全自动洗衣机课程设计.docx

全自动洗衣机的设计一、题目全自动洗衣机的设计1.1.全自动洗衣机的介绍洗衣机是种在家庭中不行缺少的家用电器，发展特别快,而全自动式洗衣机因运用便利更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等系列过程自动完成，限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。1.2全自动洗衣机的发展背景从占到今,洗衣服都是一项难于躲避的家务劳动,而在洗衣机出现以前，对于很多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充溢乐趣，手提、棒击、冲刷、甩打这些不断重夏的简洁的体力劳动，留给人的感受经常是：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独创了世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制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，其次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。欧洲国家探讨胜利/喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。1932年后，美国一家公司研制胜利了第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个新台阶。这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。其次次世界大战结束后，洗衣机得到了快速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。近几十年，在1.业发达国家，全自动洗衣机制造技术又得到快速发展，其年总产量与社会普与率均以达到相当高得水平。像我国的世界500强海尔，由一个频临破产的企业一跃成为全球洗衣机顶级制造商。它制造的海尔洗衣机畅销全球。1.3 全自动洗衣机的发展前景全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变更。原先大多侧重于水流的变更、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用，使洗衣机的去污实力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变更的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特殊是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎变更了洗衣机的历史洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，削减化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味与消毒功能倍受声睐，引发广洗衣机消费健康潮。另变更就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊限制，只需按一下按钮一切搞定！同时，用户可以依据自己的洗衣习惯，自主选择时间和方式，自编和记忆程序让用户真正做到为所欲为。人性化还表现在运用的便利和舒适，如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗；斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物便利不需深弯腰：蒸汽烘干功能使得晾晒更加便利，DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出，等等。另外，大容量成为不变的消费趋势C前几年，洗衣机容量多为4-5公斤，6公斤的大容量尚很少见。现在，7公斤的容量已经很普遍，8公斤也正常。现代人居空间不断犷大，对宽敞、舒适、便利要求更多，大能容小，大容量洗衣机台可顶套。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留意健康和特性化，已在市场发展中倍受欢迎。1.4 全自动洗衣机的设许目的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、豺停等七大功能，在很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，将人们的须要变成现实，设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机C目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多洗衣的厂家都留意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特性化的功能，洗衣机的各项功能是由单片机限制实现的，单片机的体积小，限制功能敏捷，因此，设计出基于单片机的全自动洗衣机限制电路系统具有很强的好用性。二、主要技术指标：1、要求学生自行设计硬件电路图，J'解的片机硬件设计原理，单片机通信原理，单片机限制原理.2、驾驭基本的焊接技术，无虚焊，错焊发生，布线合理，连接线长度适中，元件不损坏。3题目要求：（I）全自动洗衣机的设计设计一个用单片机限制的洗衣机限制器.以单片机为主限制器，扩展必要的外部电路，设计制作个洗衣机限制器。<2）洗涤三个限制按钮（标准方式）：洗涤12分钟；漂洗5分钟二次；脱水3分钟。（温柔方式）：洗涤3分钟：漂洗3分钟，二次：脱水2分钟。（快速方式）：洗涤4分钟；漂洗1分钟，二次；脱水2分钟。（3）洗涤时洗涤指示灯闪耀：漂洗时漂洗指示灯闪耀：脱水时脱水指示灯闪耀。（4）加后动/暂停按钮限制：第一次启动，标准洗涤：1：作时按此按钮沟停，再按则宴原工作；有电源开关。洗涤、漂洗22秒正转，停8秒，反转22秒，停8秒。三、课程设计要求：1、学生自由成组，每组人数不得多于三人，小组成员要明确设计分工；2、每个组自由选择设计题目，但每个题目最多限两个组同时选择：3、严格遵守设计时间，听从指导老师支配；4、独立完成设巾，不得抄袭他人成果：5、按时完成设计任务，仔细撰写设计报告，要求每组交份符合要求的设计报告，并在最终附加每个组员的个人总结。四、方案论证与选择：（方案一】选择用一个1.298作为驱动电动机的驱幼电路，然后用程序（PWm）来实现电动机的调速，使洗衣机拥有标准、温柔、快速等三种洗涤方式，经仿真验证该方案的不足之处就是电动机的调速程序对时间的要求很严格，因为洗衣机的耗时远远不能达到该要求，即无法实现对电动机的多种速度的限制。【方案二】该种方案不是用1.298作为驱动电路，而是通过限制电路的继电器的多个常开触头的两端并联电阻，用继电器的常开触头的闭合与否，使电路中是否串入电阻，或者分别串入多个不同阻值的电阻（包括滑动变阻器），来达到对电动机速度限制，从而使洗衣机拥有的标准、温柔、快速的三种洗涤方式。【方案三】该方案也是采纳1.298作为电路的驱动电路，是在实现一种洗涤方式后，然后复制该程序两次，作为另外两种洗涤方式，之所以这样做，是因为考虑到方案一和二的不确定因素。选择：考虑到制作电路的成本和简易程度，以与现实中的某些因素，故舍弃【方案二】，【方案一】，故选择【方案三】。五、系统组成方框图51洗衣机流程图：5.2整个设计框图:5.2单元电路与设计说明：1）该图中有三个按钮，分别是si、S2、S3,它们的作用是分别作为洗衣机标准、温柔、快速等三种方式的启动按钮。2）该图中，有三盏1.ED灯，从左至右依次为红、绿、黄,三盏，分别代表洗涤、漂洗和脱水等三种运行方式的指示灯，洗衣机运行时，三盏灯分别闪瓶。3）该图就是1.298,就是整个电路的驱动电路，右面四个脚就是连接电动机的，左边六个脚就是连接推片机的。4）该图就是汽流测速电动机连接驱动装置1.298的图，OUTI和OUT3连接在一端的，0UT2和O1.T4连接在一端，当O1.1.TI和0UT3得到来自单片机的信号，则电动机顺时针转动（正转），OUT2和OUT4得到来白单片机的佰号时，电动机逆时针转动（反转）八5.3单片机部分电路设计:1）该图中有两个30pF的电容，作用是微调，还有一个22UF的晶振，作用是提高系统的时钟频率，把电容和晶振并联，一端接XTA1.1.,另一端接XTA1.2,就构成了一个稔定的自己振荡器。2）该图中有两个电阻，一个电解电容和一个按钮组成，作用是按键更位,在电路中是作为两停按钮运用，EA是接高电平有效，否则该电路不起作用。3）这个图就是整个电路的核心部分，单片机AT89C51,整个程序就是靠它来实现，由他来输出信号到驱动电路，让驱动电路来驱动电动机运转，本次实训就是学习他的各个功能。六、总体电路图：七、限制洗衣机运行的单片机程序ttinc1.udc<reg51.h>sbitSI=PI-0：/标准方式洗涤sbits2=P1.'1.;/温柔方向洗涤sbits3=PV2;/快速方向洗涤Sbit1.1.=P39;/红灯，为洗衣机洗涤指示灯sbit1.2=P31:/绿灯，为洗衣机漂洗指示灯sbit1.3=P3"2;黄灯，为洗衣机脱水指示灯sbitmotor1.=P2'0:Sbitmotor2=P21;sbitmotor3=P2'2:sbitmotor4=P23:voidde1.ay(unsignedinti)unsignedintj,k：for(j=Ojj<iJ+)for(k=0：k<120：k+);voidmain()unsignedinin,m,x,y,z,h;P3=0x00;if(s1.=0)/洗衣机的标准洗涤方式P2-0x01jmotor1.r1.;motor3=1.;motor2=0;motor4-0;de1.ay(100);红灯闪耀，洗衣机进行正转洗涤for(n=0;n<14;n+)P3=0x011.1.=1.;1.2=0:1.3=0：de1.ay(200);P3=0x00de1.ay(200);)洗衣机进行正转洗涤六秒P2-0x00;deIay(1000);洗衣机正转六秒后，停一秒，进行反转P2=0x01;motor1=0;motor2=1.;motor3=0;motor4=1.：de1.ay(100);红灯闪耀，洗衣机进行反转洗涤1.or(m=0;m<14：m+)P3=0x01j1.1.=1.:1.2=0;1.3=0jde1.ay(200);P3=0x00;de1.ay(200);洗衣机进行反转洗涤六秒P2=0x00;de1.ay(1000);洗衣机洗涤后，停止一秒，再进行漂洗for(h=0;h<2;h+)/洗衣机进行漂洗两次P2=0x01Jmotor1.=I;motor2=0：de1.ay(100);绿灯闪耀,洗衣机进行正转漂洗for(x=0;x<14：x+)P3=0x0I;1.1.=O;1.2=1.;1.3=0;de1.ay(200);P3=0x00：de1.ay(200);洗衣机进行正转漂洗六秒P2=0x00;de1.ay(1000);洗衣机正转六秒后，停一秒，进行反转P2=0x01;motor1.=0:motor2=1.Jde1.ay(100);绿灯闪耀,洗衣机进行反转漂洗for(y=0;y<14;y+)P3=0x01;1.1.=0;1.2=1.;1.3=0:de1.ay(200)：P3=0x00;de1.ay(200);)洗衣机进行反转漂洗六秒P2=0x00;de1.ay(1000);洗衣机在进行第次漂洗后,停止秒，进行其次次漂洗P2=0x00;de1.ay(1000);洗衣机漂洗两次后，停止秒，再进行脱水P2=0x01;mo1.or1.=1.;InO1.or2=0;mo1.or3=1.;mo1.or4=0：de1.ay(100)；黄灯闪耀,洗衣机进行脱水for(z=0;z<14;z+)P3=0x01;1.1.=0;1.2=0;1.3=1.;de1.ay(200);P3=0x00;de1.ay(200)："/洗衣机进行脱水六秒P2-0x00;P3=0x00;洗衣机脱水后停止运转motor1=0:11otor2=0:motor3=0:motor4=0：Je1.seP2=0x00P3=0x00:/*由于考虑的程序的篇幅太长了，所以，只写出了种方式，然后复制该程序2次程序去实现另外几种洗涤方式。*/八、调试过程与测试结果：8.1硬件电路的调试过程：电子产品中元怒件间最常用的连接方法是锡焊。在焊接过程中，其焊点的质量:对整机的工作状态有很大的影响。焊点质量的要求：焊点要有牢靠的电连接，要有稳定且足够的接触而积，保证，保证足够的机械强度，能牢靠的通过肯定的电流。外观光滑整齐，焊点表面光泽平滑，无夹渣、针孔。焊接时要使焊锡完全冷却凝固，避开裂纹。料的连接呈半弓形凹面，管脚露出焊料高度为2至3mm,且无漏焊、虚焊、焊料拉尖、焊料飞溅、短路等问题。电路的调试：上电视察：将已核定的电源接入待测电路，视察有无冒烟、异味、电源电流过大、元器件发烫等异样现象，如有，马上关闭电源，检查与解除故障。静态调试：在不加外加信号的条件下用万用表测试电路的作点和数字电路中的凹凸电平值。动态调试：在静态调试的基础上，进行分级动态调试。在电路的各级输入端加入所要求的信号，用示波器逐级测其输出，并分级调整，使各级电路达到设计要求。整机调试：分级调试后，在电路总的输入级加入规定的信号，用仪器测量:整的输出，经调整后使其满意整机指标。若分级调试调好后，整机调试却达不到预定的指标，通常问题是出在级间匹配电路。测试结果：各项指标准达到预设要求。8. 2软件电路的调试过程：1）在设置按键贪位电路时,跟按钮SO并联的电解电容的极性不能放反,否则熨位按钮不起作用。2）在放置电源时，必需都是相同的，不能标有一个是+5v,而另外的只是标上5v,应当都是同时标上+5%在电路中不能出现这种状况的，否则在仿真软件里通不过，在实际软件中更是通不过。在编写程序中，一个丁点儿的错误的不能出现，这是特别严格的，否则，程序是无法通过的。在洗衣机转动的同时，相应的指示灯会同时闪耀，洗衣机停止运转，则相应的只是灯也就停止闪耀f在进行这个程序的调试时，我一起先就认为，首先设定洗衣机的转动时间，然后在这个时间段内再设计个程序，让洗衣机相应的只是灯也跟着闪堪起来，但是结果表明，这样的程序只是在电动机起先转完设计的时间后，指示灯才起先闪耀，此时电动机也还在转，等到指示灯不在闪耀电动机也就停止运转r，该程序的缺陷有两个：个前面设计的电动机转动的时fEJ内，相应的指示灯没有闪耀：二个后面等到指示灯在电动机转动的时间内闪耀时，电动机的运转早就超出了从前给它设定的运转时间了。对这个方法的改进，我是这样做的，因为之前考虑到前面有段时间相应的指示灯没有闪耀，所以大大减小了之前电动机的运转时间，也就是减小到100mS左右，这样就基本上达到了电动机运转的同时相应的指示灯也就闪耀起来达到了设计的要求后，我便利用指示灯闪端的时间来限制电动机相应的动作的时间，就是用指示灯的一闪一灭所用的时间，然后与它闪耀的次数相乘,闪耀的次数我是用for语句限制，这样随意可以限制时间长短了，这样得出来的时间便是电动机I：作的时间的长短J'。8.3调试的总结：无论是在硬件的调试还是在软件的调试首先应W1.具有的是细心，细微环节确定成败。在写程序的过程中，首先就要好好的定义各个接口的含义，以便在写程序中能够好好的应用上。特殊是在调试过程中，留意视察程序所限制软件的现象有哪些，多次观看现象，然后依据所出现的现象比照程序进行修改，使之达到预设要求。还有个地重要的就是肯定要多动手，多问，不r解的地方切不行敷衍r事，一笔带过。九、主要原件清单:元件名称元件个败元件名称元件个数元件名称元件个数AT89c511个按钮4个导线若干晶振1个22uF电解电容1个1.ED灯3个电阻IK1个1.2981个电阻2001个电动机1个十、参考文献：【1】.陈龙编著.8051单片机C语言限制与应用.北京:清华大高校学出版社，1999年8月第一版.【2】王静霞编著.单片机应用技术（C语言版）.电子工业出版社。3 .刘雨泉编著.电力电子技术.西安电子科技高校出版社。【1】.唐浩强编著C程序设计（第三版）.清华高校出版社。5.增光宇编著.现代传感器技术宇应用基础.北京理工高校出版社6卢艳军.单片机基本原理与应用系统.北京：机械工业出版社，20057周美娟等.单片机技术与系统设计.北京：清华高校出版社,2007【8】永权.单片机与家用电器智能化技术.北京：电子工业出版社,1995