基于8051单片机的全自动洗衣机的设计(全面版)
基于单片机的全自动洗衣机
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 基于单片机的全自动洗衣机控制器的设计初始条件:1.运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识;2.51单片机应用开发系统一套;3.PC机及相关应用软件;要求完成的主要任务:以家用全自动洗衣机为原型进行设计,要求实现进水、洗涤、排水、脱水等全部功能,并以数码显示方式显示工作过程。
1.完成全自动洗衣机控制器的设计和调试。
2.撰写课程设计说明书,说明书使用A4打印纸计算机打印,用Protel等绘图软件绘制电子线路图纸。
时间安排:第1周下达课程设计任务书和日程安排,调研和查找资料,明确设计任务要求;第2周完成方案论证、总体设计和硬件设计;第3周完成软件设计和程序的编写;第4周调试硬件系统和软件程序,完成整个系统的设计和调试;第5周结果分析整理、撰写课程设计报告,验收和答辩。
指导教师签名: 2010 年 12 月 15 日系主任(或责任教师)签名: 2010 年 12 月 16 日基于单片机的全自动洗衣机控制器的设计摘要从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。
1858年,汉密尔顿·史密斯制成了世界上第一台洗衣机。
1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人比尔·布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。
1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。
1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体,第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。
1936年,他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。
与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。
欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。
1932年后,美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机,洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成,使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,人们的生活品质得到了显著提高。
全自动洗衣机作为现代家庭不可或缺的家电之一,其便捷性和高效性已经深入人心。
本文将介绍一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,该系统设计旨在提高洗衣机的智能化程度和用户体验。
二、系统设计概述本系统设计采用单片机作为核心控制器,通过传感器、电机驱动器、人机交互界面等模块,实现洗衣机的全自动控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 单片机控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器信号、控制电机驱动器、处理人机交互信息等。
2. 传感器模块:包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等,用于实时监测洗衣机的运行状态。
3. 电机驱动器:控制洗衣机的进水、排水、洗涤、漂洗、脱水等动作。
4. 人机交互界面:包括液晶显示屏、按键等,方便用户设置洗衣程序、查看运行状态等。
5. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序编写和系统控制算法的实现。
1. 程序编写:根据硬件设计,编写单片机的控制程序,实现洗衣机的全自动控制。
程序包括主程序、中断服务程序、AD转换程序、PWM控制程序等。
2. 系统控制算法:根据洗衣机的运行状态和用户设置,采用合适的控制算法,如PID控制算法,实现洗衣机的精确控制。
五、系统功能与特点1. 全自动控制:系统采用全自动控制方式,用户只需设置洗衣程序,系统即可自动完成进水、洗涤、漂洗、排水、脱水等动作。
2. 智能感知:通过传感器实时监测洗衣机的运行状态,如水位、温度、转速等,确保洗衣机在最佳状态下运行。
3. 人机交互友好:采用液晶显示屏和按键等人机交互方式,方便用户设置洗衣程序、查看运行状态等。
4. 节能环保:系统采用先进的控制算法和电机驱动技术,实现洗衣机的节能环保。
5. 多种洗衣程序:系统支持多种洗衣程序,如棉织物、化纤织物、内衣、外套等,满足用户的不同需求。
基于51单片机的自动洗衣机的设计
摘要目前,随着物联网的兴起,智能家电又有了更高的需求,洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向,也是未来发展的一大趋势。
本文介绍了基于89C51单片机的全自动洗衣机的设计。
整个系统是以单片机及其外部设备组成,主要通过单片机IO口控制12864液晶显示器显示信息,并通过按钮控制洗衣机的进水,漂洗,脱水功能及电子音乐的播放功能。
关键词:12864液晶显示器;电子音乐;PWM调制;L298电机驱动;目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题开发背景 (1)1.2 设计的目的和意义 (2)第2章设计方案 (3)2.1设计任务 (4)2.2洗衣机的设计方案 (5)第3章硬件设计 (7)3.1 控制电路的系统组成 (8)3.2 硬件设计 (9)3.2.1 复位电路及原理 (9)3.2.2L298驱动电路及原理 (9)3.2.312864液晶显示电路及原理 (10)3.2.4状态信号灯指示电路 (10)3.2.5时钟电路 (11)第4章软件设计 (11)4.1 主程序设计 (12)第5章展望与总结 (12)致谢 (13)附录 (14)附录A 程序 (15)第1章概述1.1 课题开发背景随着人民生活水平的提高,越来越多的人需要使用洗衣机。
现在洗衣机越来越高度自动化,只要衣服放入洗衣机,简单的按两个键,就会自动注水,一些先进的电脑控制洗衣机,还能自动的感觉衣物的重量,自动的添加适合的水量和洗涤剂,自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度,洗涤完以后自动的漂洗甩干,更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干,整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户,用户可以在洗衣的过程做其它的事,节省了不少的时间。
总之,每一项技术的进步极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。
1.2 设计的目的和意义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、暂停等几大功能,在许多方面还不能达到人们的需求。
基于的51单片机全自动洗衣机设计(北理工)
全自动洗衣机课程设计基于51单片机,C语言实现。
基本要求模拟全自动洗衣机工作过程。
以电机替代洗衣机电机。
显示洗衣机工作的状态(进水、浸泡、洗衣、脱水、结束)。
显示工作剩余时间(洗衣程序可自定义,时间精度:秒)。
洗衣时交替正、反转。
扩展要求洗衣和脱水时电机转速不同。
增加水位传感器输入。
故障报警。
增加声音提示。
其它自定义功能。
设计用Preteus仿真:仿真图如下:C文件函数代码:#include<reg51.h>//****************************//#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//*******************************////***************************//sbit mo_r = P3^2; //电机右控制线sbit mo_l = P3^3; //电机左控制线//****************************//sbit key_menu = P3^4; // 菜单按键sbit key_on = P3^5; // 开始按键sbit key_off = P3^6; // 结束按键sbit key_se = P3^7; // 菜单选择按键//***************************//sbit led_in = P0^0; // 进水指示灯sbit led_xi = P0^1; // 洗衣指示灯sbit led_pao = P0^2; // 泡洗指示灯sbit led_xx = P0^3; // 脱水指示灯sbit led_out = P0^4; // 出水指示灯sbit led_over = P0^5; // 洗衣结束指示灯sbit led_work = P0^6; // 电机工作指示灯sbit led_wring = P0^7; // 报警指示灯sbit other = P3^1; // 脱水电源控制开关sbit anther = P3^0; // 洗衣电源控制开关//******************************//uchar code num[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90 };////*****************************//char sec = 0; // 时间秒char min = 0; // 时间分uchar count=0; // 中断计数uchar flag0=0; // 洗衣机工作状态标志uchar flag1=0; // 进水次数标志uchar flag2=0; // 出水次数标志uchar flag3=0; // 泡洗次数标志uchar err =0; // 报警标志uchar quan = 0;//正反转计数//**********************************//// 函数声明//*************************************// void delay();// 延时函数void in(); // 进水子程序void out(); // 出水子程序void over(); // 结束子程序void xi(); // 洗衣子程序void pao(); // 泡衣子程序void xx(); // 脱水子程序void on(); // 工作on处理子程序void se(); // 显示菜单选择void SEG_display(); //显示时间子程序void key_scan(); // 按键扫描子程序//*****************************//// 延时函数//****************************//void delay(uint i){uint x,y;for(x=i;x>0;x--)for(y=120;y>0;y--);}//******************************// // 工作on处理子程序//********************************// void on(){TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;P0 = 0xff;if(flag0 == 0)in();if(flag0 == 1)xi();if(flag0 == 2)pao();if(flag0 == 3)xx();if(flag0 == 4)out();}//*******************************// // 结束子程序//*********************************// void over(){ other=0;anther=0;P0 = 0xff;mo_r=0;mo_l=0;led_over = 0;EA=0;}//*********************************// // 进水子程序//*********************************// void in(){ anther=0;other=0;P0 = 0xff;led_in = 0;flag1++;mo_r = 0;mo_l = 0;min = 0;sec = 8;}//*********************************// // 洗衣子程序//*********************************// void xi(){ anther=1;other=0;P0 = 0xff;led_work = 0;led_xi = 0;mo_r = 1;mo_l = 0;min = 1;sec = 36;quan = 0;}//*********************************// // 泡衣子程序//*********************************// void pao(){anther=1;other=0;P0 = 0xff;led_pao = 0;led_work = 0;flag3++;mo_r = 1;mo_l = 0;min = 1;sec = 35;quan = 0;}//*********************************// // 脱水子程序//*********************************// void xx(){ other=1;anther=0;P0 = 0xff;led_xx = 0;mo_r = 0;mo_l = 1;min = 0;sec = 50;}//*********************************// // 出水子程序//*********************************// void out(){ anther=0;other=0;P0 = 0xff;led_out = 0;flag2++;mo_r = 0;mo_l = 0;min = 0;sec = 5;}//*********************************// // 显示菜单选择//*********************************// void se(){P0 = 0xff;if(flag0 >= 5)flag0 = 0;if(flag0 == 0){led_in = 0;}if(flag0 == 1){led_xi=0;}if(flag0 == 2){led_pao=0;}if(flag0 == 3){led_xx=0;}if(flag0 == 4){led_out=0;}}//********************************// // 菜单处理子程序//**********************************// void menu(){min = 0;sec = 0;mo_r=0;mo_l=0;SEG_display();while(1){if(key_on == 0){delay(5);if(key_on == 0){while(!key_on);on();break;}}//**************************// if(key_off == 0){delay(5);if(key_off == 0){while(!key_off);over();break;}}//****************************//if(key_se == 0){delay(5);if(key_se == 0){while(!key_se);flag0++;se();}}}}//*********************************// // 按键扫描子程序//*********************************// void key_scan(){if(key_menu == 0){delay(5);if(key_menu == 0){while(!key_menu);menu();}}//********************************// if(key_on == 0){delay(5);if(key_on == 0){while(!key_on);on();}}//*********************************// if(key_off == 0){delay(5);if(key_off == 0){while(!key_off);over();}}}//*******************************// // 显示子程序//*********************************// void SEG_display(){P1=0x01;P2 = num[min/10];delay(10);P1 = 0x02;P2 = num[min%10];delay(10);P1 = 0x04;P2 = num[sec/10];delay(10);P1 = 0x08;P2 = num[sec%10];delay(10);}//*********************************// // 主函数//*********************************// void main(){led_in=0;anther=0;other=0;while(1){SEG_display();key_scan();}}//**********************************// // 定时器0中断处理程序//**********************************//void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;count++;if(count==20){count = 0;sec--;if((flag0==1)||(flag0==2)){quan++;switch(quan){case 1:mo_r=1;mo_l=0;break;case 10:mo_r=0;mo_l=0;break;case 15:mo_r=0;mo_l=1;break;case 25:mo_r=0;mo_l=0;break;default:;}if(quan==30){quan=0;}}//**********************************//if((sec == 0)&&(min != 0)){min--;sec = 59;}//**********************************// if((sec<0)&&(min==0)&&(flag0==0)) //进水结束{switch(flag1){case 1:flag0=1;xi();break;case 2:flag0=2;pao();break;case 3:flag0=2;pao();break;case 4:flag0=2;pao();break;default: err=1;led_wring = 0;}}//**********************************//if((sec<0)&&(min==0)&&(flag0==1)) //洗衣结束{flag0 = 4;out();}//**********************************//if((sec<0)&&(min==0)&&(flag0==2)) //泡衣结束{switch(flag3){case 1:flag0=4;out();break;case 2:flag0=4;out();break;case 3:flag0=4;out();break;default: err=1;led_wring = 0;}}//**********************************//if((sec<0)&&(min==0)&&(flag0==4)) //出水结束{switch(flag2){case 1:flag0=0;in();break;case 2:flag0=0;in();break;case 3:flag0=0;in();break;case 4:flag0=3;xx();break;default: err= 1;led_wring = 0;}}//***********************************// if((sec<0)&&(min==0)&&(flag0==3)){ sec = 0;over();}}}。
单片机的全自动洗衣机设计方案
成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计<论文)论文题目:基于单片机的全自动洗衣机设计_______________________________ 教学点: _______ 重庆科创职业学院________________________________ 指导老师:魏良庆—职称:讲师—学生姓名:李涌仝号:101244 ___________专业:机电一体化成都电子机械高等专科学校成教院制2018年3月1日成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计<论文)任务书成都电子机械高等专科学校成教院制2 / 37毕业设计(论文> 进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之0摘要洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器 ,发展非常快 ,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐 ,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成 ,控制器通常设有几种洗涤程序 ,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。
全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。
电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐,引发了洗衣机消费健康潮。
另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。
从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制,只需按一下按钮一切搞定!同时,用户可以按照自己的洗衣习惯,自主选择时间和方式,自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。
业内人士表示,尖端洗涤技术的革新,所表现出的洗衣方式更加注重健康和个性化,已在市场发展中倍受欢迎。
关键词:高度自动化、消费健康、洗衣AbstractThe washing machine is indispensable in the family household appliances, is developing very fast, fully automatic washing machine, automatic water, washing, rinsing, drying, and a series of process auto-complete easy to use and more to get everyone of all ages,controllers usually have several washing procedures, different clothes to choose a different method of washing.The development of the automatic washing machine is first expressed a dramatic change in the method of washing. Electrolysis of water, ozone, steam sterilization, in addition to taste and disinfection functions acclaimed, causing the washing machine consumer health tide.Another change is highly automated, intelligent, user-friendly. From semi-automatic, fully automatic to the now popular artificial intelligence, fuzzy control, simply press a button and you're done! At the same time, users can follow their laundry habits, self-select the time and manner of self and memory processes allow users to truly arbitrary.Insiders said that the state-of-the-art cleaning technology innovation, demonstrated laundry way more attention to health and personality, has been popular in the market development.Keywords: highly automated, consumer health, laundry目录第一章全自动洗衣机设计方案 1第二章硬件电路介绍 7第一节CPU选择7第二节传感器 8第三节显示器 9第三章软件设计 11第一节模糊控制方式 11第二节软件流程图及其代码 12结束语 12谢辞 34参考文献 35第一章全自动洗衣机设计方案本设计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。
基于单片机的全自动洗衣机系统设计
基于单片机的全自动洗衣机系统设计基于单片机的全自动洗衣机系统设计自动洗衣机作为现代家庭必备的家电之一,无疑给我们的生活带来了诸多便利。
随着科技的不断进步,洗衣机的功能也在逐步完善和智能化。
本文将介绍一个基于单片机的全自动洗衣机系统设计,该系统结合了传感器、执行器和单片机的控制,实现了洗涤、漂洗、脱水等一系列工作的自动化。
首先,我们需要了解单片机的基本原理和功能。
单片机是一种集成电路,拥有微处理器的功能,能够实现数据的处理、控制和通信等任务。
在全自动洗衣机系统中,单片机起到了控制中枢的作用,通过对各个部件的控制来完成洗衣过程。
在本系统中,我们需要使用多个传感器来获取洗衣机内部的信息。
例如,温度传感器可以检测洗衣水的温度,以便根据洗涤衣物的要求进行调整。
水位传感器可以检测洗衣机内部的水位,以确保水量的控制在适当的范围内。
此外,还可以使用压力传感器来检测洗涤和脱水的程度,从而调整相应的参数。
在洗衣机的控制中,单片机还需要根据洗涤过程的不同阶段来控制执行器的工作。
例如,在洗涤阶段,单片机可以控制洗衣机的电机以适当的速度旋转,同时根据不同程序要求来控制加热器的温度。
在漂洗和脱水阶段,单片机可以控制洗衣机内的叶轮进行高速旋转,从而有效去除衣物上的水分,使衣物更加干燥。
除了基本的洗涤功能外,现代洗衣机还具备一些智能化的特点。
在本系统中,单片机可以通过与用户界面的连接实现人机交互。
用户可以通过操作面板向单片机输入洗涤程序、选取适当的温度和转速等参数,单片机则根据用户的选择进行相应的控制。
同时,单片机还可以通过与互联网的连接,将洗衣机的状态和故障信息传输到用户的手机端,提醒用户维修等操作。
在设计全自动洗衣机系统时,还需要考虑到系统的安全性和可靠性。
例如,在电路设计中,应该安装过载保护装置,以防止电机过载、漏电等情况发生。
同时,还应该考虑到洗衣机的稳定性和耐用性,选用优质的材料和结构设计,以延长洗衣机的使用寿命。
综上所述,基于单片机的全自动洗衣机系统设计能够有效地提高洗衣效率和用户体验。
单片机的全自动洗衣机的设计方案(全面)
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图一 模糊控制原理框图
从传统控制角度看,传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设 定好的参数进行顺序控制的机器。从这个意义上说,其“全自动” 并不具有任何功能,它不能根据情况和条件的变化来改变参数;而 模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大 步,它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决 定水的多少、水流的强度和洗衣的时间,并可以动态的改变参数, 以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省 时的目的;另外,要求操作简单,任何人都可以轻松地使用,且能 够把工作情况和过程显示出来。
二. 模糊洗衣机的物理量检测 要对洗衣机进行控制,首先要用各种传感器不断地检测相关的
状态,以作为控制的依据。下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种 参数的检测原理和技术,在检测中要用到光电传感器、布量传感 器、水温和水位传感器等。
1. 衣物污染量和污染性质检测 衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测,以便进行 工作过程的整定和控制,污染量和污染性质的检测是采用红外光传 感器完成的。利用红外线在水中的透光和时间的关系,通过模糊推 理,以得出检测结果,而这个结果就可以用于控制推理。由于直接 检测衣物的污染状况是困难的,因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液 污染程度,而间接检测出衣物的污染量和污染性质,因此洗涤液的 浑浊程度与衣物污染情况密切相关。光传感器由相对设于排水阀两 旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。发光二极管透过洗涤液 向光敏晶体二极管发光,由光敏晶体管转换成电压,再由微电脑读 取该数值,由此测出洗涤液的污染状况。浑浊度检测器构造如图二 所示。
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动机发电时间长,布阻抗就小,主电 动机发电时间短,布阻抗就高。在得
基于51单片机的全自动洗衣机课设
1 课题分析v4扦测无错但有-处警告1.1目的意义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。
用单片机设计出简单操作省水省电的洗衣机,在方便日常生活和节约资源方面都有重要意义由于个人能力有限,我能设计的洗衣机比前沿科技产品要差很多。
所以我这次课设的主要目的在于通过操作掌握知识,通过查找资料和尝试分析培养自己的能力。
把这学期课程中零散的知识进行整合,将理论的知识联系到实际的生活中。
在实例中深入理解一些理论知识,并从中有所收获,就是意义所在。
1.2 国内外情况当今世界是技术、知识大爆炸的年代,只要人们有需要,就有可能生产出某种产品来满足人们的需要。
洗衣机的发展正是这样,人们在生活中发现了它的某些不便,就会在实际中不断地改进和完善它,新型的洗衣机正是在这种情况下诞生的。
1、超声波洗衣机超声振动产生空穴现象,在洗涤中通过边生产气泡边消失的运动,产生强水压,再加入小量洗衣剂,振动纤维,超声乳化,去污,水中气泡上升,产生了从洗涤桶中央向外侧翻动的水流,使衣服之间相互摩擦,并与洗涤剂充分接触产生很有效的洗涤作用。
这种洗衣机洗涤桶小,桶内无运动部件,无机械电气故障,修理方便。
词典均匀性好,不缠绕,不伤布料,洗净效果好,省水,省电。
2、电磁洗衣机这种洗衣机洗涤桶内有4个洗涤头,上面各有有个夹子,把衣物伸展夹住,每个洗涤头上有有个电磁线圈,接通电源发生2500次/秒的微击振动,使衣物在洗涤液中洗涤。
基于单片机的自动洗衣机设计
基于单片机的自动洗衣机设计基于单片机的自动洗衣机设计1 总体方案设计分析1.1全自动洗衣机控制方法选择在全自动洗衣机中,现在比较通用的控制手段是利用单片机或者PLC两种方法,本课设选用的是单片机。
之所以选用单片机主要考虑了以下原因,首先,单片机具有较强的抗干扰能力,当受到外部强干扰,程序出错时,可以自动使系统复位重新执行程序。
并且采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元件,控制电磁阀和电机。
其次,单片机具有欠压和过压保护,欠压时,控制器不工作;超压时,保护电路起作用。
再次,单片机还具有瞬间掉电保护功能,电源短时间停电后,电压恢复时,能够维持原来运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。
最后,各种操作和洗衣机的运行状态均可以用LED显示。
此外,在硬件规模方面,单片机相当于将一个基本规模的单板机所具有的资源复合在一块芯片上,因此具有相当的规模;在功能方面,单片机已经超过了PLC的功能;在指令系统方面,如果将单片机的指令系统PLC的指令系统相比较,除单片机的数据传送能力较弱一点之外,单片机的指令系统已大大超过PLC;此外,无论在性价比方面,还是在体积、重量方面相比较,单片机都比PLC优越得多。
综合上述原因本章设采用单片机来完成。
二、方案构思全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。
其控制电路分为机械和电脑型,电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。
自动洗衣机的洗衣程序,键盘上有两个按钮01键和02键。
01键设为开始按钮;02键设为停止按钮,其功能是按下停止按钮后洗完一个周期后停止,中间不能停。
洗衣机的标准洗衣程序是;开始--进水--洗涤--排水--进水--清洗--排水--脱水。
1.洗涤过程通电后,洗衣机进入暂停状态,以便放好衣物并且等待按下开始按钮。
当按下开始按钮01时,进入洗涤过程。
首先进水阀打开,开始进水,向洗衣机供水;当到达预定水位时,进水阀关闭,停止进水;步进电动机接通电源,开始旋转,形成洗衣水流。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高,全自动洗衣机已经成为了现代家庭不可或缺的家电之一。
为了提高洗衣机的智能化程度和用户体验,本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计。
该系统通过单片机控制,实现了洗衣过程的自动化、智能化,提高了洗衣效率,同时也方便了用户的使用。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,通过连接各种传感器、执行器等外部设备,实现对洗衣过程的自动化控制。
系统主要由单片机控制模块、电机驱动模块、水位检测模块、温度检测模块、洗衣程序模块等组成。
三、硬件设计1. 单片机控制模块:本系统采用单片机作为核心控制器,负责接收用户输入的指令,控制各个模块的工作。
单片机具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,能够满足系统的需求。
2. 电机驱动模块:电机驱动模块负责驱动洗衣机的洗涤电机和脱水电机。
本系统采用PWM(脉宽调制)技术,通过单片机控制电机驱动模块的开关,实现对电机的精确控制。
3. 水位检测模块:水位检测模块通过传感器实时检测洗衣机内的水位,将检测结果反馈给单片机,以便单片机根据水位情况调整洗衣程序。
4. 温度检测模块:温度检测模块通过温度传感器实时检测洗衣机内的水温,将检测结果反馈给单片机,以便单片机根据水温情况调整洗涤时间和洗涤剂的使用量。
5. 洗衣程序模块:洗衣程序模块根据用户的选择和洗衣的实际需求,通过单片机控制电机驱动模块、水位检测模块和温度检测模块等外部设备,实现对洗衣过程的自动化控制。
四、软件设计本系统的软件设计主要包括单片机的程序设计、人机交互界面设计和洗衣程序的设计。
1. 单片机的程序设计:单片机的程序设计是实现系统功能的关键。
本系统采用C语言进行编程,通过编写相应的程序代码,实现单片机的控制功能。
2. 人机交互界面设计:人机交互界面是用户与系统进行交互的窗口。
本系统采用LCD显示屏作为人机交互界面,通过编写相应的程序代码,实现用户与系统的交互功能。
洗衣机8051单片机设计与编程
目录一、任务描述--------------------------------3二、设计原理1.面板设计------------------------------32.工作流程设计--------------------------33.硬件电路设计--------------------------4三、设计方案1.算法与程序框图------------------------52.程序编程------------------------------6四、总结-----------------------------------11一、任务描述:将单片机用于家电中的洗衣机控制具有精度高、功能强、经济性好的特点,无论在提高产品质量和数量、节约能源,还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。
通过对数字显示洗衣机控制系统学习、原理设计、单片机编程及PCB 设计洗衣控制系统模型的设计,巩固学习单片机的键盘、显示器、定时器、并口等部分的综合应用。
二,设计原理1.面板设计:洗衣机的控制面板如图1,由4 个按键,7 只指示灯和2 只LED 显示器组成。
按键选择洗衣机工作方式,指示灯配合按键工作,LED 显示器显示洗衣机洗涤和脱水时间。
2.工作流程设计:1.打开洗衣机的电源开关后,强洗指示灯被点亮,表明洗衣机当前处于强洗模式,电动机只1个方向运转。
按下“增”按键,则选择弱洗工作模式,电动机正反2 个方向交替运转,每隔1min 变换方向1 次。
2.设置好强洗、弱洗工作模式后,按下“编程选择”按键,则“洗涤次数”指示灯被点亮,此时按下按键“增”或“减”,就可设置洗涤次数。
3.洗涤次数设置好后,按下“编程选择”按键,指示灯“洗衣定时”被点亮,此时按下按键“增”或“减”,就可设置洗衣时间。
4.洗衣时间设置好后,按下“编程选择”按键,指示灯“脱水定时”被点亮,此时按下按键“增”或“减”,就可设置脱水时间。
5.设置好洗衣机的工作模式后,按下“启动”按键,洗衣机开始工作。
基于51单片机智能洗衣机的控制系统设计
图二 (4)设计方案 (4)设计任务 (4)洗衣机的设计方案 (4)按键 (4)洗衣程序 (4)设计总方框图 (5)控制系统的功能 (5)控制系统的电路组成 (6)3.2 电源电路 (6)单片机控制电路 (6)AT89S51单片机主控系统 (6)单片机的复位电路 (8)单片机的时钟电路 (9)显示电路 (10)蜂鸣器报警电路 (12)电动机的控制电路 (12)进水/排水电路 (13)一:51单片机技术介绍1简介:51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
当前常用的51系列单片机主要产品有:*Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;*ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等;*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品目前,国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能,占据着国内51单片机较大市场。
(图一:51单片机引脚)图一2结构:·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)·256bytes的数据存储器(RAM) (52有384bytes的RAM)·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出;T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
毕业论文之基于51单片机的全自动洗衣机设计
毕业论文之基于51单片机的全自动洗衣机设计基于51单片机的全自动洗衣机设计作者姓名:XXXXXXXXX专业名称:XXXXXXXXX指导教师:XXXXXXXXXX 讲师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AT89C52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、进水、洗衣、泡洗、脱水、出水和结束报警等几个阶段。
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AT89C52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AT89C52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:AT89C52用户参数继电器控制系统LED蜂鸣器AbstractWith 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 circuit realizes 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: AT89C52 ; User parameter input ;water level detector;LED ;Control system;Buzzer目录摘要 (I)Abstract (II)目录....................................................................................................................... I II 引言. (5)1 概述 (6)1.1 课题开发背景 (6)1.2 设计的目的和意义 (6)1.3 国内外现状及水平 (7)2设计方案 (9)2.1 设计任务 (9)2.2 洗衣机的设计方案 (9)2.2.1 按键 (9)2.2.2 洗衣程序 (9)2.2.3 设计总方框图 (10)2.3 控制系统的功能 (10)3 硬件设计 (12)3.1控制系统的电路组成 (12)3.2 电源电路 (13)3.3 单片机控制电路 (13)3.3.1AT89C52单片机主控系统 (13)3.3.2 单片机的复位电路 (16)3.3.3 单片机的时钟电路 (17)3.3.4 显示电路 (17)3.3.5 蜂鸣器报警电路 (20)3.3.6 电动机的控制电路 (20)3.3.7 进水/排水电路 (21)3.4 主电路图 (22)第4章软件设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.2 洗涤程序的设计 (25)4.3 漂洗程序的设计 (25)4.4 脱水程序的设计 (26)第5章调试 (27)5.1 硬件调试 (27)5.2 软件调试 (28)5.3 系统调试结果 (28)5.3.1 洗涤 (29)5.3.2 漂洗 (29)5.3.3 脱水 (30)结论 (31)参考文献 (33)附录 (34)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。
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计摘要:本文介绍了基于51单片机的全自动洗衣机控制系统的设计。
该系统可以自动完成洗涤、漂洗、脱水等工作。
系统采用了多种传感器和执行器,如流量传感器、温度传感器、电机等,以检测和控制洗衣机的各项参数。
设计使用了C语言编程完成,通过设计电路和编写程序使得全自动洗衣机可以更加方便、可靠地使用。
关键词:51单片机;全自动洗衣机;控制系统。
引言:洗衣机作为现代家庭中必备的家电设备之一,已经成为人们生活中不可或缺的家电产品。
在现代生活节奏加快的背景下,为了节省人们的宝贵时间,并且避免可能的工作失误,现代洗衣机越来越普及和流行。
在现代洗衣机中,全自动洗衣机的功能和性能已经得到了更进一步的提升。
通过使用多种传感器和执行器,洗衣机可以自动完成洗涤、漂洗、脱水等工作,从而更加方便、快捷地满足人们的需求。
本文针对现有洗衣机存在的一些问题,在51单片机的控制下,设计了一种基于51单片机的全自动洗衣机控制系统,该系统可以实现洗涤、漂洗、脱水等功能,并且结合流量传感器、温度传感器等多种传感器与执行器,实现对洗衣机各项参数的检测和控制,从而确保系统更加安全、可靠地工作。
系统设计:1. 系统框架搭建首先,本文基于51单片机完成了洗衣机的系统框架搭建。
包括用户界面、主控程序、PWM输出控制、电机控制等模块。
用户可以通过操作面板进行洗衣机参数的设定,通过主控程序控制各个执行器,实现对洗衣机的控制。
2. 传感器的使用在洗衣机的设计中,我们使用了多种传感器,并利用单片机对其进行控制。
其中,流量传感器可以检测洗衣机内的水位,并控制水泵的工作来达到控制水流量的目的。
温度传感器可以检测洗涤水的温度,并控制加热器的工作来调整洗涤温度。
通过这些传感器,可以充分地检测和控制洗衣机的各项参数,从而保证洗衣机的顺利工作。
3. 执行器的使用在洗衣机的设计中,我们还使用了多种执行器。
其中,电机是最重要的执行器之一。
我们使用电机来控制洗衣筒的旋转,通过PWM输出控制可以调整电机的转速。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计现代社会中,洗衣机已经成为人们生活中不可或缺的家电之一、为了提高洗衣机的工作效率和舒适性,不少洗衣机现在都采用了基于单片机的全自动控制系统。
本文将详细介绍基于单片机的全自动洗衣机控制系统的设计。
首先,全自动洗衣机控制系统的硬件部分包括单片机、显示屏、按键、传感器和执行机构等。
单片机是整个控制系统的核心部件,负责对洗衣机进行各种控制和判断。
显示屏用于显示洗衣机的状态和操作信息,按键用于用户输入洗衣机工作模式和参数,传感器用于检测洗衣机内部的温度、水位和转速等参数,执行机构则根据控制信号执行相应的动作。
其次,全自动洗衣机控制系统的软件部分主要包括程序设计和算法设计。
在程序设计方面,首先需要对洗衣机的工作流程进行分析和拆解,确定各个步骤的执行顺序和条件。
然后,根据洗衣机的特点和要求,编写相应的控制程序。
在算法设计方面,可以利用传感器检测到的参数进行各种算法的计算和判断,从而实现洗衣机的智能控制。
全自动洗衣机控制系统的工作流程可以简单划分为以下几个步骤:洗涤、漂洗、脱水和结束。
在洗涤阶段,根据用户设置的洗涤模式和参数,单片机根据程序进行相应的控制,打开水阀控制进水量、加热水温度和控制洗衣桶的旋转速度等。
在漂洗和脱水阶段,单片机同样进行相应的控制,保证漂洗和脱水的效果。
最后,在结束阶段,单片机关闭水阀,停止洗衣机的工作,并在显示屏上提示用户洗衣已完成。
为了提高全自动洗衣机控制系统的可靠性和稳定性,可以采用以下措施:首先,合理选择和配置传感器,确保传感器能够准确检测洗衣机的各个参数。
其次,对于单片机的程序设计,要考虑到各种异常情况和故障处理,确保洗衣机能够在异常情况下自动停止工作并进行相应的提示。
最后,全自动洗衣机控制系统的电路设计要合理,采取适当的防雷和过载保护措施,确保洗衣机的安全性。
综上所述,基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计包括硬件部分和软件部分。
通过合理的硬件配置和软件编程,可以实现洗衣机的全自动控制和智能化操作,提高洗衣机的工作效率和舒适性。
基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计
基于51单片机的全自动洗衣机控制器设计随着科技的进步和人们生活质量的提高,洗衣机已经成为现代家庭中必不可少的家电之一。
然而,传统的洗衣机控制方式往往存在操作复杂、功能单一等问题,无法满足用户对于高效、智能洗涤的需求。
因此,本文将介绍一种基于51单片机的全自动洗衣机控制器的设计,实现洗涤、漂洗、脱水等功能的自动化控制。
一、系统硬件设计1、控制器核心选择本设计选用51单片机作为控制器核心,利用其丰富的I/O口和定时器资源,实现对洗衣机的控制。
通过外接按键和蜂鸣器等元件,实现洗涤方式的选择、启动/停止控制等功能。
2、电源模块设计为了确保洗衣机的稳定运行,本设计采用220V交流电作为电源输入,通过变压器进行降压处理,再经整流滤波后得到稳定的直流电压,为控制器和其他部件供电。
3、输入输出模块设计输入模块主要包括按键和传感器。
其中,按键用于选择洗涤方式,传感器则用于检测水位、水温等信息。
输出模块主要包括继电器和蜂鸣器,继电器用于控制洗衣机的启动/停止,蜂鸣器则用于提示用户洗涤过程的状态。
二、系统软件设计1、程序初始化在程序开始运行时,首先进行初始化操作,包括配置定时器、设置I/O口状态等。
2、洗涤过程控制根据用户选择的洗涤方式,程序将通过定时器控制电机的运转时间,实现不同洗涤模式的自动化控制。
同时,通过检测水位、水温等信息,自动调整洗涤时间和水的温度,提高洗涤效果。
3、漂洗过程控制在洗涤过程结束后,程序将自动进入漂洗阶段。
通过控制进水和排水阀的开闭时间,实现自动漂洗。
同时,根据洗涤过程中收集的衣物量和洗涤效果,智能调整漂洗次数和时间,确保衣物清洗干净。
4、脱水过程控制在漂洗过程结束后,程序将自动进入脱水阶段。
通过控制电机转速和脱水时间,实现衣物的高效脱水。
同时,为了保护衣物和机器的安全,程序将根据衣物的种类和重量信息,智能调整脱水时间和转速,确保脱水过程的顺利进行。
5、报警提示功能为了方便用户及时了解洗涤过程的状态,本设计还实现了报警提示功能。
《2024年基于单片机的全自动洗衣机系统设计》范文
《基于单片机的全自动洗衣机系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步和人们对生活品质追求的不断提高,全自动洗衣机成为了现代家庭不可或缺的家电之一。
本文将介绍一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,该设计旨在提高洗衣机的智能化程度,方便用户使用,并提高洗衣效果。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过传感器、电机驱动等模块实现洗衣机的全自动控制。
系统主要由以下几个部分组成:单片机控制器、水位检测模块、电机驱动模块、按键输入模块、显示输出模块以及洗衣程序模块。
三、硬件设计1. 单片机控制器:选用性能稳定、功能强大的单片机作为核心控制器,负责整个系统的协调和控制。
2. 水位检测模块:通过水位传感器检测洗衣机内的水位,将检测结果传递给单片机,以便单片机根据水位调整洗衣程序。
3. 电机驱动模块:采用电机驱动芯片驱动洗衣机电机,实现洗衣、漂洗、脱水等功能的控制。
4. 按键输入模块:通过按键实现用户对洗衣程序的设定和操作。
5. 显示输出模块:通过LED或LCD显示屏,显示洗衣程序的状态和结果。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分,主要包括洗衣程序的编写和单片机的程序设计。
1. 洗衣程序设计:根据洗衣需求,设计多种洗衣程序,如标准洗、快速洗、强力洗等。
每个程序包括浸泡、洗涤、漂洗、脱水等步骤,通过单片机控制电机驱动模块和水位检测模块实现。
2. 单片机程序设计:采用C语言或汇编语言编写单片机程序,实现按键输入、显示输出、水位检测、电机控制等功能。
程序采用模块化设计,便于后期维护和升级。
五、系统实现1. 单片机与各模块的连接:通过电路将单片机与水位检测模块、电机驱动模块、按键输入模块、显示输出模块等连接起来,形成完整的系统。
2. 程序烧录:将编写好的程序通过烧录器烧录到单片机中,使单片机具备控制各模块的功能。
3. 系统调试:对系统进行全面的调试,确保各模块正常工作,洗衣程序准确执行。
六、系统特点1. 智能化程度高:本系统采用单片机控制,实现洗衣过程的全自动控制,提高洗衣效果。
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基于8051单片机的全自动洗衣机的设计【摘要】:本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的使用,包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以及它的洗衣过程和控制电路。
其中控制电路是以宏晶科技生产的高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051系列的STC12C5A60S2单片机为控制电路核心,其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成,分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成,在教学设计训练方面具有较好的实用价值。
【关键词】:模糊控制单片机 传感器 全自动洗衣机一、前言模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。
该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则,然后将来自传感器的实时信号模糊化,将模糊化的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理,将推理后的输出量加到执行器上。
模糊控制的基本原理如图一所示,它的核心部分是模糊控制器,模糊控制器的模糊规律由计算机的程序实现的。
和传统控制理论相比,模糊控制有两大不可比拟的优输出模糊集及模糊规则中。
模糊控制原理框图如图一所示。
基于8051单片机的全自动洗衣机的设计图一模糊控制原理框图从传统控制角度看,传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设定好的参数进行顺序控制的机器。
从这个意义上说,其“全自动”并不具有任何功能,它不能根据情况和条件的变化来改变参数;而模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大步,它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决定水的多少、水流的强度和洗衣的时间,并可以动态的改变参数,以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省时的目的;另外,要求操作简单,任何人都可以轻松地使用,且能够把工作情况和过程显示出来。
二.模糊洗衣机的物理量检测要对洗衣机进行控制,首先要用各种传感器不断地检测相关的状态,以作为控制的依据。
下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种参数的检测原理和技术,在检测中要用到光电传感器、布量传感器、水温和水位传感器等。
1.衣物污染量和污染性质检测衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测,以便进行工作过程的整定和控制,污染量和污染性质的检测是采用红外光传感器完成的。
利用红外线在水中的透光和时间的关系,通过模糊推理,以得出检测结果,而这个结果就可以用于控制推理。
由于直接检测衣物的污染状况是困难的,因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液污染程度,而间接检测出衣物的污染量和污染性质,因此洗涤液的浑浊程度和衣物污染情况密切相关。
光传感器由相对设于排水阀两旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。
发光二极管透过洗涤液向光敏晶体二极管发光,由光敏晶体管转换成电压,再由微电脑读取该数值,由此测出洗涤液的污染状况。
浑浊度检测器构造如图二所示。
.kR 19图二 浑浊度检测器构造(A )光传感器构造 (B )浑浊度较低时信号情况 (C )浑浊度较高时信号情况2.布量和布质的检测布量和布质的检测是在洗涤之前进行的。
在水位为一定的时候,布量和布质的不同就会产生不同的布阻抗。
通过给定一定的水位,然后在这个给定水位和条件下使主电动机进行间断旋转则不同布阻抗就会使主电动机制动的性能不同,利用主电动机在不同阻抗时的制动特性,就可以推断出布质和布量。
硬布质的布阻抗较高,软质布的布阻抗较低。
在进行布质和布量检测时,首先注入一定的水位,然后启动主电动机旋转,接着断电让主电动机以惯性继续运转直到停止。
在主电动机断电时间内,由于惯性,所以它处于发电机状态,并且会产生感应电势输出。
随着布阻抗的大小不同,主电动机处于发电机状态的时间长短不同,只要检测出主电动机处于发电机状态的时间长短,就可以反过来推理出布阻抗的大小。
当然,主电动机发电时间长,布阻抗就小,主电动机发电时间短,布阻抗就高。
在得出布阻抗之后,通过模糊推理就可以产生相应的布质和布量。
布量传感器电路如图三所示。
图三布量传感器电路3.水温检测水温检测由温度传感器来完成,温度传感器安装在洗衣桶的底部,通过这个传感器可以在任何时候检测水温。
常见的温度传感器有半导体、热敏电阻两大类。
水的洗净力和水温有很大的关系,当水温高时,由于有溶解油类脏污和增加脏污活力及提高洗涤剂的去污能力等复杂的影响,洗涤能力会提高。
4.水位检测水位检测是用一种专用水位传感器实现的。
这种水位传感器是一根和缸体等高的空管,它和缸体构成一个连通器,空管的上端有一个用压力膜隔开的差动电感器,当缸中有水注入时,管内的空气被压缩使压力膜上压力增大,继而推动和它联动的铁心移动,引起线圈的电感量变化。
用此电感器构成的LC振荡器的频率就能反映水位的高低。
用这个传感器既可用于配合以上布料软硬度的检测,同时也作为水位控制依据的检测装置。
三、模糊全自动洗衣机的模糊推理模糊全自动洗衣机是利用负载、质料、水位、水温和气温以及洗涤剂类型等检测所得到的信息,进行分段评估计算,使其模糊化,再根据模糊规则进行推理,最后根据所激活的规则进行模糊判决,以决定最适当的水流、水位、洗涤时间、清洗方法及脱水时间。
模糊洗衣机的控制结构如图四所示。
图四模糊洗衣机的控制结构1.模糊规则(1)输入变量(分三级)由负载:多、中等、少原料:棉制品多、棉和化纤品各一半、化纤品多水温:偏高、中等、偏低(2)输出变量(分四级)水流强度:很强、强、中、弱洗涤时间:很长、长、中、短(3)模糊规则:根据输入变量和输出变量的分级组合,对于水流强度和洗涤时间有27条模糊规表示。
规则1:如果负载小,质料中化纤制品偏多,且水温偏高,那么就水流调弱,洗涤时间调短。
规则2:如果负载大,质料中棉制品偏多,且水温偏低,那么就将水流调强,洗涤时间调长。
以此类推,可写出其他规则,输出变量和输入变量之表1 模糊控制规则表2.模糊控制的隶属函数模糊控制的隶属函数采用最简单的三角形隶属函数表示,包括输入变量和输出变量。
负载量和质料是通过光耦合电路对电动机反复转停的惯性转数进行脉冲计数,以此判断电动机的负载量和质料。
输入输出变量的隶属函数如图五、图六所示。
(1)输入变量:图五所示为输入变量负载、质量和水温的隶属函数。
图五输入变量的隶属函数 A)负载量 B)水温C)质料(2)输出变量:图六 A、B分别表示输出变量水流强度和洗涤时间的隶属函数。
图六输出变量的隶属函数A)水流强度 B)洗涤时间四、控制电路设计控制软件由主程序、各种子程序和中断服务程序组成。
所有模糊推理在洗涤之前都基本执行完毕,所以在程序判别出是启动并且是自动程序后,就开始进行一系列的检测工作。
在推理工作完成之后,开始进行洗涤工作。
在洗涤过程中若产生故障,则系统会自动报警。
软件主程序流程图如图七所示。
衣物洗涤过程:开启洗衣机,选择自动或者手动方式,若为手动则设定洗衣参数,否则进入自动方式。
检测衣物清洗前状态,进而自动选择相应的洗衣参数,调用相应的洗涤程序,完成模糊规则对衣物洗涤的控制。
洗涤程序流程图如图八所示。
软件设计流程图图八洗涤子程序状态流程图模糊洗衣机的模糊控制框图如图九所示,典型控制电路如图十所示,它是由STC12C5A60S2系列单片机为核心组成智能模糊控制器以及相关元器件组成的洗衣机整机电路。
STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T )的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统的8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM ,8路高速10位A/D 转换(250K/S ),针对电动机控制,强干扰场合。
1.电源电路220V 、50Hz 市电经变压器T 降压、桥式整流器U 整流、电容C1和C2滤波、7805集成三端稳压器稳压,再经电容C3和C4滤波,获得+5V 电源作为STC12C5A60S2单片机的VDD 。
二极管VD1起隔离作用,使控制电路进行过零检测。
2.状态检测电路洗衣机的状态检测电路主要包括内桶平衡检测、衣物质地和重量检测、电源电压过零检测、电源电压变化检测、洗涤温度检测、水位检测以及洗涤液(或水)的浑浊度检测等电路。
(1) 内桶平衡检测电路:内桶平衡检测电路是由平衡开关(安全开关、盖开关)S 和电阻R35等元件组成,用于检测脱水程序内桶运转是否平衡(即桶内衣物分布是否均匀),其检测原理和普通全自动洗衣机大致相同。
(2)衣物质地和重量检测电路衣物质地和重量检测电路主要是由电动机M2、二极管VD3和VL1、电阻图九 模糊洗衣机的模糊控制框图R21、光敏晶体管VT9以及7404反相器(D2)等元器件组成。
发光二极管VL1和光敏晶体管VT9等器件组成光耦合电路,用于隔离交、直流信号以及产生衣物质地和重量信号。
洗涤物重量(即洗涤电动机的负载量)的检测,是通过检测洗涤电动机M2断电后的惯性运转数来判定的。
(3)过零检测电路:过零检测电路是由电阻R1和R2、晶体管VT1以及7404反相器(D1)等元器件组成。
由桥式整流器U输出的全波整流电压信号,经电阻R1加至晶体管VT1的基极,当全波整流电压信号过零(也即220V、50Hz的电源电压过零)时,晶体管VT1截止,集电极输出高电平;当全波整流电压信号大于零,晶体管VT1导通,集电极输出低电平;晶体管VT1集电极输出的脉冲信号再7404反相器(D1)整形和反相后,加至STC12C5A60S2单片机的P3.2端,以产生电源电压过零中断信号。
(4)电源电压变化检测电路:电源电压变化检测电路是由半波整流二极管VD2、滤波电容C5以及调整电位器RP1等元器件组成。
由电源变压器T二次输出的50Hz电压信号,经二极管VD2半波整流以及RP1、C5的滤波,在电位器RP1两端获得直流电压信号。
这一个反映220V、50Hz电源电压变化的直流电压信号,再经电位器RP1分压加至STC12C5A60S2单片机的P1.4端。
作为电源电压变化检测信号。
(5)水温检测电路:水温检测电路是由温度传感器(热敏电阻)、LM358集成电路(第一级作为阻抗隔离器,第二级为放大器)以及相关的阻容元件组成。
由LM358 (B)输出的温度检测信号,加至STC12C5A60S2单片机上的P1.3端。
(6)水位检测电路:水位检测电路是由水位传感器以及电位器RP3等元件组成。
水位检测信号加至STC12C5A60S2单片机的P4.2端。
(7)浑浊度(衣物脏污度)检测电路:浑浊检测电路是由红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3(两者构成光电传感器)以及相关元件组成。
红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3分别安装在洗衣机排水管两侧,在红外发光二极管VL2中通有恒定电流,使之发射出一定强度的红外线。
当洗衣机排水时,洗涤桶内的水从红外发光二极管VL2和红外光敏晶体管VT3之间流过,不同浑浊度会使透过的红外信号强弱发生变化。