節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)答辯稿

節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī) 控制器設(shè)計(jì) 2007屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)介紹 設(shè)計(jì)者介紹 學(xué)號(hào)： 04020835 姓名：彭 任 芬 專業(yè)：電子信息工程 E-mail： penjialin163。 Com 指導(dǎo)老師：鐘儲(chǔ)智、周華茂 一、引 言 隨 著全自動(dòng)洗衣機(jī)的不斷普及，消費(fèi)者對其環(huán)保節(jié)能的要求越來越高，其中最主要的一項(xiàng)就是耗水量。人們迫切需要有一種能節(jié)水的洗衣機(jī)能代替現(xiàn)在的洗衣機(jī)。這在全球水資源缺乏的今天顯得極其重要。 我們從這一點(diǎn)切入，通過大量市場調(diào)研，設(shè)計(jì)開發(fā)了這款節(jié)水型全自動(dòng)洗衣機(jī)電腦控制器。它通過對電腦控制器程序的精心設(shè)計(jì)，配合整機(jī)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在不影響整機(jī)其它性能的前提下，達(dá)到了節(jié)水 40%的優(yōu)良效果，為全自動(dòng)洗衣機(jī)提供了有價(jià)值的參考 。 二、設(shè)計(jì)概述 1、設(shè)計(jì)特點(diǎn)： a采用價(jià)廉物美的 MOTOROLA單片機(jī) MC68HC08SR12作為控制核心。 b通過片內(nèi) A/D實(shí)現(xiàn)電源電壓的保護(hù)功能 c通過片內(nèi) PLL實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)控制。 d . 設(shè)計(jì)了在線編程的功能。 e顯示采用流行的 LED模塊，大面積圖案設(shè)計(jì)，新穎直 觀，動(dòng)感力強(qiáng)，操作方便 f 具有預(yù)約洗衣和剩余時(shí)間顯示功能。 g 使用 CAPTURE 功能進(jìn)行水位的監(jiān)測。 h 多個(gè)程序公用：利用 SR12的 ROM較大的特點(diǎn)，可以將幾個(gè)程序（相似的兩個(gè)或幾個(gè)機(jī)型的程序）同時(shí)放在 SR12上，根據(jù) PIN口輸入選擇運(yùn)行不同的程序。 i 多種故障報(bào)警功能：設(shè)計(jì)多種故障狀態(tài)報(bào)警功能，提示用戶進(jìn)行處理 ,超過 1小時(shí)不處理，則自動(dòng)切斷電源，保證洗衣機(jī)的安全。 j 通過軟件、硬件的配合設(shè)計(jì)，控制器具有較強(qiáng)的 EMC性能。 2、系統(tǒng)框圖 3、節(jié)水工作原理 a、采用水位傳感器提供多級水位讓用戶選擇 采用水位傳感器，不同的水位通過水位傳感器可以產(chǎn)生不同的振蕩頻率， MCU 可以精確地檢測到水位傳感器的振蕩頻率，也就是可以精確地檢測到當(dāng)前的水位及水量，這樣理論上可以做到無級地調(diào)節(jié)水位。本設(shè)計(jì)演示采用了6 級水位選擇，已能滿足用戶的洗衣需要。用戶可以根據(jù)洗滌量的多少合理選擇水位，即合理選擇最貼近的用水量，從而達(dá)到節(jié)水的目的。 b、采用噴淋脫水 為了節(jié)水，洗衣機(jī)整機(jī)在結(jié)構(gòu)上有了很大的變化，大家知道全自動(dòng)洗衣機(jī)是有內(nèi)桶和外桶的套桶型。內(nèi)桶有許多小孔以便水可以流到外桶，從而達(dá)到外桶盛水排水、內(nèi)桶旋轉(zhuǎn)脫水的功能。而新型的節(jié)水洗衣機(jī)其內(nèi)桶為無孔型，洗滌時(shí)內(nèi)桶盛水而外桶無水，這樣來達(dá)到節(jié)水的目的。同時(shí)，在洗滌的時(shí)候，洗衣機(jī)內(nèi)的洗滌劑濃度相對普通洗衣機(jī)大大提高，可以達(dá)到更高的去污效果。但是，在洗衣機(jī)進(jìn)行漂洗的時(shí)候，由于水量的減少， 漂洗效果將會(huì)大打折扣，洗滌劑的殘留量會(huì)大大超標(biāo)為了解決這 問題，本設(shè)計(jì)采用了噴淋脫水功能。即 洗衣機(jī)進(jìn)行漂洗后的脫時(shí) ，在脫的前期，控制器縫隙地打進(jìn)水閥進(jìn)行多次噴淋式進(jìn)水來提 高漂洗 效果。這是控制器為配合整機(jī)節(jié)水而增加的功能。 c、洗滌和漂洗采用不同的水位 一般洗衣機(jī)在選擇了一定的水位后，其洗滌和二次漂洗均采用同樣的用水量而不再改變。本設(shè)計(jì)在程序上進(jìn)行了修改，如用戶選擇 X 檔水位進(jìn)行工作，則在洗滌時(shí)采用 X-1 檔進(jìn)行，在第一次漂洗采用 X 檔進(jìn)行，在第二次漂洗時(shí)采用 X-1 檔進(jìn)行，從而達(dá)到節(jié)水的效果。 4、電路原理圖 三、硬件描述 1、主控核心部分 采用 MOTOROLA單片機(jī) MC68HC08SR12作為控制核心，合理利用有效資源。 2、按鍵和 LED控制部分 采用動(dòng)態(tài)掃描來控制按鍵和 LED可以節(jié)省 I/O口，由于 LED較多，電流較大，采用驅(qū)動(dòng)模塊來增加 MCU的負(fù)載能力。 3、輸出控制部分 輸出全部采用可控硅控制，包括控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)、進(jìn)水閥、排水閥和斷電開關(guān) 。由于有些可控 硅的驅(qū)動(dòng)電流要求較大，所以也采用驅(qū)動(dòng)模塊來放大。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可控硅上增加了阻容吸收回路來保護(hù)可控硅。 4、電源部分 電源部分采用典型的經(jīng)濟(jì)型小功率電源設(shè)計(jì)，降壓、整流 濾波、穩(wěn)壓。適合家電的大批量生產(chǎn) 。 5、水位檢測部分 水位傳感器輸入的頻率信號(hào)經(jīng)整形后輸入 MCU。一種水位對應(yīng)一個(gè)固定頻率，當(dāng) MCU檢測到外部頻率與用戶選擇的 水位頻率相等時(shí)，洗衣機(jī)停止進(jìn)水進(jìn)行洗滌。 6、高壓保護(hù)部分 為了提高準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)從電源端采樣，采樣信號(hào)送 MCU的 A/D口進(jìn)行判別，當(dāng)電源電壓高到一定的限值時(shí)，控制器立即切斷電源。 7、過零判部分 為配合可控硅的控制以及減少干擾，設(shè)計(jì)了過零判電路， MCU可以檢測到電流電源的過零點(diǎn)。 8、 PLL部分 過行鎖相環(huán)控制，采用低頻晶振，提高抗干擾能力。 9、蜂鳴控制部分 通過輸出比較功能產(chǎn)生一固定頻率的輸出脈沖來控制蜂鳴器。 10、門控開關(guān)部分 檢測門蓋的開關(guān)信號(hào)，在洗衣機(jī)脫水時(shí)，為了保證安全，門蓋打開可暫停脫水，以防高速旋轉(zhuǎn)的脫水桶損傷用戶。 四、軟件描述 掃描子程序主要處理按鍵的輸入和掃描輸出指示燈，此子程序的主流程圖不再述，另外， 2ms中斷服務(wù)程序的主流程圖也不再詳述。 五