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1、 . . . . . . . 目 录 第一章第一章 前言前言 .1 1.1 概述.1 1.2.1智能滚筒式洗衣机的特点.2 1.2.2智能滚筒式洗衣机的洗涤原理.2 第二章第二章 设计方案的确定设计方案的确定 .4 2.1 洗衣机的技术参数和主要功能.4 2.1.1主要技术参数.4 2.1.2洗衣机的主要功能.4 2.2 控制系统设计方案.4 第三章第三章 洗衣机的硬件设计洗衣机的硬件设计 .6 3.1 洗衣机的控制功能要求.6 3.2 控制逻辑电路.6 3.3 硬件描述.7 3.4 电子元器件的计算与选型.8 3.4.1时钟电路.8 3.4.2复位电路.9 3.4.3电源电路.9 3.4.4
2、指示电路.10 3.4.5电机的正反转、进水阀和排水阀电路.11 3.4.6显示电路.13 3.4.7蜂鸣报警电路.14 第四章第四章 系统软件设计系统软件设计 .15 4.1 洗衣机的控制功能要求.15 第五章第五章 总结总结 .18 致致 .19 参考文献参考文献 .20 附录附录 A A 控制系统电路图控制系统电路图.21 附录附录 B B 洗衣机的控制原理图洗衣机的控制原理图.22 附录附录 C C 设备材料清单设备材料清单.23 附录附录 D D 软件程序软件程序.24 . . . . . . . 第一章第一章 前言前言 1.11.1概述概述 随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，
3、智能洗衣机作为将人们从繁复的 家务劳动中解放出来的好助手，愈来愈受到消费者的欢迎。 洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。按其额定洗涤容量(一 次可洗涤的最大干衣物重量,以 kg 计算)分为家用和集体用两类。中国规定洗涤容量 在 6kg 以下的属于家用洗衣机。按结构原理分为 3 种：搅拌式(又称摆动叶式)。 通过搅拌叶的连续往复摆动，带动洗涤液和洗涤物互相作用而进行洗涤。滚筒式 （或称滚桶式）。在一个水平放置的盛水用圆柱形外筒中，套装一个可围绕水平轴 正反向旋转的筒，筒壁上有许多小孔和几条凸筋；当筒转动时,洗涤物随筒的凸筋上 升而后被抛下,不断翻滚摔打进行洗涤。按投放洗涤物的位置不
4、同，分为上装入式和 前装入式。波轮式。通过洗涤桶波轮的转动，推动洗涤液和洗涤物不断翻滚、磨 擦而进行洗涤。波轮位于洗涤桶底部的称为涡卷式，位于洗涤桶侧面的称为喷流式。 洗衣机主要由箱体、洗涤脱水桶（有的洗涤和脱水桶分开）、传动和控制系统 等组成，有的还装有加热装置。洗衣机的洗涤、漂洗和脱水等过程的控制，常采用 由定时器给定的时间程序控制方式；其动力来自驱动电动机。对于自动洗衣机，由 定时器给出电动机正反转、进出水阀的开闭、洗涤和脱水的时间转换，全过程结束 后，发出声响信号。定时器有发条驱动式、电动式及电子式。新型定时器是电脑智 能型控制器，它不仅能智能地控制洗衣全过程，而且能够根据被洗衣物的质
5、地、重 量、脏污程度等自动地投放洗涤剂、选择洗涤方式和时间以及判断洗涤效果并调整 之。 洗衣机的发展趋势：电脑化：采用电脑控制，实现洗涤、漂洗、脱水、烘干 全过程自动化;利用传感器,根据洗衣量、洗涤物脏污程度，自动确定洗涤时间、漂 洗时间和投入洗涤剂的数量，使洗涤过程最合理。塑料化：已有全部使用塑料的 洗衣机出现。新型化：日本已有多种新水流和无波轮的洗衣机上市；联研制成功 利用真空沸腾原理的不用洗衣粉的真空洗衣机；不用电动机的超声波洗衣机、蒸汽 洗衣机等新型洗衣机也已有报道。大容量化：为减少洗衣次数，洗衣机一次洗涤 量已从 2kg 以下发展到 35kg。 . . . . . . . 1.21.
6、2智能滚筒式洗衣机的特点和洗涤原理智能滚筒式洗衣机的特点和洗涤原理 1.2.11.2.1智能滚筒式洗衣机的特点智能滚筒式洗衣机的特点 目前在整个家用洗衣机市场上，滚筒式、波轮式、搅拌式洗衣机三足鼎立，其 中滚筒式占 60%，在欧美国家可高达 90%以上。滚筒式洗衣机 80 年代末开始进入中 国，由于滚筒式洗衣机在许多性能上优于传统的波轮式，如对衣物的磨损小、洗涤 量大、节水、不缠绕等，特别适合大批量及高档服装的洗涤，因而愈来愈受到广大 家庭的青睐，所以本设计洗衣机的微机控制系统是往滚筒式洗衣机方向设计的。 滚筒式智能洗衣机有如下特点： 自动化程度比较高：用户只需要插上电源，放入衣物，调好程序选
7、项，以后一切 任务则交于智能洗衣机了。预洗、主洗、漂洗、脱水及在主洗中加热，在漂洗中防 皱等，洗衣机都将根据专家经验给以最好的洗涤效果。 对衣物的磨损率低；洗涤容量大，洗涤围广，滚筒式洗衣机采用滚动加微摩擦方 法的洗涤方式，洗涤中较为柔和，对衣物的磨损小，尤其适合洗涤毛料织物、羽绒 织物及大件衣物。 节能节水节电：滚筒式洗衣机的耗电量小，洗一次最多耗电 0.3kW/h0.4kW/h, 洗涤过程中进水次数不超过 7 次，每次进水为 20 千克左右，整个洗涤过程下来不超 过 140 千克。 整机性能配置合理：机筒采用整体吊装方式，筒底由两个减振器支撑，工作稳定， 性能好，震动小，无摆动且噪音低。采
8、用单片机控制器控制方式，抗干扰能力强， 使用寿命长。 使用寿命长：滚筒式洗衣机结构合理，用料讲究，并且由控制器统一控制。在整 机性能上，具有使用方便，故障少，寿命长（可达 15 年）的优点。 1.2.21.2.2智能滚筒式洗衣机的洗涤原理智能滚筒式洗衣机的洗涤原理 滚筒式洗衣机的洗涤原理与其他类型洗衣机不同，其主要利用洗涤剂和加热手 段来达到洗净衣物的目的。衣物放入洗衣机洗涤液中。加入洗涤剂，通过滚筒不同 强度的正反转，在转动过程中可以对洗涤进行加热。充分地利用机械作用，化学作 用，热作用，对衣物进行洗涤、漂洗。离心式脱水方式可以采用不同的转速度来合 理的洗涤衣物。 机械作用：滚筒式洗衣机其洗
9、涤容器为一卧式水筒，称为外筒或盛水桶， 筒壁上有许多小孔的不锈钢滚筒。通过小孔，洗涤液可以自由流入流出筒。衣物装 入筒之中，洗涤液盛放在外筒里。水位高度大约在筒的二分之一处，可使衣物处于 半浸泡状态。滚筒在电机的带动下作有规律的正反转旋时，洗涤衣物在筒翻转揉搓， 其滚筒揉撮可通过筒的凸筋以及筒的旋转而摔打、揉搓衣物。 . . . . . . . 化学作用；现代洗涤剂（也称洗衣粉、洗衣膏）的化学成分较为复杂/洗涤 剂主要起两个功能：一方面起保护衣物，减小洗涤时对衣物的磨损作用；再一方面 还起到溶解衣物的污垢，产生膨胀浸润的作用，使洗涤衣物中的污垢脱落并使其悬 浮于碱性溶液中的作用。洗涤剂一般含有
10、费皂和洗涤活性物质，降低水中石灰质的 聚磷酸盐，以及增加洗涤效果的碱，增加洗衣香味的添加香料，此外还可以加入漂 白、稳定剂等。 热作用：智能滚筒式洗衣机可以对洗涤液进行加热选择。加热洗涤时，不 但可以增加分子运动的活性，还可以使洗涤剂充分发挥作用，特别是让洗涤剂中的 富氧物质（达硼酸盐）发挥作用。但高温则会对衣物有损害，一般在 4060为 宜，这样不但可以提高洗净度，还可以达到节能 45。 . . . . . . . 第二章第二章 设计方案的确定设计方案的确定 2.12.1洗衣机的技术参数和主要功能洗衣机的技术参数和主要功能 2.1.12.1.1主要技术参数主要技术参数 额定洗衣量：3kg 电
11、源：交流 220V（50Hz） 洗涤功率：250W 脱水功率：250W 进水阀：交流 220V 排水阀：直流 220V 2.1.22.1.2洗衣机的主要功能洗衣机的主要功能 程序：具有标准、经济、单独和排水程序。 故障诊断、安全保护、防振。 暂停、间歇工作的功能。 声光显示功能。 2.22.2控制系统设计方案控制系统设计方案 本设计智能洗衣机的总体方案如图 2.1 所示： 图图 2.12.1 智能洗衣机的总体系统方案图智能洗衣机的总体系统方案图 本设计洗衣机控制方案是依据技术参数要求，本着线路简单，可靠性高和成本 低的原则选择的。 根据洗衣机的技术条件和功能要求，选择 51 系列单片机 AT89C2051。 . . . . . . . AT89C2051 功能特性如下： AT89C2051 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，功能强大，但它只有 20 个引脚。其主要功能特性为： 兼容 MCS-51 指令系统 15 个双向 I/O 口 两个 16 位可编程定时/计数器 时钟频率 0-24MHz 两个外部中断源 可直接驱动 LED 低功耗睡眠功能 可编程 UARL 通道 2
