智能洗衣机控制系统34页PPT
自动洗衣机控制系统
《电气控制与可编程控制器》课程设计说明书题目：自动洗衣机控制系统专业：电气工程及其自动化班级：0922姓名：学号：苏州科技学院机电工程系目录第一章绪论---------------------------------------------------------------------------------------1 1.1课题的研究背景-------------------------------------------------------------------------------1 1.2洗衣机的发展概况----------------------------------------------------------------------------1 1.3课题研究的目的与意义----------------------------------------------------------------------1 1.4本课题研究的主要内容----------------------------------------------------------------------2第二章概述---------------------------------------------------------------------------------------3 2.1 PLC的控制特点-------------------------------------------------------------------------------3 2.2 控制系统框图---------------------------------------------------------------------------------4 2.3 控制系统对应设备及功能------------------------------------------------------------------4第三章硬件电路的设计--------------------------------------------------------------------5 3.1 PLC的选择-------------------------------------------------------------------------------------53.1.1 I/O点数统计---------------------------------------------------------------------------5 3.1.2 I/O储存器容量估计-------------------------------------------------------------------6 3.1.3 CPU功能与结构的选择----------------------------------------------------------------6 3.2 PLC外部接线图-------------------------------------------------------------------------------7 3.3 洗衣机示意图---------------------------------------------------------------------------------8 第四章软件的设计----------------------------------------------------------------------------94.1 I/O分配表-------------------------------------------------------------------------------------94.1.1 输入地址分配表------------------------------------------------------------------------9 4.1.2 输出地址分配表------------------------------------------------------------------------9 4.1.3 内部元件地址分配表------------------------------------------------------------------9 4.2 系统流程图----------------------------------------------------------------------------------114.2.1 强制停止流程图-----------------------------------------------------------------------11 4.2.2 正常运转流程图----------------------------------------------------------------------11 4.3 程序设计-------------------------------------------------------------------------------------134.3.1 系统梯形图----------------------------------------------------------------------------13 4.3.2 系统指令语句表----------------------------------------------------------------------19第五章程序运行过程分析---------------------------------------------------------------22 第六章系统仿真------------------------------------------------------------------------------22 第七章模拟硬件连接-----------------------------------------------------------------------24结语---------------------------------------------------------------------------------------------------25致谢--------------------------------------------------------------------------------------------------25参考文献------------------------------------------------------------------------------------------26第一章绪论1.1 课题的研究背景本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，本文的课题源于市场上洗衣机产品。
全自动洗衣机控制器
单片机课程设计报告书课题名称 全自动洗衣机控制器姓 名学 号 院、系、部 电气系专 业指导教师焦永梅 马丽 高艳玲2011年 6 月30日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2008级单片机 课程设计全自动洗衣机控制器一、设计目的1、能够对电子电路、电器元件、焊接电路板等方面的知识有实践了解，能够独立根据题目要求实掌握编写程序、调试程序、软件仿真及与硬件结合等能力。
2、熟悉80C51单片机的内部结构和功能及I/O分配，合理使用其内部寄存器、存储器、位寻址。
能够完成全自动洗衣机的软件编程设计工作。
3、为实现预期六种功能，能够对系统进行单步调试和整体执行调试，并能够对出现的功能故障和不合理的设计思路进行调试分析，及时修改相关软硬件。
4、对全自动洗衣机软件编程、单步调试、相关硬件设备的使用技能等方面得到真正的实践机会，把软硬件结合，克服其中的种种问题，最后是自己的单片编程能力得到大范围提高。
二、设计要求1、洗涤过程通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。
若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。
当按暂停开关键时，进入洗涤过程。
首先进水阀通电，打开进水开关，向洗衣机供水；当到达预定水位时，水位开关接通，进水阀断电关闭，停止进水；电机接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。
电机是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。
2、脱水过程。
洗涤或漂洗过程结束后，电机停止转动，排水阀通电，开始排水。
排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。
当水位低到一定值时，水位开关断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。
3、漂洗过程。
与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。
全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。
4、具有弱、强洗涤功能要求强洗时正反转驱动时间各为4S，间歇时间为1S；弱洗时正反转驱动时间各为3S，间歇时间为2S。
洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。
【精编】滚筒式全自动洗衣机的控制电路分解PPT课件
绪论——外国建筑史的主要内容
米诺斯（Minos）宫殿 （约公元前1600-前1450年）， 外 克诺索斯（Knossos），希腊
国 建 筑 史
迈锡尼（Mycenae）卫城 狮子门（公元前14世纪）
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
外
国
建
筑 史
雅典卫城（约公元前5世纪），雅典 ，希腊
外
国
建
筑 史
圣马可广场，威尼斯，意大利
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
外
国
建
筑 史
圣马可图书馆（1536-1553年），威尼斯，意大利
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
外
国
建
筑 史
圣彼得大教堂（1506-1612年），梵帝冈
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
筑 戴尔-埃尔-巴哈利（Deir-el-Bahari），埃及
史
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
外
国 建
阿布辛波(Abu-Simbel)石窟庙（约公元前13世纪），
筑
阿斯旺（Aswan）南，埃及
史
三、外国建筑史的主要内容
绪论——外国建筑史的主要内容
外
国 建
乌尔山岳台（The Ziggurat，约公元前2000年），
对洗衣机电动机M的控制回路为：
• 接线板ML→电源开关P1→水位开关L2动合 触点21－24→温控器TH的动合触点（已闭 合）→程序控制器4T-4→程序控制器2-2B或 2T→双速电动机M的低速绕组L→门开关 P→P1→ML。
全自动洗衣机控制系统(PLC)演示幻灯片
二、相关知识
（二）顺序控制指令
LSCR S_bit：装载顺序控制继电器（Load Sequence Control Relay）指令，用来表示一个 SCR（即顺序功能图中的步）的开始。 SCRT S_bit：顺序控制继电器转换（Sequence Control Relay Transition）指令，用来表示SCR 段之间的转换，即活动状态的转换。 SCRE：顺序控制继电器结束（Sequence Control Relay End）指令，用来表示SCR段的结束。
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二、相关知识
（三）顺序控制功能图的三要素
图7-3 顺序功能图
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二、相关知识
（四）顺序控制功能图的编程方法 1．单序列的编程方法
程序中只有一个流动路径而没有程序的分 支称为单流程。每一个顺序控制功能图一 般设定一个初始状态。初始状态的编程要 特别注意，在最开始运行时，初始状态必 须用其他方法预先驱动，使其处于工作状 态。例如，在图7-2中，初始状态在系统最 开始工作时，由PLC停止→启动运行切换 瞬间使特殊辅助继电器SM0.1接通，从而 使状态器S0.0被激活。
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二、相关知识
（三）顺序控制功能图的三要素
（1）驱动有关负载：在本状态下做什么。 （2）指定转移条件：在顺序功能图中，相邻的 两个状态之间实现转移必须满足一定的条件。如 图7-3所示，当T37接通时，系统从S0.2转移到 S0.3。 （3）转移方向（目标）：置位下一个状态。如 图7-3，当T37动作时，如果原来处于S0.2这个状 态，则程序将从S0.2转移到S0.3。
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二、相关知识 （一）顺序控制功能图概述
顺序控制功能图（SFC）主要用于设计具 有明显阶段性工作顺序的系统。一个控制 过程可以分为若干工序（或阶段），将这 些工序称为状态。状态与状态之间由转换 条件分隔，相邻的状态具有不同的动作形 式。
全自动洗衣机.ppt
2.洗涤脱水系统 洗涤脱水系统主要包括盛水桶、洗涤脱水桶、波轮等部件。 1)盛水桶 盛水桶是盛放洗涤液或清水的容器，是用具有耐酸碱、抗冲击、耐热等性能 的塑料注塑成型，并固定在钢制底盘上。盛水桶底部正中开有圆孔，与离合器上的大 水封配合，防止漏水。桶体底部有排水口，与排水阀相连接，由排水阀控制排放污水。 盛水桶上部离桶口一定距离的桶壁上开有溢水口，用于排出溢水和漂洗时的肥皂泡。 盛水桶下部侧壁上有一空气室，并开有导气接嘴口，通过导气软管与水位开关相连接， 控制盛水桶内水位的高度。 2)洗涤脱水桶 洗涤脱水桶也称为离心桶或内桶，全自动洗衣机洗涤与脱水是在同一桶 内进行，所以该桶既要满足洗涤要求，又要满足脱水要求。其结构如图5-16所示。 脱水桶内壁上设有多条凸筋和凹槽，洗涤时起到搓衣板似的搓揉作用。凸筋的另一作 用是增强洗涤液的涡漩。 洗涤脱水桶的凹槽内钻有许多小孔，脱水时，水从小孔中甩出，进入盛水桶内而排出。 洗涤脱水桶的内壁上还嵌有回水管，回水管的底部与波轮相配合，洗涤时，随着波轮 的旋转，洗涤液被波轮泵出，沿着回水管上升，从回水管上部的出口处吐出，重新回 到桶内，这样周而复始地不断循环，洗涤液中的绒毛、线屑等被滤网袋收集。洗涤脱 水桶的上口装有平衡圈，其作用是减少脱水时由于不平衡而产生的振动。 3)波轮。波轮安装在洗涤脱水桶内，并固定在离合器的波轮轴上。波轮一般由塑料注 塑成型，要求外表光滑、无毛刺、不变形。波轮是产生水流的主要部件，其形状、高 低、大小、安装位置、转速及运转方式等，对洗衣机的洗净比和磨损率起着重要的作 用。
(1)进水电磁阀 进水电磁阀称为 进水阀或注水阀， 其作用是实现对 洗衣机自动注水 和自动停止注水。 进水阀由电磁线 圈、可动铁心、 橡皮膜、弹簧等 组成，其结构如 图所示。
(2)水位开关 水位开关与进水电磁阀配合，根据洗衣桶内水位的高低， 控制进水电磁阀的关闭或开启。水位开关与程控器配合，根据洗衣程 序与洗衣桶内水位的高低，控制洗涤电动机的通断。水位开关是实现 进水、洗涤、脱水以至排水的必经之路。水位开关又叫水位压力开关， 它是利用洗衣桶内水位所产生的压力来控制触点开关的通断，其基本 结构如图所示。
智能洗衣机控制系统
传感器是洗衣机感知外部环境 变化的重要工具，通过传感器 可以获取洗衣机的水位、温度 、洗涤时间等参数。
传感器是洗衣机感知外部环境 变化的重要工具，通过传感器 可以获取洗衣机的水位、温度 、洗涤时间等参数。
电机控制算法
电机是洗衣机工作的核心部件，电机控制算法负 责对电机进行控制和调节。
电机控制算法需要具备可扩展性，以适应未来可 能的功能升级和硬件升级。
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通信模块
实现洗衣机与外部设备的通信，如手机APP、智能家 居系统等。
传感器模块
水位传感器
检测洗衣机内的水位， 根据水位的高低自动调
节进水量。
温度传感器
洗涤时间传感器
门开关传感器
检测洗衣机内的温度， 实现温度的自动控制和
调节。
检测洗衣机的洗涤时间， 确保洗涤过程的准确执
行。
检测洗衣机的门是否关 闭，确保洗衣机的安全
主控程序需要具备可扩 展性，以适应未来可能 的功能升级和硬件升级 。
主控程序需要具备良好 的人机交互界面，方便 用户进行操作和控制。
传感器数据处理
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传感器是洗衣机感知外部环境 变化的重要工具，通过传感器 可以获取洗衣机的水位、温度 、洗涤时间等参数。
传感器是洗衣机感知外部环境 变化的重要工具，通过传感器 可以获取洗衣机的水位、温度 、洗涤时间等参数。
特点
具备远程控制、自动检测、智能推荐洗涤程序、节能环保等功能 ，提升用户体验和洗涤效果。
工作原理
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远程控制
用户通过手机APP或其他智能 设备远程操控洗衣机，实现远 程启动、暂停、调整洗涤程序 等功能。
自动检测
全自动洗衣机控制系统设计
摘要随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。
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。
本文以AT89S51单片机为核心设计了全自动洗衣机控制系统，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、脱水和结束报警四个阶段。
控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路三大模块组成。
电源电路为单片机主控系统提供5v的直流电压；单片机主控系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89S51单片机、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、LED灯组成。
本系统的电路并不复杂，给AT89S51单片机载入软件程序后，能够实现全自动洗衣机的基本功能。
虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美，但也具有一定的实用性。
关键词：AT89S51 用户参数继电器控制系统LEDAbstractWith its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.This article designs a full-automatic washing machine control system with AT89S51 as core. This system realizes whole working course of full-automatic washing machine, including four parts: user parameter input, wash, dehydrate and ending music play. Hardware system is made up of three modules: power supply circuit, digital control circuit and machine control circuit. Power supply circuit provides steady DC 5V voltage for digital control circuit and AC 220V for motor. Digital control circuit takes charge of controlling the working course. It consists of AT89S51, double-figured common-cathoded numeral display, buttons, buzzer, LED. Machine control circuitrealizes the functions of water level detect, motor driven, water import and export, it consists of water level detector, motor, transmission system components and penstocks.After downloading the program to AT89S51, this circuit can realize basic functions of full-automatic washing machine. It seems hard for this control system to compare with perfect ones in the electrical appliance market, but it has certain practicability.Keywords:AT89S51 User parameter input water level detector Control system LED提纲引言 (1)第1章概述 (4)1.1课题开发背景 (4)1.2设计的目的和意义 (4)1.3国外现状及水平 (5)第2章设计方案 (7)2.1设计任务 (7)2.2洗衣机的设计方案 (7)2.1.1按键 (7)2.1.2洗衣程序 (8)2.1.3 设计总方框图 (8)2.3控制系统的功能 (9)第3章硬件设计 (9)3.1控制系统的电路组成 (9)3.2电源电路 (9)3.3单片机控制电路 (10)3.3.1 AT89S51 单片机主控系统 (10)3.3.2 单片机的复位电路 (13)3.3.3单片机的时钟电路 (14)3.3.4显示电路 (14)3.3.5蜂鸣器报警电路 (16)3.3.6电动机的控制电路 (17)3.3.7 进水、排水电路 (17)第4章软件设计 (19)4.1主程序设计 (19)4.2标准洗衣机程序设计 (20)4.3洗涤程序的设计 (20)4.4漂洗程序的设计 (21)4.5脱水程序的设计 (22)第5章调试 (23)5.1硬件调试 (24)5.2软件调试 (24)总结 (25)致 (26)参考文献 (27)附录1：程序 (27)附录2：全自动洗衣机自动控制系统原理图 (37)引言目前中国洗衣机市场正进入更新换代的时期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也是越来越高。
智能洗衣机控制系统
always@(posedge clk or posedge rst) • begin • if(rst) //系统复位 • begin • back<=1'b0; • fore<=1'b0; • numa<=4'b0000; • numb<=4'b0000; • state<=s0; • led<=3'b001; • alarm=1'b0; • end • else • begin • if(!en && start) //start为1，en为0则正常工作 •
七、输入和输出变量对应部件说明
clk:采用实验箱里的频率产生器，产生1Hz频率 add:实验箱里的按键 rst，start,en:状态开关按键 numa，numb:实验箱中的共阳七段数码管 led【2..0】:实验箱中的3个led灯 fore,back,alarm:实验箱中的3个led灯
八、方案论证
• 方案1：基于Verilog原理实现的数字电
路控制
• 方案2：基于单片机原理实现的控制
确定选择方案1，理由是Verilog语言灵 活简单，方便快捷易懂，有较好的实 • 用价值
十、状态编码
•
• • •
s0=4'b0001, s1=4'b0010, s2=4'b0100, s3=4'b1000; 采用独热编码
• • • • • • • • • • • • • • • • • •
三、设计任务及要求
•1．洗衣机的状态为待机5s→正转60s→待机5s→反转 60s→，并用3个LED灯和7段显示器分别表示其工作状 态和显示相应工作状态下的时间。 • 2 ．可自行设定洗衣机的循环次数，这里设置最大 的循环次数为9次。 • 3 ．具有紧急情况的处理功能。当发生紧急情况时， 立即转入待机状态，紧急情况解除后，继续执行后续步 骤； • 4 ．洗衣机设定循环次数递减到零时立即报警，以 表示洗衣机设定的循环次数已经结束
《全自动洗衣机控制》课件
02 全 自 动 洗 衣 机 控 制 概 述 04 全 自 动 洗 衣 机 控 制 系 统 软 件
设计
06 全 自 动 洗 衣 机 控 制 系 统 案 例分析
Part One
单击添加章节标题
Part Two
全自动洗衣机控制 概述
定义和功能
定义：全自动 洗衣机是一种 通过电脑程序 控制，实现衣 物洗涤、脱水、 烘干等过程的 自动化设备。
调试方法与技巧
检查电源：确保电源 连接正常，电压稳定
检查传感器：确保传 感器安装正确，工作
正常
检查控制板：确保控 制板安装正确，工作
正常
检查程序：确保程序 编写正确，无错误
检查通信：确保通信 模块工作正常，无干
扰
检查机械部件：确保 机械部件安装正确，
工作正常
调试过程中注意安全， 避免触电或机械伤害
优化方法：代码优化、算法优 化、硬件优化
Part Five
全自动洗衣机控制 系统的实现与调试
系统实现流程
硬件设计：选择合适的传感器、控制器、执行器等硬件设备 软件设计：编写控制程序，实现洗衣机的启动、停止、转速调节等功能 调试：通过模拟测试和实际测试，检查系统的稳定性和准确性 优化：根据测试结果，对系统进行优化和改进，提高系统的性能和可靠性
望
当前发展现状与瓶颈
技术成熟：全自动洗衣机控制系统已经较为成熟，可以实现多种功能 智能化程度高：可以通过手机APP远程控制，实现智能化操作 节能环保：采用变频技术，降低能耗，减少对环境的影响 瓶颈：价格较高，普及度不高，需要进一步降低成本，提高性价比
技术发展趋势与展望
01
智能化：更加智能化的控制系统，实现自动 识别衣物类型、自动调节洗涤程序等功能