节水型全自动洗衣机电脑控制器

1、节水型全自动洗衣机电脑控制器比赛编号：_A11093_ 首名设计者为联络代表人。姓名: 姚佳俊 （中文） Yao JiaJun （英文）职业：软件设计工程师 姓名: 吉学农 （中文） Ji Xuenong （英文）职业：硬件设计工程师 通讯地址：无锡市小天鹅股份有限公司技术中心 邮编：214035 电子邮箱：jiajuny jixn 电话2039 传真2039 单位名称：无锡小天鹅股份有限公司 单位地址：无锡市惠钱路67# 邮编：214035 电话2039 传真2039日期：2002

2、/8/20Page 1 of 10目 录内容 页次 1 引言 3 2 设计概述3 硬件描述4 软件描述5 结束语Page 2 of 103-5 5-6 7-10 10节水型全自动洗衣机电脑控制器一、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，其中最主要的一项指标就是耗水量，人们迫切需要有一种能节水的洗衣机来替代现在的洗衣机，这在全球水资源缺乏的今天尤为重要。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，为全自动洗衣机的节能课题

3、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

4、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。Page 3 of 102 系统框图 图一、系统总体框图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。本设计说明书中推荐了洗涤量与用水量

5、的对应选择表供用户参考选择。 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。为了解决这一问题，本设计采用了喷淋脱水功能。即在洗衣机进行漂洗后的脱水时，在脱水的前期，控制器间隙地打开进水阀进行多次喷淋式

6、进水，这样来提高漂洗效果。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，在第一次漂洗时采用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。Page 4 of 104其它功能介绍本控制器的其它一些功能有：a 、多种程序选择，用户可根据洗涤衣物的材质选择不同的程序，如浸洗、标准、羊毛和快速等。b 、过程选择，用户可以选择单独洗涤以保留带有洗涤剂的水进行重复使用，可选择单独脱水，犹如脱水机一样，等等。

7、 c 、预约洗涤，用户可根据需要选择几小时后进行洗涤，时间选择范围为1-24小时。d 、剩余时间显示，用户可以直接掌握洗涤时间。e 、故障自动处理，如脱水时衣物过偏，本控制器可自动进行处理。三、硬件描述 图二、电路原理图Page 5 of 101 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，采用驱动放大模块来增加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

8、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处理送入MCU 。一种水位对应一固定的频率，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，采样信号送入MCU 的A/D口进行判别。当电源电压高到一限值时，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，设计了过零判线路，MCU 可以检测到交流电源的过零点。8 PLL 部分进行锁相环控制。9 蜂鸣控制部分通过定时器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 图三、 软件主流程图图三、Main 子程序流程图 扫描子程序主要处理按键的输入和扫描输出指示灯，此子程序的流程图不再在此详诉。另外，2ms 中断服务程序的流程图也不再详细描述。 图四、过程控制子程序流程图过程控制子程序中使用到的子程序，包括预约处理子程序、浸泡处理子程序、洗衣处理子