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1、洗衣机的自动控制电路设计摘 要洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。但是传统的基于手动的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好的满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。本设计主要是为实现电机的正转、反转、暂停，这些需要一个555多谐振荡器和多个的计数器来实现，从而完成洗衣机的漂洗。同时计数器之间的相互影响，清零、置数，通过对驱动电机的控制来实现脱水。同时为实现自动洗衣机的单独漂洗和单独脱水，采用个各种的门电机和开关。这样，可以通过控制计数器来实现对时间的设置，实现工作与停止之间的转换，从而对洗衣机的工作状态的控制。关键词：洗
2、衣机;自动控制;计数器;触发器;多谐振荡器The Washing Machine Automatic Control Circuit DesignAbstractWashing machine is the Peoples Daily life common kind of home appliance, life has become a indispensable household electrical appliances. But the traditional based on manual control, cannot have satisfied people to the
3、requirements of the automation degree of the washing machine. Washing machines need to better meet the demands of the people, must use automation technology development. This design mainly is to achieve the motor are turning, inversion, suspension, they need a more than 555 over the counter harmonic
4、 oscillator and to achieve, thus completing the washing machines rinse. At the same time the interaction between the counter, clear, set the number of motor control by the drive to achieve dehydration. Automatic washing machine while a separate rinsing and dehydration alone, using a variety of door
5、motor and switch. This can be achieved by manual control on the time counter set to achieve the conversion between work and stop to work on the washing machine state control. Keywords：washing machine; automatic control; counter; Trigger; Multi-vibrator目录摘 要IABSTRACTII1 综述11.1 洗衣机的发展历史12 总方案设计32.1方案比
6、较32.1.1方案一32.1.2方案二42.2方案论证42.3方案选择53 单元模块设计63.1各单元模块功能介绍及电路设计63.1.1清洗控制电路63.1.2 控制电路63.1.3 电机驱动83.1.4脱水控制电路83.1.5 JK触发器控制电路93.2电路参数的计算及元器件的选择113.2.1触发器及其参数123.2.2由555定时器构成的多谐振荡器123.2.3 元器件的选择163.3特殊器件的介绍(74LS161)164 系统调试185 系统功能、指标参数195.1系统能实现的功能195.2系统指标参数测试195.2.1 洗涤电路参数测试195.2.2 漂洗电路参数测试195.2.3
7、脱水电路参数测试20结 论21致 谢22参考文献231 综述1.1 洗衣机的发展历史从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，他并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打这些不断重复的简单的体力劳动，给人的感受常常是：辛苦劳累。1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战有人发明了木制手摇洗衣机。发明者是美国人比尔布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，是衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。1880年，美国又
8、出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机、内燃洗衣机也相继出现。到1911年，美国试制成功世界第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动的自动化的开端。电动洗衣机几经完善，在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。搅拌式洗衣机由美国玛伊塔格公司研制成功。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，是衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗
9、衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！直至今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流是洗衣机。它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。20世纪60年代之后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干筒的双筒洗衣机，人们称之
10、为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式套筒全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣机程序更随人意，外观造型更为时尚。进入90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机调速急速的提高，日本生产出了电机直接驱动洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。2 总方案设计由产生的脉冲信号，通过对计数器的控制来完成电机的正转，反转，计时等功能操作。通过对各种门的控制来完成，单独的漂洗，脱水控制。1.全自动控制过程
11、： 洗衣机电机的工作顺序：启动正转反转正转暂行正转反转正转停止。2.半自动控制过程：按相应的开关，能干独自进行漂洗，脱水：相互之间不影响，同时相应的指示灯亮。3.能够预设时间来完成漂洗，脱水等任务。2.1方案比较在设计的过程中，我们综合考虑了以下两种实现方案：2.1.1方案一方案一原理框图如图2.1所示。图2.1 方案一的原理框图2.1.2方案二方案二原理框图如图2.2所示图2.2 方案二的原理框图2.2方案论证方案一：定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在洗涤过程中又包含了电机的正转，反转各停止三种定时，并且这三种定时反复循环进行至到所有定时结束为止。当总时间 020m
12、in以内设定一个书之后T为高电平1,然后用倒计时方法每分钟减1,直至T变为0，在些期间，若Z1=Z2,实现正转，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数器状态，当减到全零时，则定时时间到，如图所示电路原理框图就是采用这种。方法实现的，由秒脉冲发生器，产生的时钟的信号经60分频后，得到分脉冲到来计数器减为1,直至减到定时时间为止。运行中间，剩余时间以译码后在数管上进行显示。方案二：时钟脉冲产生一个由高低电平组成的信号，触发第一个计数器浸泡一段时间时间相应的指示灯亮，再触发第二个计数器，完成漂洗任务，同时第三个计数器触发，漂洗一段时间后，第三计数器完成脱水任务，同时反馈每二个计数器使它停
13、止工作。如此反复进行一次，第二次结束时，由JK触发器的输出来反馈给时钟脉冲产生电路使其停止工作。从而整个电路停止。过程之中由相应的开关可以单独控制漂洗和脱水。2.3方案选择选择第二种方案，因为这个方案控制原理简单，容易设计。3 单元模块设计本节主要介绍系统各单元模块的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元模块之间的联接关系；同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及核心器件进行必要说明。3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1清洗控制电路图3.1 清洗控制电路当时钟脉冲产生，并且161的各个使能端为高电平时，161开始计数，洗衣机进入漂洗过程，在这个过程将自动完成洗衣机进水过
14、程，当计数器计数到12时，将触发下一个计数器工作，使洗衣机进入下一个状态。漂洗时间=时钟周期X计数器计数次数。1如果要改变漂洗时间只要改变计数器初始置入的数据即可。3.1.2 控制电路下图为洗涤模式控制电机电路，当清泡完成后，第一个161就触发一个信号使该电路中的计数器开始计数，当此计数器第一次计数时Q0为高电平，控制继电器开关，是电机正转，到第二次计数时Q2为高电平，Q1为低电平。此时正转继电器关闭，所以电机将停止转动直到下一次计数时，Q1、Q2都为高电平，经与门后仍然为高电平从而驱动反转继电器工作，使电机按反方向旋转。再到下一次计数时，将对计数器清零，此时电机也将停止旋转，接下来就是重复这
15、个过程直到洗涤模式结束以后。2电机每经过一个旋转周期就要像下一个计数器的时钟端送一次时钟脉冲，使其计数直到计数一定次数后，洗衣机就将进入到下一个状态去。洗涤模式时序控制电路：图3.2洗涤模式控制电机电路下图为洗涤模式时161的时序图图3.3洗涤模式时161的时序图3.1.3 电机驱动电机驱动电路：图3.4电机驱动电路该电路采用三个继电器，分别控制正转、反转以及脱水电路。继电器的驱动电路采用三极管驱动，利用三极管的开关特性驱动继电器。由于门电路没有驱动能力，所以在三极管的基极加了一个上拉电阻，提高么模拟电路的带负载能力。3.1.4脱水控制电路脱水控制电路图：该电路和前面的161电路设计原理基本差不多，都是利用161的计数功能，通过计数控制后面电路工作，唯一不相同的就是，在最后的一个161后卖多加了一个控制功能。当脱水完成以后就会触发前面洗涤模式打开，但是这一次打开洗涤模式是以漂洗的状态进行，同时还会给后面的触发器一个脉
