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1、小天鹅洗衣机的实验研究目 录摘 要IAbstractII1机械结构1 -1.1.1外箱体 1 -1.1.2弹性支承结构1 -1.1.3面框3 -1.2洗涤脱水系统3 -1.2.1盛水桶3 -1.2.2洗涤脱水桶3 -1.2.3波轮4 -1.3.传动系统4 -1.3.1电动机4 -1.3.2离合器5 -1.3.3电容器7 -1.3.4电动排水牵引器 8 -14进水、排水系统9 -1.4.1进水电磁阀9 -1.4.2水位开关 10 -1.4.3排水电磁阀 11 -二、系统原理图：132.1 单片机的复位电路132.1 单片机的复位电路132.2 单片机的时钟电路142.3 蜂鸣器报警电路152.4
2、 电动机的控制电路152.4.1继电器的作用152.4.2电动机控制电路的工作过程152.5 进水/排水电路162.5.1电动式排水牵引器162.5.2排水电路工作原理162.5.3进水电磁阀162.5.4进水水电路工作原理172.6开关复位电路182.7 设置/开始、暂停电路192.8 状态显示电路202.9 甩干时开盖暂停电路202.10 PCB板21三、洗衣机程序233.1主要内容233.2主要功能233.3程序介绍23四调试过程344.1硬件设置344.2程序调试354.2.1程序分块调试35五.测水的清澈度以检测洗衣干净程度395.1方案一、用光电池395.2方案二、水质浑浊度传感器
3、415.2.1浑浊度传感器的选择及简介415.2.2浑浊度传感器的原理425.2.4浑浊度传感器的器件选择与电路组成435.3、冬天给水加温，加热器及测温系统455.3.1加热系统455.3.2测温系统465.4电解水杀菌功能495.5摆脱按键的繁琐，基于语音识别模块49六 小结536.1 问题解析536.2 设计心得55七参考文献57601 小天鹅洗衣机的机械结构分析与研究小天鹅微电脑全自动洗衣机XQB47-2003G是指可以完成洗涤、漂洗及脱水过程的自动转换，通常采用套桶方式，即将离心桶（内桶）和盛水桶（外桶）同轴地套在一起，故又称为套桶式洗衣机。全自动洗衣机工作原理：在程控器的控制下自动
4、完成洗衣的全过程。洗涤时，程控器将进水阀打开至水位达到设定值，电动机带动波轮旋转，使水及衣物完成洗涤或漂洗过程；排水时，程控器打开排水阀，将洗涤液或水排出；脱水时，程控器仍将排水阀打开，并使离合器动作，完成机械转换，电动机带动离心桶高速旋转，完成脱水过程全自动套筒洗衣机的其机械结构基本相同，如图1.1所示。主要由机械支撑系统、洗涤脱水系统、传动系统、进水排水系统等组成。 图 1.1 洗衣机1.1机械支撑系统 机械支撑系统包括外箱体、弹性支承结构、面框等部分。 1.1.1外箱体 外箱体是洗衣机的外壳，价格在100元到120元。主要是对箱体内部零部件起保护及支撑、紧固的作用。箱体正前方右下角装有调
5、整脚，保证洗衣机安放平稳。箱体内壁上贴有泡沫塑料衬垫，用以保护箱体。箱体上部的四角处装有吊板，用于安装吊杆，电容器通过固定夹固定在箱体的后侧内壁上，电源线、排水口盖、后盖板等也固定在箱体上。 1.1.2弹性支承结构全自动洗衣机脱水时，由于洗涤物的分布不均匀是不可避免的，高速离心脱水将使内外桶产生剧烈的震动和晃动，为此，常采用将外桶吊挂在机箱壳上的一种弹性支承结构来减震，即采用四根柔性吊杆将外桶吊挂在机箱的四个角上。全自动洗衣机采用的一种弹性支承结构外形如图1.2所示，内部结构如图1.3所示，吊板固定在箱体上部四角处，外桶吊耳与盛水桶下部相连吊杆穿过吊板及外桶吊耳将两者连在一起。吊杆为钢丝，上部
6、挂在吊杆挂头上，吊杆挂头可以转动，吊杆下部套着阻尼筒，阻尼筒大约10元。阻尼筒内装有减震弹簧和阻尼胶碗，阻尼筒挂在外桶吊耳上，可见，四根吊杆通过阻尼筒承受桶体的全部重量，而桶体的重量则将阻尼筒内的减震弹簧压缩。工作时，由于桶内水的多少不同使减震弹簧的压缩量也不同，桶体的高低位置也不同。当洗涤、脱水发生振动时，阻尼筒一方面沿吊杆挂头摆动，另一方面沿吊杆上下滑动，这样可以吸收振动能量，减少由于桶体的振动而引起的洗衣机振动保持整机的平稳工作。图1.2 弹性支承结构图1.3弹性支承结构原理1.1.3面框面框位于洗衣机的上部，主要用于安装和固定电气部件和操作部件，面框内一般安装有控制器、进水阀、水位开关
7、、安全开关、电源开关、操作开关等部件。如图1.4所示图 1.4 控制面框1.2洗涤脱水系统 洗涤脱水系统主要包括盛水桶、洗涤脱水桶、波轮等部件。 1.2.1盛水桶 盛水桶是盛放洗涤液和清水的容器，价格150元，是用具有耐酸碱、抗冲击、耐热等性能的塑料注塑成型，并固定在钢制底盘上。盛水桶底部正中开有圆孔，与离合器上的大水封配合，防止漏水。桶体底部有排水口，与排水阀相连接，由排水阀控制排放污水。盛水桶上部离桶口一定距离的桶壁上开有溢水口，用于排出溢水和漂洗时的肥皂泡。盛水桶下部侧壁上有一空气室，并开有导气接嘴口，通过导气软管与水位开关相连接，控制盛水桶内水位的高度。 1.2.2洗涤脱水桶 洗涤脱水
8、桶也称为离心桶或内桶，价格280元，全自动洗衣机洗涤与脱水是在同一桶内进行，所以该桶既要满足洗涤要求，又要满足脱水要求。其外形如图1.5所示。图 1.5洗涤脱水桶内部结构如图1.6所示图 1.6 洗涤脱水桶结构脱水桶内壁上设有多条凸筋和凹槽，洗涤时起到搓衣板似的搓揉作用。凸筋的另一作用是增强洗涤液的涡漩。 洗涤脱水桶的凹槽内钻有许多小孔，脱水时，水从小孔中甩出，进入盛水桶内而排出。洗涤脱水桶的内壁上还嵌有回水管，回水管的底部与波轮相配合，洗涤时，随着波轮的旋转，洗涤液被波轮泵出，沿着回水管上升，从回水管上部的出口处吐出，重新回到桶内，这样周而复始地不断循环，洗涤液中的绒毛、线屑等被滤网袋收集。
9、洗涤脱水桶的上口装有平衡圈，其作用是减少脱水时由于不平衡而产生的振动。1.2.3波轮波轮价格16.5元。波轮安装在洗涤脱水桶内，并固定在离合器的波轮轴上。波轮一般由塑料注塑成型，要求外表光滑、无毛刺、不变形。波轮是产生水流的主要部件，其形状、高低、大小、安装位置、转速及运转方式等，对洗衣机的洗净比和磨损率起着重要的作用。1.3.传动系统 全自动洗衣机的传动系统由电动机、离合器、三角皮带和电容器组成。 1.3.1电动机电容运行单相异步电动机， 电动机价格不到100元。是洗衣机的重要部件之一。洗涤时，电动机在程序控制器的控制下，产生的运转状态是短时的正转一停一反转。脱水时，通过电动机侧的皮带轮和离
10、合器侧的皮带轮进行减速，带动离合器中的脱水轴作单方向的高速旋转，外形如图1.7所示图 1.7电动机结构特点：1、定子绕组由主绕组（工作绕组）和副绕组（起动绕组）组成。2、副绕组串接电容器3、电动机起动后副绕组继续通电工作工作原理：是将电容器串接于启动绕组，再与工作绕组相并联。两相绕组在空间相位互差90。适当选择电容器C的容量，可使两个绕组中的电流相位差为90，这样在空间上互成90的两相绕组通入互差90的两相交流电，产生了旋转磁场，电动机的转就会沿旋转磁场方向旋转起来。如图1.8所示图 1.8 电动机原理1.3.2离合器全自动洗衣机离合器全称减速离合器，价格在90-180元，离合器是洗衣机的主要
11、传动、减速部件。其主要作用是完成洗衣机的洗涤、甩干工作状态切换，甩干过程中的紧急制动等动作。甩干状态时，刹车带连杆在牵引器的拉动下，带动刹车带松开轮毂；同时，刹车带连杆带动棘爪与棘轮分离，离合套被离合簧锁紧，内轴与外轴形同整体并保持同步转动，完成甩干状态。 洗涤状态时，牵引器松开刹车带连杆，在刹车带连杆扭簧的作用下，刹车带连杆带动刹车带锁紧轮毂，联动棘爪拨动棘伦并带动离合簧的一端旋转一个角度，使离合套端的离合簧内径扩大；而离合簧的另一端仍锁紧在被单向轴承固定的外轴上，保持离合套离合簧的内径一直处于扩大状态，使内轴带动离合套可以在离合簧的腔体内自由转动，完成洗涤状态的切换态的切换。外部结构如图1
12、.9所示，图 1.9 离合器离合器内部结构如图1.10所示 图1.10 离合器内部结构1.3.3电容器小天鹅洗衣机采用的是单相异步电容运转式电动机，电容器是其中一个重要组成部分。价格在10元左右。单相异步电容运转式电动机使用的电容器通常为金属化纸介质或聚丙烯薄膜介质电容器，容量为1215F，耐压400V以上(交流)，外形有圆柱体形的，也有长方体形的。如图1.11所示图 1.11电容器1.3.4电动排水牵引器外形如图1.12所示，图 1.12电动排水牵引器内部结构如图1.13所示图1.13 内部结构工作原理：牵引器通电后马达转动，同时马达上的齿轮带同其他齿轮转动，从而达到拉动钢索或齿条的作用，完
13、成排水的作用。14进水、排水系统 全自动洗衣机的进水、排水系统主要由进水电磁阀、排水电磁阀和水位开关等组成。 1.4.1进水电磁阀 进水电磁阀称为进水阀或注水阀，型号为ICDZ70B1088J,其作用是实现对洗衣机自动注水和自动停止注水。进水阀由电磁线圈、可动铁心、橡皮膜、弹簧等组成，其外形如图1.14所示。图 1.14进水电磁阀内部结构如图1.15所示图 1.15 内部结构1.4.2水位开关 水位开关型号为2000G。价格在10元左右。水位开关与进水电磁阀配合，根据洗衣桶内水位的高低，控制进水电磁阀的关闭或开启。水位开关与程控器配合，根据洗衣程序与洗衣桶内水位的高低，控制洗涤电动机的通断。水
14、位开关是实现进水、洗涤、脱水以至排水的必经之路。水位开关又叫水位压力开关，它是利用洗衣桶内水位所产生的压力来控制触点开关的通断，外形如图1.16。图 1.16水位开关 内部结构如图1.17图 1.17 内部结构1.4.3排水电磁阀 排水电磁阀由电磁铁与排水阀组成，电磁铁和排水阀是两个独立的部件，两者之间以排水阀杆连接起来。 排水程序开始时，电磁铁由于线圈通电而吸合衔铁，衔铁通过排水阀杆拉开排水阀中与橡皮密封膜连成一体的阀门，从洗涤桶中来的污水因阀门开放而排到机外。排水结束，电磁铁因线圈断电而将衔铁释放，阀中的压缩弹簧推动橡皮密封膜，使阀门与阀体端口平面贴紧，排水阀关闭。外形如图1.18所示图 1.18排水电磁阀 内部结构如图1.19所示图 1.19排水电磁阀内部结构 小天鹅洗衣机试验研究 2小天鹅洗衣机控制系统原理设计2.1 单片机的复位电路 图2-1 系统原理图2.1 单片机的复位电路复位电路的作用是复位。在单片机接上电源以后，或电源出现过低电压时，将单片机存储器复位，使其各
