义 (1)1.3国内外商用洗碗机技术发展现状 (1)1.4研究内容和方法 (4)第二章需求分析与总体设计 (5)2.1洗碗机的分类及特点 (5)2.2商用洗碗机介绍 (6)2.3商用洗碗机需求分析 (7)2.4总体设计 (8)2.4.1商用台下式洗碗机的基本结构和工作原理 (10)2.4.2商用台下式洗碗机的结构特点 (13)2.4.3总体方案设计 (13)2.5本章小结 (14)第三章主要部件结构设计 (15)3.1机架设计 (15)3.2底架设计 (17)3.2.1洗室设计 (17)3.2.2机门设计 (18)3.2.3导轨设计 (18)3.2.4转轴设计 (20)3.2.5防蒸汽设计 (21)3.3进水系统设计 (23)3.4电热管设计 (25)3.5清洗系统和漂洗系统设计 (25)3.6过滤和排水系统设计 (26)3.6.1过滤网设计 (26)3.6.2排水杆设计 (30)3.7控制系统设计 (32)3.7.1控制功能要求 (32)3.7.2单片机介绍 (32)3.7.3干簧管介绍 (36)3.7.4水位控制 (38)3.7.5升温控制 (38)3.7.6清洗和漂洗控制 (39)3.8动态机构仿真 (40)3.9造型设计 (41)3.10本章小节 (45)第四章试制与检测 (46)4.1试制 (46)4.2检测 (49)4.3本章小节 (50)第五章总结与展望 (51)5.1总结 (51)5.2展望 (51)参考文献 (53)附录 (55)发表论文和科研情况说明 (56)致谢 (57)图清单图2-1 洗碗机系统 (9)图2-2 进水系统示意图 (10)图2-3 手动排水示意图 (11)图2-4 自动排水示意图 (11)图2-5 药液分配器实物图 (13)图2-6 台下式商用洗碗机结构示意图 (14)图3-1 机架主体立体图 (15)图3-2 机架主体实物图 (15)图3-3 底架立体图 (17)图3-4 底架实物图 (17)图3-5 洗室立体图 (18)图3-6 洗室实物图 (18)图3-7 机门立体图 (18)图3-8 机门实物图 (18)图3-9 导轨立体图 (19)图3-10 导轨实物图 (19)图3-11 导轨受力分析过程软件截图 (19)图3-12 导轨受力分析图 (19)图3-13 转轴立体图 (20)图3-14 转轴实物图 (20)图3-15 转轴受力分析过程截图 (20)图3-16 转轴受力分析图 (21)图3-17 C型硅胶条截面示意图 (22)图3-18 C型硅胶条实物图 (22)图3-19 门密封结构剖面示意图 (22)图3-20 门密封结构分解图 (22)图3-21 压片组件实物图 (23)图3-22 门密封组件安装立体图 (23)图3-24 电热管立体图 (25)图3-25 电热管实物图 (25)图3-26 清洗和漂洗系统立体图 (26)图3-27 冲孔网板实例图 (27)图3-28 自动排水多层滤网结构图 (27)图3-29 自动排水多层滤网分解图 (28)图3-30 自动排水多层滤网实物图 (28)图3-31 手动排水多层滤网结构图 (29)图3-32 手动排水多层滤网分解图 (29)图3-33 手动排水多层滤网实物图 (29)图3-34 排水杆立体图 (30)图3-35 排水杆分解图 (30)图3-36 排水杆实物图 (30)图3-37 排水杆主体注塑分析过程软件截图 (30)图3-38 排水杆注塑流动性分析 (31)图3-39 中心型干簧管结构示意图 (36)图3-40 偏置型干簧管结构示意图 (36)图3-41 干簧管位移工作状态图 (37)图3-42 偏置式工作方式 (37)图3-43 屏蔽式工作方式 (37)图3-44 水位控制流程图 (38)图3-45 漂洗水箱加热流程图 (39)图3-46 清洗水箱加热流程图 (39)图3-47 清洗和漂洗控制流程图 (40)图3-48 动态机构运动分析软件截图 (41)图3-49 洗碗机功能区布局图 (42)图3-50 造型方案立体效果 (43)图3-51 电子样机立体效果 (44)图3-52 整机实物外观图 (45)图4-1 密封罩 (46)图4-3 多层滤网焊件爆炸图 (47)图4-4 外滤网展开图 (47)图4-5 中滤网展开图 (48)图4-6 内滤网展开图 (48)图4-7 试制样机实物图 (49)图4-8 清洗和漂洗前后对比图 (50)表清单表3-1 国内外常用不锈钢牌号对比表 (16)表3-2部分国家（地区）电压、频率对比表 (24)表3-3 ATmega168参数表 (34)表3-4 功能区布局方案分析 (43)字母注释表英文字母E 能量(J)Ei 能量输入(J)希腊字母英文缩写SERC Solar Energy Research CenterTRNSYS Transient System Simulation ProgramABS Acrylonitrile butadiene Styrene copolymersPP PolypropylenePC PolycarbonateCAE Computer Aided EngineeringCFD Computational Fluid DynamicsARM Acorn RISC MachineSEA Statistical Energy AnalysisAISI American Iron and Steel InstituteASTM American Society for Testing MaterialASME American Society of Mechanical Engineers UNS Unified Numbering SystemSAE Society of Automotive EngineersJIS Japanese Industrial StandardsKS Korean StandardsEN European NormIS India StandardsAS Australia StandardsDIN Deutsche Industrie NormenA VR Automatic V oltage RegulatorRISC Reduced Instruction-Set ComputerCMOS Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor ALU Arithmetic Logical UnitCISC Complex Instruction Set ComputingA/D Analog to DigitalSRAM Static Random Access MemoryUSART Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter T/C Timer/counterSPI Single Program InitiationADC Analog to Digital ConverterPDIP Plastic Dual In-Line PackageTQFP Thin Quad Flat PackageMLF Micro Lead FrameROM Read Only Memory imageEEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory PWM Pulse Width ModulationRTC Real-Time ClockMCU Microcontroller UnitI/O Input/OutputQFP Plastic Quad Flat PackageISP In-System ProgrammingIAP In Application ProgrammingPI Products lndentity第一章绪论本章介绍了本课题的研究背景、目的、意义、论文结构以及课题的研究内容和方法。

家用洗碗机结构设计关键词：家用；洗碗机；洗涤随着社会的发展，人们对生活质量要求越来越高。

同时，洗碗机也成为一种家常便饭、家居必备工具。

它可以将厨房污物清洗干净后放入有液态水蒸发器中进行蒸煮消毒处理;还可用于烘干各种蔬菜或肉类等食物，因此家用洗碗机在家庭生活中是必不可少的辅助工具。

洗碗机的工作原理是通过对餐具进行清洗，使其表面形成一层薄膜，然后将水分挥发掉，从而达到干燥目的。

这样的方法不仅可以擦净食物中所含蛋白质、淀粉等物质。

同时还能让人感受到蔬菜或水果汁散发出来香味浓厚并令人愉快舒适地享用美食和美味食品。

随着人们生活水平不断提高以及对健康问题愈加关注，人们对家装化、卫生和环保等方面的要求越来越高，因此，家用洗碗机也会得到更广泛地应用。

一、洗碗机结构设计方案1.1家用洗碗机概述洗碗机的工作原理是利用机械式的进料泵将垃圾收集并从车厢中抽运，再由搅拌棒把物料加入缸内，使其达到一定高度后通过加热管加水至清洗位置。

在完成这一步骤之后洗涤槽会与喷臂相配合形成一个过滤网。

当清洗液滴过污泥时(如有残渣、菜叶等杂物)用玻璃瓶或塑料盆盛住并进行收集，然后用搅拌棒把污泥和残渣放入清洗槽，在洗涤液中加入一定量的水使其达到饱和状态，再将残留物收集并均匀地滴上。

最后通过喷臂进行过滤。

1.2洗碗机结构设计要求1.清洗功能，为了提高人们的生活质量，需要洗涤时能够及时清理碗内垃圾。

因此我们要设计一款家用式洗碗机。

2.工作效率高、操作简单方便等要求:对于一般家庭使用的厨房来说，由于空间有限。

所以在原有基础上增加了一个抽水装置来收集水中搅拌物料进行浸泡和煮沸后所产生出来高温产物;而对于小型室内居住或者商场里卫生间则考虑增设真空泵以备长时间清洗时所用的加热设备或工具需要经常更换。

3.洗涤功能要求:为了提高人们的生活质量，在原有基础上增加了一个清洗模块，即电动水泵。

4.工作环境安全性、操作安全性等要求;因为家用式厨房和商场是人比较偏爱坐卧且容易磕碰接触的空间场所所以需要设置淋浴间(如洗手池)来满足人们日常生活中不发生卫生问题以及洗涤效果。

洗碗机产品设计流程Designing a dishwasher begins with understanding the needs and preferences of the target consumers. It is essential to conduct thorough market research to identify the key features and functions that customers value in a dishwasher. 产品设计时首先要了解目标消费者的需求和偏好。

进行彻底的市场调研，确定消费者在洗碗机中看重的关键特点和功能是很重要的。

One of the crucial factors to consider in the design process is the efficiency and effectiveness of the dishwasher. Consumers expect a dishwasher to be able to clean dishes thoroughly while using minimal water and energy. Designing a dishwasher that is both powerful and eco-friendly is a challenge that requires innovative solutions. 在设计过程中要考虑的一个关键因素是洗碗机的效率和功效。

消费者希望洗碗机能彻底清洗餐具的同时又能节约水和能源。

设计一台既强大又环保的洗碗机是一项需要创新解决方案的挑战。

The aesthetics of a dishwasher is also an important consideration in the design process. Aesthetics play a significant role in attracting consumers and creating a positive user experience. Designing avisually appealing dishwasher that complements the overall kitchen decor can enhance the product's appeal to potential buyers. 洗碗机的外观美学在设计过程中也是一个重要的考虑因素。

单片机洗碗机的设计编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（单片机洗碗机的设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为单片机洗碗机的设计的全部内容。

龙岩学院毕业设计题目：基于单片机洗碗机的设计专业：电子信息学号：2014041708作者：龚坤玉指导教师(职称）：罗锦彬讲师2016年6月4日基于单片机洗碗机的设计【摘要】随着时代的进步,科技产品代替手工劳动。

实用的家用电器进入我们的日常生活.但是全自动洗碗机一直在我国市场中的空白。

相对于传统的洗碗机大多数不合适中餐餐具的洗涤要求，而且能耗大，安全系数比较低，时间消耗长这些方面的问题。

开发出一种简单、方便而且节能环保的全自动洗碗机成为电气研究人员的研究方向，采用AT89C52单片机芯片,一来可以减低成本，二来还可以实现洗碗机过程中的洗涤控制及其它的逻辑控制，通过高压水泵的强大冲击力能使得餐具洗的更加干净;同时采用两种不同的消毒的方式,让餐具更加安全。

【关键字】环保简单安全Based on the design of the microcontroller dishwasher【Abstract】Along with the progress of The Times， science and technology products instead of manual labor. Practical household appliances into our daily life。

But automatic dishwasher has been on the blank in China market。

小型家用智能洗碗机设计作者：邹涵耿其东曹佳铭马宇王旭来源：《科技风》2021年第04期摘要：为了迎合当前家电市场“健康经济”“懒人经济”的发展趋势，设计了一款结合自激振荡脉冲喷淋清洗以及超声波空化清洗方式的小型家用超声波洗碗机。

通过Fluent仿真计算出合理的自激振荡脉冲射流结构参数，并选用合适的超声波发射器及超声波换能器，最终设计出一款集多样清洗、节能节水、家用环保、多功能储物为一体的小型智能洗碗机。

关键词：洗碗机;自激振荡脉冲喷淋;超声波空化1 家用洗碗机现状及发展方向1.1 现状通常来说，洗碗機有传统的喷淋式清洗和新型超声波清洗两大类。

第一种喷淋式洗碗机实现方式为水流经水泵加压从喷淋臂出水孔喷出，喷淋臂本身受力可以实现注水自旋。

第二种水槽式超声波洗碗机则多为在内腔注满水，通过发射高频超声波使液体中产生剧烈运动的空化气泡，从而使附着在碗筷表面的污渍脱离。

陈伟才，李东华[1]指出：中餐油腻重、烹饪手段丰富、多种食材混合烹饪，因此，容易出现因水流冲刷不到位、机器设计存在死角等，导致洗净力差，洗涤效果不理想。

当前洗碗机洗涤方式单一，多为机械喷淋式清洗，内部碗架结构单一且无法尽可能利用内部空间，甚至出现死角，为了达到清洗效果往往加入污染环境的洗涤剂，所以清洗效果往往不尽如人意。

考虑到以上传统喷淋式洗碗机的缺点，超声波洗碗机应运而生。

然而，目前超声波洗碗机的应用区域几乎上还只是商用超声波洗碗机，主要用在宾馆、饭店、部队、学校、机关、厂矿食堂等大型场合[2]。

这些产品有着噪声小、全方位清洗等优点，但是多为商用、占地面积大。

由于是单一的超声波清洗，耗水量亦极大。

1.2 发展方向当前我国厨卫市场呈现整体增速放缓的趋势，洗碗机作为“健康经济”“懒人经济”的代表性新兴厨电产品，呈现出逆势增长的态势[3]。

为了迎合该经济发展趋势，迫切需要一款结合了传统喷淋清洗以及超声波清洗方式的小型智能洗碗机，从而可以达到像洗衣机、微波炉、空调等家电的高密度安装到户。

全自动洗碗机控制系统的设计
全自动洗碗机的出现为人们的生活带来了很大的便利，而其中控制系统的设计则是实现这一功能的关键。

本文将介绍一个基于嵌入式系统的全自动洗碗机控制系统的设计。

系统功能
该控制系统具有多种功能，包括：水位控制、温度控制、时间控制、加热控制、电机控制等。

通过这些功能的协调，用户可以实现一键洗碗，省时省力，减少繁琐的家务活。

系统架构
在系统的物理架构中，传感器负责检测洗碗机内部的水位、温度等信息，转化为电信号后传输给控制芯片。

控制芯片则根据这些信号和用户在面板上的输入指令，控制各个部件的运行，以达到用户所需的功能。

系统实现
此控制系统采用基于Cortex-M4内核的ST系列单片机。

软件
部分采用C语言编写，具有良好的可维护性和可移植性。

在硬件部分，采用多个传感器与外设芯片，实现对洗碗机各部件的精确控制。

系统测试
在系统开发完成后，进行了多个方面的测试，包括：系统稳定
性测试、水位控制测试、温度控制测试、时间控制测试、加热控制
测试、电机控制测试等。

通过这些测试，证明了系统在各个方面的
功能性和稳定性。

结论
该控制系统设计成功实现了全自动洗碗机的控制功能，采用嵌
入式系统实现了对各部件的全面控制，为人们的生活增添了便捷和
舒适。

基于洗衣机原理的洗碗机
该洗碗机是一种能够代替人手清洗餐具，并集消毒、除菌、残渣油污收集一体化的机器。

组成系统：
1.控制系统
2.加压系统
3.洗涤系统
4.水温控制系统
5.残渣油污收集系统
核心系统：洗涤系统、水温控制系统
洗涤系统：由喷臂和机械双桨组成。

喷臂结构示意图
水温控制系统：用来调控水温已达到不同的洗涤强度。

洗涤强度：
高温杀毒（︒
105）
强洗（︒
65）
普通洗（︒
55）
简单洗（常温水）
碗的摆放问题：设计专门的碗篮。

（好处：方便用户收集碗，方便碗的搬运，同时又有固定碗的作用。

）
油污解决方案：在最高水位线下2mm处设置排污口。

残渣收集的解决方案：在碗篮下设计一层网格篮，用以拦截收集较大的残渣，而那些较小的残渣颗粒在洗涤完后将和污水一起从出水口排出。

有待解决的问题：
1、碗篮的设计大小以及网格篮网孔的设计大小。

2、计算底箱内的水位上升到额定量所用的时
间。

3、机械双桨的传动问题。

4、加压系统的优化方案的确定
5、洗涤标准的确定。

（可采用国外的洗涤标准。

）
6、用户的使用说明书的确定。

用户使用说明书参考.doc。