节水型全自动洗衣机控制器设计答辩稿

节水型全自动洗衣机 控制器设计 2007届毕业生毕业设计介绍 设计者介绍 学号： 04020835 姓名：彭 任 芬 专业：电子信息工程 E-mail： penjialin163。 Com 指导老师：钟储智、周华茂 一、引 言 随 着全自动洗衣机的不断普及，消费者对其环保节能的要求越来越高，其中最主要的一项就是耗水量。人们迫切需要有一种能节水的洗衣机能代替现在的洗衣机。这在全球水资源缺乏的今天显得极其重要。 我们从这一点切入，通过大量市场调研，设计开发了这款节水型全自动洗衣机电脑控制器。它通过对电脑控制器程序的精心设计，配合整机结构的调整，在不影响整机其它性能的前提下，达到了节水 40%的优良效果，为全自动洗衣机提供了有价值的参考 。 二、设计概述 1、设计特点： a采用价廉物美的 MOTOROLA单片机 MC68HC08SR12作为控制核心。 b通过片内 A/D实现电源电压的保护功能 c通过片内 PLL实现锁相环控制。 d . 设计了在线编程的功能。 e显示采用流行的 LED模块，大面积图案设计，新颖直 观，动感力强，操作方便 f 具有预约洗衣和剩余时间显示功能。 g 使用 CAPTURE 功能进行水位的监测。 h 多个程序公用：利用 SR12的 ROM较大的特点，可以将几个程序（相似的两个或几个机型的程序）同时放在 SR12上，根据 PIN口输入选择运行不同的程序。 i 多种故障报警功能：设计多种故障状态报警功能，提示用户进行处理 ,超过 1小时不处理，则自动切断电源，保证洗衣机的安全。 j 通过软件、硬件的配合设计，控制器具有较强的 EMC性能。 2、系统框图 3、节水工作原理 a、采用水位传感器提供多级水位让用户选择 采用水位传感器，不同的水位通过水位传感器可以产生不同的振荡频率， MCU 可以精确地检测到水位传感器的振荡频率，也就是可以精确地检测到当前的水位及水量，这样理论上可以做到无级地调节水位。本设计演示采用了6 级水位选择，已能满足用户的洗衣需要。用户可以根据洗涤量的多少合理选择水位，即合理选择最贴近的用水量，从而达到节水的目的。 b、采用喷淋脱水 为了节水，洗衣机整机在结构上有了很大的变化，大家知道全自动洗衣机是有内桶和外桶的套桶型。内桶有许多小孔以便水可以流到外桶，从而达到外桶盛水排水、内桶旋转脱水的功能。而新型的节水洗衣机其内桶为无孔型，洗涤时内桶盛水而外桶无水，这样来达到节水的目的。同时，在洗涤的时候，洗衣机内的洗涤剂浓度相对普通洗衣机大大提高，可以达到更高的去污效果。但是，在洗衣机进行漂洗的时候，由于水量的减少， 漂洗效果将会大打折扣，洗涤剂的残留量会大大超标为了解决这 问题，本设计采用了喷淋脱水功能。即 洗衣机进行漂洗后的脱时 ，在脱的前期，控制器缝隙地打进水阀进行多次喷淋式进水来提 高漂洗 效果。这是控制器为配合整机节水而增加的功能。 c、洗涤和漂洗采用不同的水位 一般洗衣机在选择了一定的水位后，其洗涤和二次漂洗均采用同样的用水量而不再改变。本设计在程序上进行了修改，如用户选择 X 档水位进行工作，则在洗涤时采用 X-1 档进行，在第一次漂洗采用 X 档进行，在第二次漂洗时采用 X-1 档进行，从而达到节水的效果。 4、电路原理图 三、硬件描述 1、主控核心部分 采用 MOTOROLA单片机 MC68HC08SR12作为控制核心，合理利用有效资源。 2、按键和 LED控制部分 采用动态扫描来控制按键和 LED可以节省 I/O口，由于 LED较多，电流较大，采用驱动模块来增加 MCU的负载能力。 3、输出控制部分 输出全部采用可控硅控制，包括控制电机正反转、进水阀、排水阀和断电开关 。由于有些可控 硅的驱动电流要求较大，所以也采用驱动模块来放大。在驱动电机的可控硅上增加了阻容吸收回路来保护可控硅。 4、电源部分 电源部分采用典型的经济型小功率电源设计，降压、整流 滤波、稳压。适合家电的大批量生产 。 5、水位检测部分 水位传感器输入的频率信号经整形后输入 MCU。一种水位对应一个固定频率，当 MCU检测到外部频率与用户选择的 水位频率相等时，洗衣机停止进水进行洗涤。 6、高压保护部分 为了提高准确性，设计从电源端采样，采样信号送 MCU的 A/D口进行判别，当电源电压高到一定的限值时，控制器立即切断电源。 7、过零判部分 为配合可控硅的控制以及减少干扰，设计了过零判电路， MCU可以检测到电流电源的过零点。 8、 PLL部分 过行锁相环控制，采用低频晶振，提高抗干扰能力。 9、蜂鸣控制部分 通过输出比较功能产生一固定频率的输出脉冲来控制蜂鸣器。 10、门控开关部分 检测门盖的开关信号，在洗衣机脱水时，为了保证安全，门盖打开可暂停脱水，以防高速旋转的脱水桶损伤用户。 四、软件描述 扫描子程序主要处理按键的输入和扫描输出指示灯，此子程序的主流程图不再述，另外， 2ms中断服务程序的主流程图也不再详述。 五