最新单片机洗衣机课程设计.docx
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最新单片机洗衣机课程设计
单片机洗衣机课程设计
《单片机原理与应用》
课程设计说明书
08级电气工程及其自动化专业班级
题目节水洗衣机电脑控制器
姓名学号
指导教师职称
二О一一年五月二十日
摘要：
随着全自动洗衣机的不断普及，消费者对其环保节能的要求越来越高，其中最主要的一项指标就是耗水量，人们迫切需要有一种能节水的洗衣机来替代现在的洗衣机，这在全球水资源缺乏的今天尤为重要。
我们从这一点切入，通过大量市场调研，设计开发了这款节水型全自动洗衣机电脑控制器。
它通过对电脑控制器程序的精心设计，配合整机结构的调整，在不影响整机其它性能的前提下，达到了节水40%的优良效果，为全自动洗衣机的节能课题提供了有价值的参考。
关键词：
全自动洗衣机用水位传感器控制器节水环保
一.节水工作原理
a、采用水位传感器提供多级水位让用户选择
采用水位传感器，不同的水位通过水位传感器可以产生不同的振荡频率，MCU可以精确地检测到水位传感器的振荡频率，也就是可以精确地检测到当前的水位及水量，这样理论上可以做到无级地调节水位。
本设计演示采用了6级水位选择，已能满足用户的洗衣需要。
用户可以根据洗涤量的多少合理选择水位，即合理选择最贴近的用水量，从而达到节水的目的。
本设计说明书中推荐了洗涤量与用水量的对应选择表供用户参考选择。
b、采用喷淋脱水
为了节水，洗衣机整机在结构上有了很大的变化，大家知道全自动洗衣机是有内桶和外桶的套桶型。
内桶有许多小孔以便水可以流到外桶，从而达到外桶盛水排水、内桶旋转脱水的功能。
而新型的节水洗衣机其内桶为无孔型，洗涤时内桶盛水而外桶无水，这样来达到节水的目的。
同时，在洗涤的时候，洗衣机内的洗涤剂浓度相对普通洗衣机大大提高，可以达到更高的去污效果。
但是，在洗衣机进行漂洗的时候，由于水量的减少，漂洗效果将会大打折扣，洗涤剂的残留量会大大超标。
为了解决这一问题，本设计采用了喷淋脱水功能。
即在洗衣机进行漂洗后的脱水时，在脱水的前期，控制器间隙地打开进水阀进行多次喷淋式进水，这样来提高漂洗效果。
这是控制器为配合整机节水而增加的功能。
c、洗涤和漂洗采用不同的水位
一般洗衣机在选择了一定的水位后，其洗涤和二次漂洗均采用同样的用水量而不再改变。
本设计在程序上进行了修改，如用户选择X档水位进行工作，则在洗涤时采用X-1档进行，在第一次漂洗时采用X档进行，在第二次漂洗时采用X-1档进行，从而达到节水的效果。
d、其它功能介绍
本控制器的其它一些功能有：
a、多种程序选择，用户可根据洗涤衣物的材质选择不同的程序，如浸洗、标准、羊毛和快速等。
b、过程选择，用户可以选择单独洗涤以保留带有洗涤剂的水进行重复使用，可选择单独脱水，犹如脱水机一样，等等。
c、预约洗涤，用户可根据需要选择几小时后进行洗涤，时间选择范围为1-24小时。
d、剩余时间显示，用户可以直接掌握洗涤时间。
e、故障自动处理，如脱水时衣物过偏，本控制器可自动进行处理。
二.设计方案
图一、系统总体框图
三．硬件设计
1．主控核心部分
采用MOTOROLA单片机MC68HC08SR12作为控制核心,合理利用有效资源。
2．按键和LED控制部分
采用动态扫描来控制按键和LED可以节省I/O口。
由于LED较多，电流较大，采用驱动放大模块来增加MCU的负载能力。
3．输出控制部分
输出全部采用可控硅控制，包括控制电机正反转、进水阀、排水阀和断电开关。
由于有些可控硅的驱动电流要求较大，所以也采用驱动模块来放大。
在驱动电机的可控硅上增加了阻容吸收回路来保护可控硅。
4．电源部分
采用典型的经济型小功率电源设计，降压、整流、滤波、稳压。
适合家电的大批量生产。
5．水位检测部分
水位传感器输入的频率信号经处理送入MCU。
一种水位对应一固定的频率，当MCU检测到外部频率与用户选择的水位频率相等时，洗衣机停止进水进行洗涤。
6．高压保护部分
为了提高准确性，设计从电源端采样，采样信号送入MCU的A/D口进行判别。
当电源电压高到一限值时，控制器立即切断电源。
7．过零判部分
为配合可控硅的控制以及减少干扰，设计了过零判线路，MCU可以检测到交流电源的过零点。
8．PLL部分
进行锁相环控制。
9．蜂鸣控制部分
通过定时器产生一固定频率的输出脉冲来控制蜂鸣器。
10.门控开关部分
检测门盖的开关信号，在洗衣机脱水时，为了保证安全，门盖打开可暂停脱水，以防高速旋转的脱水桶损伤用户。
电路原理图
图二、系统电路原理图
四、软件设计
1.
图三、软件主流程图
图四、Main子程序流程图
扫描子程序主要处理按键的输入和扫描输出指示灯，此子程序的流程图不再在此详诉。
另外，2ms中断服务程序的流程图也不再详细描述。
图五、过程控制子程序流程图
2．源程序
VoidMiao（void）interrupt3
{
Count++;
If（Count==40）{
Count=0;
T++;if（t==100）{
flag=1;
t=0;
if（second==10）second=0;
elsesecond++;
}
}
}
VoidInitcover（）{//盖子的中断程序
EA=1;
ET1=0;
EX1=1;
}
Voidcoverinterrupt（）interrupt2{
waterin=1;
waterout=1;
swim=1;
while（P3_3==0）;
waterin=waterinflag;
waterout=wateroutflag;
swim=swimflag;
}
Main（）
{
inti=0;
initcover（）;
waterout=1;
wateroutflag=1;
swim=1;
swimflag=1;
p3_2=1;
if（p1_0==1）
{
waterin=0;
waterinflag=0;
while（p3_2==1）
{
waterin=1;
waterinflag=1;
for（i=0;i<10;i++）
{
Timeinit（）;
while（second!
=10）
{
swim=0;
swimflag=0;
if（flag）
{
flag=0;
p1=~（second*2）;
waterin=waterinflag;
waterout=wateroutflag;
swim=swimflag;
}
}
P1=0xff;
waterin=waterinflag;
waterout=wateroutflag;
swim=swimflag;
timeinit（）;
while（second!
=3）
{
swim=1;
swimflag=1;
if（flag）
{
flag=0;
p1=~（second*2）;
waterin=waterinflag;
waterout=wateroutflag;
swim=swimflag;
}
}
}
Timeinit（）;
while（second!
=10）
{
waterout=0;
wateroutflag=0;
if（flag）
{
flag=0;
p1=~（second*2）;
waterin=waterinflag;
waterout=wateroutflag;
swim=swimflag;
}
}
waterout=1;
wateroutflag=1;
}
}
}
LED程序：
ORG0100H
MAIN:
MORR3,#00H;字型码初始地址
LOOP:
MOVDPTR,#TABLE;字型码送数据指针
MOVA,R3
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A;送显示
MOVR4,#0E8H;循环显示某个字符1s
DELAY:
MOVACALLDISPLAY;显示
DJNZR4,DELAY;延时时间未到继续
INCR3;显示下个字符
CJNER3,#OAH,LOOP;未显示到“9”继续
AJMPMAIN;返回主程序
DISPLAY:
MOVR1,#08H;共显示8位LED
MOVR5,#00H;从第一位开始显示
DISP:
MOVA,R5
MOVP3,A;送地址数据
ACALLDELAY1;每位显示12MS
INCR5;指向下一位LED
DINZR1,DISP;8位未显示完继续
RET
DELAY:
MOVR6,#10H;延时子程序
LOOP1:
MOVR7,#38H
LOOP2:
DJNZR7,LOOP2
DJNZR6,LOOP1
RET
TABLE:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
END
五、结论
此次设计还有许多不足，首先在洗涤时省去了许多检测，比如滚筒内泡沫多少、混浊度等，这样会导致有时洗涤剂过量而浪费、有些衣物没洗净等现象发生；其次控制系统中没有显示屏来显示洗衣机所处的状态信息；再次洗衣机在脱水时，程序设置不现实，还不能实现在最短时间内平稳地脱干。
以后的工业洗衣机将更加智能，通过各种传感器检测衣物布质、布量、洗涤方式、混浊度等相关参数信号传入PLC，然后经过模糊决策的方法得出最佳洗涤策略，这样可以实现水、温度和洗涤强度最佳配合来合理洗涤，在洗净的基础上，实现最大可能节约水、电、洗涤剂等资源。
六、参考资料
【1】陈浩，保和平．洗衣机原理与维修技术[M].郑州：
河南科学技术出版社，1999
【2】刘锋，魏青．工业洗衣机变频调速控制系统[J].电力电子技术，1（5），1999：
38-40
【3】王建民．工业洗衣机节水自动控制系统的研究[J].节能，1（11），2005：
52-53
【4】MICROMASTER440通用型变频器使用大全_版本[Z].12/03
【5】梁丽桢，梁永刚．可编程控制器在工业洗衣机中的应用[J].电气传动自动化，26（6），2004：
42-44
设计总结：
在设计过程中我查阅了好多资料，认真仔细的阅读了书上各章节的知识，但由于能力有限有些地方仍有不妥之处。
通过这次的设计我明白了自己仍有很多不足之处，以后还要下苦功努力学习。
本次设计，我从网络上了解到节水洗衣机电脑控制器这类产品已在市场上十分普遍了，并且性能良好受到人们的喜爱。
这也是我感受到了单片机这门课程的实用性进一步提高了我对单片机的喜爱所以在以后的工作学习当中我将会更加努力的学习。
指导教师评语：
课程设计成绩：
指导教师签名：
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