基于 RC522的公寓智能洗衣机控制器设计

基于 RC522的公寓智能洗衣机控制器设计

湛晓雪;郭献章;高茂菊;冯秀霞;赵明强;雷志强

【摘要】Using high‐speed MCU C8051F500 microcontroller and Philips RC522 RF chip ,an in‐telligent washing machine controller was designed .The controller could realize the timing of the use of a washing machine card ,and could facilitate the users to view their balance .The controller could determine the working condition of the machine through current sensing device and power off the ma‐chine when needed .The controller could also be slightly modified to achieve a variety of functions ac‐cording to customer’s demand .%利用高速MCU C8051F500单片机作为微处理器，并以philips公司的RC522射频芯片为核心设计了控制器。该控制器能实现对洗衣机的刷卡定时使用，并能方便用户随时查看帐户余额。控制器通过检测设备工作的电流判断设备的工作情况，从而根据需要切断设备的电源，也可以根据客户需求进行少许改动以实现多种需求。通过实例展示，说明了该控制器的实用性与可靠性。

【期刊名称】《物理实验》

【年(卷),期】2016(036)005

【总页数】5页(P34-38)

【关键词】RC522;智能洗衣机;电流检测;M ifare卡

【作者】湛晓雪;郭献章;高茂菊;冯秀霞;赵明强;雷志强

【作者单位】东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛066004;东北大

学秦皇岛分校实验教育中心，河北秦皇岛066004;东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛066004;东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛066004;东北大学秦皇岛分校控制工程学院，河北秦皇岛066004;东北大学秦皇

岛分校控制工程学院，河北秦皇岛066004

【正文语种】中文

【中图分类】TP368.2;TM925.33

在大学物理实验教学中，根据学生的不同专业及不同的专业知贮备水平，利用物理实验室的基础条件，因势利导，使低年级的本科生也能发挥自己的特长，用所学致所用，不但培养了良好的科研动手能力和科研素养，而且增进了学习兴趣. 东北大学秦皇岛分校实验教育中心在物理实验教学中，为激发学生学习热情成立了多个学生科研兴趣小组，3年来做出发明专利2项，实用新型专利12项，以下是自控小组的成果之一，展示了这种教学模式的活力与成功之处.

随着射频技术及非接触式IC卡的发展，非接触式IC卡[1]已经广泛应用于洗衣机、门禁系统、医疗、企业、校园一卡通、公路交通费管理系统等领域. 目前有些公寓和学生宿舍洗衣房仍用人工管理，使用的是普通非刷卡洗衣机，学生需先去洗衣房交费并由宿管人员启动非刷卡冼衣机进行清冼. 一段时间后宿管人员会定期与财务进行结算. 该过程需要人工登记，效率低而且不易实现对宿管人员的监督. 非刷卡

洗衣机价格虽然便宜，但是已经不能满足这种需求了. 市面流通的可刷卡洗衣机价格较贵，而且当该刷卡洗衣机报废后，其刷卡系统也就跟着报废，不可再次利用. 针对上述情况，本文设计了基于MFRC522芯片和C8051F500单片机的可多次利用的刷卡控制器，并以伊莱克斯洗衣机为例，通过控制洗衣机的电源实现对洗衣机的控制. 控制器检测通过洗衣机电源的电流即可获知洗衣机工作与否，进而控制洗

衣机的电源. 每次刷卡控制器会设定50 min倒计时，倒计时为零，控制器也会控

制继电器断开洗衣机的电源，实现对洗衣机的有效控制. 采用12232液晶显示洗衣机每次刷卡后的剩余使用时间和相应中文信息，人机界面更直观方便；选用

ACS712霍尔电流传感器可以有效检测各种波形的电流(包括电隔离的)，降低成本，提高控制器的灵敏度和可靠性.

如图1所示，控制器整体结构主要包括：电源模块、微控制器模块、射频基站模块、电流检测模块、继电器模块、液晶显示模块、报警提示模块. 控制器电路板采用双层PCB板，PCB板的主要功能是提供机械上的支撑以及对封装好的固态器件、电阻器、电容器和电感等进行多电平连接[3]. 采用双层板可合理地在正反面放置器件，便于器件之间的导线连接，增加系统的稳定性和可靠性.

1.1 电源模块

电源模块为控制器各模块提供电源. 其中，MTW3-S5H AC/DC转换模块为控制器的单片机、继电器、电流检测模块、液晶报警提示模块提供电源. AC/DC模块得

到的5 V再经稳压芯片LM1117-3.3输出，变为3.3 V电压，为RC522射频模块供电.

1.2 微控制器模块

C8051F系列单片机具有高速流水线结构、大多数指令执行时间为1～2时钟周期、高性能模拟外设、MCU时基选择多样化等优点[4-5]，因此选用带SPI总线的8位单片机C8051F500作为主控芯片. 该单片机工作电压为1.8～5.25 V，采用流水线指令结构，速度可达50 MIPS(时钟频率为50 MHz时). 内部有可编程速率高达200 kb/s的12位ADC转换器. 不用外接AD转换器就能进行AD转换. 内部含有4 352字节RAM(256+4096 XRAM)，64 kB Flash满足编程需要. C8051F500有4个16位定时器，支持UART、SMBBus和高速SPI接口. 内部振荡器为24 MHz，精度为±0.5%. 使用内部晶振时，处理速度及精度均能达到控制器的要求.