全自动洗衣机
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基于AT8 9 C2 Q 5 1的嵌入式全自动洗碗机控制系统
1 引言
随着社会的发展和人类科学技术的进步,家用电器在人们韵日常生活中的应用日益普及。
过去,人们对家用电器的需求,只是停留在“希望能栩助减轻家务劳动”这种思想水平上,或者满足某种简单的功能水平上。
但是,现在人们已不是单纯处于“有家用电器.这种状态上,而是期望“有智能家用电器”这种追求之中。
这和现代生活进程是息息相关的u a 2 1 对于家庭主妇而言,洗碗是一件既脏又累的劳动,随着厨房现代化步伐的加快和深入,人们迫切希望能有一种替代人洗碗的机器。
顺应人们的这一要求,从1 8 5 0年起,美国科学家开始着手研制洗碗机,经1 5年的反复研究和试制,采用曲柄带动叶片或推杆的原理,终于制造出第一台洗碗机。
1 91 2年,出现了电机驱动的洗碗机,并于2 0年代在美国开始小批t的生产。
然而,由于电动洗碗机自身的局限,它并未真正实现人的解放,至多只是实现了人的部分解放。
于是,人们又设想一种能自动进行的洗碗机,终于在1 9 4 0年研制出了第一台自动洗碗机,1 9 6 0年开始走向欧洲市场‘3 1 4 1 在中国,洗碗机尚属超前消费产品,但其发展前景非常乐观。
洗碗机具有省时省力、操作简便和省电节水的优点。
2 洗碗机的基本结构和工作原理
本设计的全自动洗碗机是前开门式结构的,它的外部结构如图1所示,内部还有加热管、进水电磁阀、洗涤装t、排水电机、过滤网、碗架、导轨、漂洗剂供料装t,排气风扇等。
洗涤装置主要由旋转喷有、清洗水泵等构成。
清洗水泵安装在机座的底部.由清洗电机与叶轮泵构成.清洗电机直轴驱动叶轮泵,把水进行加压,通过喷衡的喷水孔从三维方向喷出具有一定压力的热水流,从而对心具进行冲洗,结构如圈2所示。
由于喷水孔喷水时。
受水的反作用力的作用,产生了一个转矩,使喷臂连同轴套一起绕空心轴转动,而达到改变方向,从不同的角度清洗的目的。
图1全自动洗碗机外部结构图
图2旋转喷特装
1 排气口
2 把手3门扣 6. 时间选择按钮4透明观祭窗5 方式选择按钮5时间选择按钮7 启动/止停按钮8 状态指示灯9电撅插头 1 o 排水甘1 1进水管 1 2机充
全自动洗碗机即是通过控侧器的程序运行控制,由旋转喷有将水从不同的角度喷射到彼具上,依靠水的压力、温度和洗涤消毒剂的作用,实现对彼具的清洗、消毒.最后烘千。
3控制系统硬件设计
为了实现对洗涤方式的选择设定和洗涤过程的全自
动控制。
全自动洗碗机控制系统应具有温度检测、键盘输入、状态显示及愉出驱动等功能。
其硬件结构如图3.所示。
田3 全自动洗碗机控制系统硬件结构图
设计中采用的徽控制器AT8 9 C2 0 51是美国ATMEL 公司的闪电存储器( F l a s h Me mo r y) 与MCS 5 1微控制器相结合开发生产的8位单片机,具有性能离、功耗低、体积小、嗓音小、价格便宜等特点P I .、输出驱动电路用于驱动进水电磁阀、清洗电机、排水电机、风扇电机和加热管等执行器件,其中进水电磁阀、清洗电机、排水电机和风扇电机采用双向可控硅驱动,而加热管由于功率较大。
采用继电器驱动。
为了保证控制系统
的稳定工作和使用安全,系统中还设计有电流过辱和派电检测电路。
电流过零检洲电略是为了向微控制器提供交流电源过零点的信息,从而使得控制系统对加热管的投入或切除在电源过零点时附近操作,从而避免了继电器在交流电源的波蜂或被谷时动作对继电器的触头造成的损伤‘漏电检测电路如图4所示,是为了防止汤电造成洗碗机的外壳带电从而保护人身的安全。
键盘显示电路设计了三个按钮和七个LED显示。
三个按钮为方式选择、时间选择和启动停止按钮。
方式选,96择按钮用于选择清洗、标准洗和烘干三种工作方式,并通过对应的LE D显示状态。
时间选择按钮用于选择烘干的工作时间,有1 5分钟、3 0分钟和45分钟兰档工作时间可选,并通过对应的LED显示状态。
由于微控制器系饮仿x 扶术及其应用·菇7息AT8 9 C2 0 51的UO口只有巧个,故设计中采用串行口扩展键盘显示电路,设定串行口工作在模式0l即同步移位寄存器工作方式,外部扩展串入并出的移位寄存器芯片401 5两片。
键盘显示电路如图5所示。
图4 汤电检侧电路
图5 键盘显示电路
图6 温度检测电路
全自动洗碗机的温度检测电路是由热敏电阻和三路比较器电路组成,为了满足控制的书要,温度检测分5 5 ℃、6 5 ' C和9 5 ℃三个温度档次.温度检侧电路如图6
所示。
全自动洗碗机的水位检侧电路是利用浮子带动传感器测t水位,动作开关来用干彼管,当水位到达指定点时,千赞管吸合。
根据控制的涌要,控制系统设计有高、低两n、检测水位,分别用于洗碗机的进水和排水的控制为了体现人性化的设计。
控制系统中设计有音响提示电路,.用于设定操作及洗涤结束的提示和检,Mi l 到故障时的报替使用。
4 软件设计
全自动洗碗机控制系统的软件设计采用KE1 1 - C51 模块化编程,具有实时数据采集、处理和控制功能。
主程序流程图如图7所示。
图7主程序流程
5 结束语
本文所迷的以徽控制器A T8 9 C2 0 51为核心的全自动洗碗机控制系统的设计方案,结构简单、功能齐全、成本低廉、可靠性高,并在实践中得以验证。
5 结束语
本文所迷的以徽控制器A T8 9 C2 0 51为核心的全自动洗碗机控制系统的设计方案,结构简单、功能齐全、成本低廉、可靠性高,并在实践中得以验证。
参考文献
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