基于单片机的全自动洗衣机研究设计Word文档下载推荐.docx
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成都电子机械高等专科学校成教院
毕业设计(论文)任务书
题目:
任务与要求:
(1)培养机械设计的能力;
(2)扩展知识结构;
(3)培养综合运用能力
(4)是课堂教学的有益补充。
通过本次论文,进一步加强自己对机械手和
PLC的认识,以及他们在生活中广泛应用。
时间:
2011年12月15日至2012年3月15日共12周
李涌学号:
10124414039
专业:
机电一体化技术
指导单位或教研室:
指导教师:
魏良庆职称:
讲师
毕业设计(论文)进度计划表
日期
工作内容
执行情况
指导教师
签字
12月15日至
12月25日
选题
良好
12月26日至
1月2日
论文提纲写作
1月3日
至
2月15日
初稿写作
2月15日至
2月29日
二稿写作
3月1日
3月10日
定稿并上交论文的电子文稿
教师对进度计划实施情况总评
签名
年月日
本表作评定学生平时成绩的依据之一。
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
Abstract
Thewashingmachineisindispensableinthefamilyhouseholdappliances,isdevelopingveryfast,fullyautomaticwashingmachine,automaticwater,washing,rinsing,drying,andaseriesofprocessauto-completeeasytouseandmoretogeteveryoneofallages,controllersusuallyhaveseveralwashingprocedures,differentclothestochooseadifferentmethodofwashing.
Thedevelopmentoftheautomaticwashingmachineisfirstexpressedadramaticchangeinthemethodofwashing.Electrolysisofwater,ozone,steamsterilization,inadditiontotasteanddisinfectionfunctionsacclaimed,causingthewashingmachineconsumerhealthtide.
Anotherchangeishighlyautomated,intelligent,user-friendly.Fromsemi-automatic,fullyautomatictothenowpopularartificialintelligence,fuzzycontrol,simplypressabuttonandyou'
redone!
Atthesametime,userscanfollowtheirlaundryhabits,self-selectthetimeandmannerofselfandmemoryprocessesallowuserstotrulyarbitrary.
Insiderssaidthatthestate-of-the-artcleaningtechnologyinnovation,demonstratedlaundrywaymoreattentiontohealthandpersonality,hasbeenpopularinthemarketdevelopment.
Keywords:
highlyautomated,consumerhealth,laundry
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。
控制系统主要由电源电路、数字控制电路和机械控制电路三大模块构成。
电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V电源,数字控制电路负责控制洗衣机的工作过程,主要由AT89S51单片机、三位共阴数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;
机械控制电路实现传感器检测、电机驱动、进水、排水等功能,主要由水位检测器、电动机、传动系统部件、进水排水电磁阀组成。
一、按键
洗衣机面板上有6个按钮K1、K2、K3、K4、K5和K6
K1为启动/暂停键:
按奇数次视为启动,偶数次视为暂停。
K2用于洗衣程序选择:
按一下选择洗涤,按两下选择漂洗,按三下选择脱水。
K3用于洗衣方式选择:
按一下选择标准洗方式,按两下选择快速洗方式,按三下选择轻柔洗方式。
K4用于水位选择:
按一下进水至低水位,按两下进水至中水位,按三下进水至高水位。
K5用于时间选择:
按一下洗衣时间短,按两下洗衣时间适中,按三下洗衣时间长。
二、洗衣机自检
洗衣机上电后,先进行自检,包括检查安全开关,排水阀状态,进水阀工作过程,电机的运转等,若发现异常现象则蜂鸣器响,报警灯亮。
三、显示
洗涤、漂洗及脱水时间都通过倒计时的方式显示在3个LED上,依次为分位,秒十位和秒个位,此外,还有发现异常现象时错误信息的显示
四、洗衣程序
(1)洗涤过程:
通电后,若不选择洗衣周期,则洗衣机从洗涤过程开始。
进入洗涤过程,首先进水阀接通,开始向洗衣机供水,当到达要求水位时,进水阀断电关闭,停止进水;
电机M接通,带动波轮旋转,形成洗衣水流。
电机M是一个正反转电机,可以形成往返水流,有利于洗涤衣物。
(2)漂洗过程:
与洗涤过程操作相同,只是时间短一些。
(3)脱水过程:
洗涤或漂洗过程结束后,电机M停止转动,排水阀M接通,开始排水。
排水阀动作的同时,电机M也接通,使电机可以带动内桶转动。
当水位低到一定值,再经过一段时间后,电机开始正转,甩干衣物。
第二章硬件电路介绍
第一节CPU选择
本次设计采用51系列,而51系列的典型产品是8051。
8051是一种40引脚双列直播式芯片。
它含有4KB可反复烧录及擦除内存和128字节的RAM,有32条可编程控制的I/O线,5个中断发源,指令与MCS-51系列完全兼容。
选用它作为核心控制新片,可使电路极大地简化,而且程序的编写及固化也相当方便、灵活。
选用它设计制作全自动洗衣机控制电路,该电路的组成相对简单,工作原理清晰,易于理解。
图2-189C51引脚图
89C51引脚图如图2-1所示
第二节传感器
本次设计中用到4个传感器,分别为:
TS污浊度传感器、温度传感器、负载传感器和水位传感器。
其中污浊度、温度和负载传感器输出的都是模拟信号,需要通过A/D转换才能作为单片机的控制信号,而水位传感器本身输出的就是数字信号,所以不需要通过A/D转换,直接可用做单片机的控制信号。
一、TS污浊度传感器
浑浊度检测传感器(内部原理图如图2-2所示)的主要原理是光电耦合器,而普通的光电耦合器不能有效的检测洗衣机水的浑浊度。
光电耦合器的光源必须是红外光才能准确的检测浑浊度。
TS浊度传感器是GE公司开发的一种专门用于家电产品的低成本传感器,主要用于洗衣机、洗碗机等产品的水污浊程度的测量。
图2-2浊度传感器内部原理图
二、温度传感器
温度传感器有四种主要类型:
热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器下)。
IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
我们常用温度传感器有DS18B20、AD590等,它们都是集成温度传感器。
DS18B20输出是数字信号可以直接和单片机相连,而且硬件连接电路少,但需要对其进行复杂的软件编程。
本设计我们选用AD590作为温度传感器。
AD590比DS18B20精度更高、线性度误差小,且不需要温度报警和复杂的程序编程,非常适合用于洗衣机的温度检测传感器。
它的主要特性如下:
流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数。
AD590的测温范围为-55℃~+150℃。
AD590的电源电压范围为4V~30V。
电源电压可在4V~6V范围变化,电流变化1mA,相当于温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。
输出电阻为710MW。
精度高。
AD590共有I、J、K、L、M五档,其中M档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差为±
0.3℃。
三、负载传感器
根据模糊控制要求,负载检测时通过检测电动机的反电动势来实现的,而电动机的反电动势比单片机所用电压大的多,不能直接采样,必须经过隔离。
采用线性光电耦合器既能隔离高电压和干扰,又能得到满意的检测信号。
四、水位传感器
谐振式水位传感器(原理图如图2-3所示),采用了新型的传感原理,把水位的高低,通过水位传感器直接变成水位与频率的对应关系。
衣物的洗净度、水流强度、洗涤时间等参数的检测,对模糊控制洗衣机在节水、节能、减少洗涤时间方面起决定性的作用。
图2-3水位传感器原理图
第三节显示器
显示器有LED和LCD两种。
LCD(LiquidcrystalDisplay)是液晶显示器英文名称的缩写,液晶显示器是一种被动式的显示器,即液晶本身并不发光,而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特征,达到白底黑字或黑底白字显示的目的。
LED(LightEmitingDiode)是发光二极管英文名称的缩写。
LED显示器是由发光二极管构成的,所以在显示器前面冠以“LED”。
本次设计只是显示时间,所以采用LED就可以达到目的了。
常用的LED为8段或7段。
每一个段对应一个发光二极管。
这种显示器有共阳极和共阴极2种。
LED显示器有静态显示和动态显示2种方式。
LED显示器工作于静态显示方式时,各位的共阴极(共阳极)连接在一起并接地(或+5V);
每位的段码线(a-dp)分别与一个8位的锁存器输出相连。
之所以称之为静态显示,是因为各个LED的显示字符一经确定,相应锁存器锁存的
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