基于单片机的小天鹅全自动洗衣机课程设计(编辑修改稿)

基于单片机的小天鹅全自动洗衣机课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

9 图 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，完成排水的作用。 1． 4 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。 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 所示。 图 进水电磁阀 小天鹅洗衣机 的实验 研究 10 内部结构如图 所 示 图 内部结构 水位开关 水位开关型号为 2020G。 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。 图 水位开关 小天鹅洗衣机 的实验 研究 11 内部结构如图 图 内部结构 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 所示 图 排水电磁阀 内部结构如图 所示 小天鹅洗衣机 的实验 研究 12 图 排水电磁阀内部结构 小天鹅洗衣机 试验研究 13 2 小天鹅洗衣机 控制 系 统原理 设计 单片机的复位电路 图 21 系统原理图 单片机的复位电路 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2R11kR L 1G 5 S 1 A D C 5R21kR L 2G 5 S 1 A D C 5R31kR L 3G 5 S 1 A D C 5C23 0 p FC13 0 p FX1CR Y S T A L234567891R P 1RE S P A C K 8R41kR L 4G 5 S 1 A D C 5R51kQ58 5 5 0B U Z 1B UZ Z E R+ 8 8 .8+ 8 8 .8R61kC32 2 u FR72 0 0R81kR L 5G 5 S 1 A D C 5D1L E D R E DD2L E D R E DD3L E D R E DD4L E D R E DD5L E D R E DD6L E D R E DD7L E D R E DD8L E D R E DD9L E D R E DD 1 0L E D R E DD 1 1L E D R E DS W 1S W S P DT M O MQ7NP NQ8NP NQ9NP NQ 1 0NP NQ 1 1s 9 0 1 41264U2M O C30 2 2光耦R91k1264U3M O C30 2 2R 1 01k1264U4M O C30 2 2R 1 11k1264U5M O C30 2 2R 1 21k1264U6M O C30 2 2R 1 31k小天鹅洗衣机 试验研究 14 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，使其各项参数处于初始位置，即处于开机时的标准程序状态，以消除由于某种原因的程序紊乱。 单片机的复位电路有上电复位和手动复位两种形式， RST 端的高电平直接由上电瞬间产生高电平则为上电复位；若通过按钮产生高电平复位信号则称为手动复位。 下图为兼有上电复位和手动复位 的电路。 上电复位是利用电容充电来实现复位，其工作原理是：上电瞬间 RST 端的电位与 VCC相同，随着电容 C6 充电电流的减小， +5V的电压立即加到了 RST 端，该高电平使得单片机复位。 手动复位是利用开关 K 来实现复位，此时电源 Vcc 经两电阻分压，在 RST 端产生一个高电平，使得单片机复位。 当 RST 由高变低后复位结束， CPU从初始状态开始工作。 单片机的复位都是靠外部电路实现的，在本次设计中采用手动复位，如图。 图 单片机的复位电路 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2KR61kC32 2 u FR72 0 0小天鹅洗衣机 试验研究 15 单片机的时钟电路 时钟电路由晶振元 件与单片机内部电路组成，产生的振荡频率为单片机提供时钟信号，供单片机信号定时和计时。 在 AT89c51 单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端引脚为 XTAL1，其输出端为 XTAL2。 只要在两引脚之间跨接晶体振荡器和微调电容 C C2，就可以构成一个稳定的自激振荡器。 本设计采用下图所示电路。 电容 C1 和 C2 取 30pf；采用的是频率为 的晶振。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2C23 0 p FC13 0 p FX1CR Y S T A L 图 时钟电路 蜂鸣器报警电路 本设计采用无源蜂鸣器，单片机必须输出固定频率的方波信号，其工作电压范围宽，412V，需要外围元 件少，电压增益可调范围为 20200。 通过 CPU的 给一个脉冲信号来控制蜂鸣器报警。 如下图。 当按下控制面板的键时有声音提醒，上盖被打开有声音提醒，当洗衣整个过程结束时程序控制蜂鸣器报警提醒洗衣完成及时取出衣服。 小天鹅洗衣机 试验研究 16 图 蜂鸣报警电路 电动机的控制电路 继电器的作用 继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是一种可以用低电压、小电流来控制高电压、大电流的自动开关。 电动机控制电路的工作过程 交流电动机有两 个线圈，当一个线圈通电后电动机转动，当另一个线圈通电后，电动机反方向转动，通过次功能实现洗衣机的正反转。 下图该部分为原理图，当给 口一个低电平后，继电器 RL1 通电开关闭合，即电动机的一组线圈通电，电动机转动。 当给 高电平，给 低电平时，继电器 RL1 断电断开，继电器 RL2 通电闭合，即电动机的另一组线圈通电，电动机实现反方向转动。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2R51kQ58 5。