全自动洗衣机控制系统概况
合肥学院
计算机科学与技术系
微机原理与接口技术
课程设计
课程设计科目全自动洗衣机控制系统
学生姓名
学号
班级
指导教师高玲玲、肖连军
1、题意分析与解决方案
1.1 题意需求分析
根据以上题目所给的提示，我们对其进行解析：首先，刚开始的时候系统处于初始状态，准备好启动，然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后，9s的放衣服时间，然后选择洗衣周期，然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时，打开进水阀（此过程就是注水的过程），当到达预定水位时，按下水位开关，然后电机MO转动，在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程，此时我们要打开排水阀，然后使电机正转，脱水结束后，电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似，只是在漂洗的时候，是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似，只是电机转动的时间比脱水过程长一些。
从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下：
（1）怎样用程序实现电机的正转反转；
（2）我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤；
（3）怎样分配按键，使程序尽可能的全自动化。
1.2 解决问题方法及思路
1.2.1硬件部分
本课程设计具体要求如下：
（1）进水阀由继电器模拟；
（2）洗衣流程进展过程由LED等指示；
（3）预设水位由按键控制；
（4）波轮旋转由电机控制。
此次课程设计中，我们在程序运行时，需要用到按键，所以对按键的分配如下：
表1-1 按键分配表
K1 暂停开关0 关闭 1 开启
K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣
K3 水位开关0 低水位 1 高水位
本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。
我们将LED指示灯接在8255A的PA口，而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展（第5个灯亮表示在洗涤的过程，第6个灯亮表示在脱水的过程，在第7个灯亮表示在漂洗的过程，第8个灯亮表示在甩干的过程）和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上，八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上，本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上，蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上，继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。
1.2.2软件部分
8255A是一个可编程芯片，我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程（此过程要求电机正转和反转），所以我们采用的是步进电机，实际应用中步进电机的类型有很多种，然而我们的实验箱上是四相的步进电机，在实验中我采用的是四相八拍的控制，当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转，当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A，这样就可以实现电机的反转，这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的，实验箱上的继电器是低电平工作，所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时，我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中，我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束，这个过程也是通过程序来实现的，我们只要将PC4设置成低电平，蜂鸣器就开始工作了。
2、硬件设计
2.1选择芯片8255A
2.1.1芯片8255A在本设计中的作用
本次实验主要是通过对8255A的编程来实现的。8255A是可编程芯片，主要是用作数据的输入和输出接口，将逻辑开关的所输入的值接收进来，并且可以将数值进行输出，电源为+5V。具体就是通过对8255A的端口的编程来模拟和控制洗衣机运行时候的各个流程，以及其间的状态显示和以及洗衣结束时的报警。
2.1.2 8255A的功能分析
8255A采用40脚双列直插式封装单一+5V电源，全部输入/输出均与TTL电平兼容，为可编程通用并行接口芯片。它有24条可编程的I/O引脚，与Intel 系列微处理器完全兼容，直接的位清0或置1功能，简化了接口控制。8255A在本设计中起并行传输接口作用，负责将从逻辑开关得到的数据送到LED显示器上显示出来。本实验中将8255设置为方式0。PC口作为输入口，与继电器，电机，蜂鸣器等部件相连。而PA口作为输出连接LED小灯显示洗衣机运行的各个状态，PB口作为输入端口连接逻辑开关。
8255A是一种通用的可编程并行I/O接口芯片，又称“可编程外设接口芯片”。它是为8086/8088而设计的可以通过程序来改变其功能。本设计中8255A设置为方式0，在方式0下，CPU可以采用无条件读/写方式与8255A交换数据。PA口的八位作为LED小灯的连接位.
方式0的工作特点:
这种方式通常不用联络信号，不使用中断，三个通道中的每一个都有可以由程序选定作为输入或输出。其功能为：
①两个8位通道：通道A、B。两个四位通道：通道C高4位和低四位；
②任何一个通道可以作输入/输出；
③输出是锁存的；
④输入是不锁存的；
⑤在方式0时各个通道的输入/输出可有16种不同的组合。
2.1.3 8255A的技术参数
表2-1 8255A的技术参数
8255A主要参数分析：8255A的达林顿驱动电流最大为4.0 mA, 当电流超过达林顿驱动电流是芯片就有可能会被损坏，而LED的驱动电流要比它高的多发光，在保证8255Ａ芯片安全的同时又能让LED管显示就会需要外加器件。
2.2选择继电器
2.2.1 继电器在本设计中的作用
主要是用来模拟进水阀。
2.2.2 继电器的功能分析
继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。
一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。
图2-1 继电器结构图
2.2.3继电器参数
5A/120VAC
10A/80A/240VAC~
5A/24VDC-
COIL:5VDC
AC交流电,DC直流电,A安,COIL线圈
这个继电器的触电容量是工作在交流120V是5A交流240V是10A/80A,直流24V是5A,电磁继电器工作电压(线圈工作电压)是5V直流电。
2.3选择蜂鸣器
2.3.1蜂鸣器在本设计中作用
在全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出声响，表示衣物已洗干净。
2.3.2蜂鸣器功能分析
在本设计中用8255的PC4接蜂鸣器。在洗衣过程结束后，程序会给蜂鸣器一个脉冲，促使蜂鸣器发出声响。
2.3.3蜂鸣器参数
额定电压 1.5
工作电压范围 1.0~1.7V
Vcc
Buzzer
LS1
2K
R1
5.1K
R28550Q6
0.01uF
C40Ctrl
100
R11
图2-3 八路二进制开关
开关高电平：+5V、低电平：0V
2.5 选择LED发光二极管
2.5.1发光二极管在本设计中的作用
即显示作用，标示洗衣机运行时候的各个状态，分别为洗涤、脱水、漂洗、甩干。
2.5.2发光二极管的功能分析
发光二极管参数
发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V，其工作电流一般取10~20 mA为宜。
LED显示器有共阳极和共阴极两类。我选用的是共阴极，它的原理图如下：
图2—4 LED原理图
2.6 选择步进电机
2.6.1步进电机在本设计中的作用
在洗衣过程在由步进电机模拟涡轮旋转，由于洗衣的四个过程洗涤、脱水、漂洗、甩干都有涡轮旋转，所以在程序中四个过程的涡轮旋转有所不同。在洗涤过程中步进电机正反转3次，脱水过程中正转一次，漂洗过程中正反转2次，最后甩干正转，但时间长一些。
2.6.2 步进电机的功能分析
在本设计中用8255的PC0~PC3接步进电机的A、B、C、D四个口。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。步进电机有二、三、四、五相等，本次实验采用的步进电机是四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角. 当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转，通电时序为DA-CD-BC-AB或()时为反转。步进电机的步进角度为7.5 度，一圈360 度，需要48 个脉冲完成
2.6.3 步进电机的一些基本参数：
电机固有步距角：
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
步进电机的相数：
是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为
0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
保持转矩（HOLDING TORQUE）：
是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。
2.7硬件总逻辑图及其说明
硬件原理图：
图2-5 硬件原理图表2-3 连线说明
8255是该程序实现的重要的芯片，通过继电器模拟进水阀，蜂鸣器模拟洗衣机开始洗涤时和结束时的蜂鸣，PA口接Led指示灯只是我们洗衣进入哪个阶段，PB口接八路二进制开关主要是模拟洗衣面板上的按键，步进电机模拟洗衣机里面的电机。
3．控制程序设计
3.1控制程序设计思路说明
系统处于初始状态，准备好启动。按下中断键后，绿灯亮，9s衣服放置时间。放置完，进水阀通电，开始注水；当水满（高水位）是进水阀停止进水。此时开始洗涤，洗涤时间为5S，5S后洗涤完成，指示灯亮，洗衣程序运行过程中，LED的绿灯一直是亮的，此时红灯亮起，显示洗涤流程结束。同样的，漂洗时间相对洗涤只是时间短些，设置为3S。脱水过程：脱水前，电机停止，然后打开排水阀，延时5S后进行脱水，电机转动。再5S后脱水结束。红灯亮3S后，灭掉。提示脱水过程结束。甩干就是时间较脱水长。
3.2 程序流程图
图3-1 总流程图
图3-2 洗涤过程流程图
图3-3 漂洗过程流程图
图3-4 脱水过程流程图
图3-5 甩干过程流程图
3.3 控制程序
略
4、上机调试过程
4.1硬件调试
在开始的预审设计中，采用的是直流电机来实现洗衣机中电机的转动，但是这样做不符合实验任务书的要求，它不能完成电机的正转反转，这样就不能实现漂洗过程和洗涤过程。然后在预审的时候并没有用LED指示灯来指示洗衣的过程，在具体的上机测试时加上了这一功能。
4.2 软件调试
初步实现功能后，由于程序过于复杂，太多没有必要的跳转，所以对程序进行了简化，将多个部分写入了子程序中，然后在主程序中进行调用。在洗衣结束之后的警报过程中发现本来是蜂鸣3次，但是始终没有实现，经过调试发现是少哦一个延时子程序，加上之后程序就完成了。
4.3联机调试
联机调试，通过单步测试和断点调试，根据led指示灯的数据判断程序的问题：
1）打开电源开关，进入调试状态，按全速运行后，LED灯全亮后灭了四个灯，多次运行后任然如此，经过测试才知道是8255芯片坏了。
2）继续调试，进行单步调试，程序运行还有一些细节问题，就是LED小灯开始时刻不亮，而且开始时候的蜂鸣器也不响，后来通过调用延时子程序，解决了这一个问题。
3）程序运行中，蜂鸣器总是响起来，检查后才发现在编写启动电机时，也将蜂鸣器启动了，之后将程序改了一下，运行很好，程序通过。
5、设计结果分析及问题讨论
5.1 课程设计结果及分析
根据实验任务及要求，我研究了上述方案来解决这个实际问题，通过上机调试，确定它能完成实验所规定的全部功能。我们可以通过控制程序及控制实验电路箱上的按键，实现了全自动洗衣机控制系统的功能。在实验时，我们通过控制实验电路箱上的八路二进制开关来模拟洗衣机面板上的按钮，然后通过按动按钮，来实现我们所要求的功能。我们最初按动的键是K1，它的功能是暂停，用来模拟在洗衣机启动时的暂停开关，方便用户随时放衣服；K2键是洗衣周期的选择，用户可以根据衣服的质地及用户自己的要求来选择所需要的洗衣周期；K3键是水位开关，当注水过程达到预定水位时，注水过程就完成，就进入洗衣过程，当然这个过程我们可以程序来实现它，但是实验任务书要求我们通过电路箱上的八路二进制开关来实现它。
5.2 问题讨论
由于开始编写程序和画接线图不是同步进行，所以将继电器接错了位置。仔细想后，将继电器接在了8255的PC5上，继电器开始正常工作。在接LED 灯时，并没有十分注意接口是否对齐，致使出现与程序不同的灯亮。在重新接好排线后，效果很好。开始编写程序时并没有太注意对步进电机的操作会不会对蜂鸣器也有影响，但试验证明它们都接在C口，会有一些影响，即在步进电机旋转时，蜂鸣器就会响，后来改了一点程序，将洗涤和漂洗中的20H改为0F0H，这样既能保证步进电机正常工作，也不会影响蜂鸣器。蜂鸣器结束时的报警，虽然我设置了高电平让它停止响，但由于没有写延时，蜂鸣器的暂停几乎可以忽略，在增加了延时，并且设置循环次数为3后，效果很好。接触继电器时对它的原理并不了解，只接了开关端CTRL，了解后将常闭端接电源和地。在运行程序时，LED灯长亮不灭，问过老师后才明白是机器台上的8255芯片坏了，换了一个新芯片后运行正常。由于选择洗衣程序时选经济程序一直按错了键，所以运行的都是标准程序。在按键正确后，运行程序效果很好。
5.3 收获、体会和建议
通过做本次课程设计我对8255芯片、继电器、蜂鸣器和步进电机有了更深入的了解和认识。以前在学习8255时，只是知道作为数据的输入和输出接口，对其内部原理和数据传输并不太懂。在做本次实验过程，我对8255有了更多的认识。8255是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、Ｂ口和Ｃ口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。Ａ口有三种工作方式：即方式０、方式１和方式２，而Ｂ口只能工作在方式０或方式１下，而Ｃ口通常作为联络信号使用。8255的工作只有当片选CS有效时才能进行。而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。分为二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本实验用的是电磁式继电器，一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
以前用洗衣机洗衣时,只知道把衣服放进去按下键就可以了。但自己做这个课程设计，才知道设计出来要考虑好多东西，有多麻烦。在开始设计时，根据要求自定义了四个键分别表示暂停、流程、水位和排水阀开关。接下来是画硬件接线图。开始我用8255芯片和直流电机以及DAC0832来模拟涡轮旋转。一直认为可以，但直到进入实验室才发现直流电机不可以实现正反转，一度很迷茫。这意味着必须用步进电机，那么接线图要改，而写好的程序更要改，又是很大的工程。在和同学讨论之后终于将接线图搞定。接下来就的改程序。在网上查了很多步进电机的资料，但还是不太会写电机旋转那一段，这时很是受挫。后来有个同学也是做步进电机的，在参考了他的程序之后，才终于将程序完成。再后来在调试过程中也出现了很多问题，但这时我已经不像先前那样急躁了，我相信慢慢调试，我会完成的。当然最后在老师和同学的帮助下，完成了课程设计。虽然在实验中我也有过迷茫，有过灰心，有过不知所措，但更多的是设计过程带来的充实以及实验成功时的激动和喜悦。
总之，这次课程设计对我的帮助很大，学到了不少东西，不论是知识上，还是自己的学习能力都得到了一定的提高。学会了用所学理论知识作指导来实现一些计算机方面的小设计，增强了自己的思考与动手能力。
全自动洗衣机控制器
实验四全自动洗衣机控制器 一、实验目的 1．学习掌握全自动洗衣机的控制原理。 2．掌握基于有限状态机的控制电路设计方法。 二、预习要求 1．预习全自动洗衣机的控制原理和基于有限状态机的控制电路的设计方法。 2．画出洗衣机控制器包括不同洗衣模式的完整的状态转移图。 3．用Verilog HDL语言编程实现全自动洗衣机控制器，并进行时序仿真。 4．对顶层设计文件进行引脚锁定。 三、实验要求 1．设计一个全自动洗衣机控制器电路，实现对洗衣机的全自动控制。 根据全自动洗衣机的控制原理设计一个控制电路，使之能够控制全自动洗衣机完成整个工作过程。洗衣机工作过程分为两种情况： （1）全部自动完成 当按下复位按钮时，洗衣机上电，控制电路复位到初始状态（默认水位为“中”）；使用者可根据衣服的多少，按下水位控制按钮，改变水位设置，以控制上水时加水的多少；当按下启动/暂停按钮时，洗衣机开始洗衣的第一个操作：进水阀门打开，开始上水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timeadd（8s、7s、6s、5s）；然后进水阀门关闭，电机开始运转，开始洗衣过程，并历时9s；然后电机停止运转，排水阀门打开，开始排水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timedrain（7s、6s、5s、4s）；然后排水阀门关闭，进水阀门打开，开始第二次上水，并历时timeadd……当甩干结束后，整个洗衣过程完成，扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音，提示用户洗衣结束。正常运行状态下全自动洗衣机工作过程如图1. 1所示。 注意：在甩干过程中，电机一边高速旋转，一边排水。 图1. 1 正常运行状态下默认水位为“中”时全自动洗衣机工作过程从图中可以看出，洗衣机整个工作过程可分为9个状态，要求运用有限状态机的设计思想来实现。 （2）人工干预 在每个工作状态下，如果想要洗衣机暂停工作，可按下启动/暂停按钮，则洗衣机立刻暂停当时的操作。比如，在第一次加水过程中，若按下启动/暂停按钮，则进水阀门立刻关闭，暂停上水，计时暂停；当再次按下启动/暂停按钮，则进水阀门又打开，并继续计时，直到加水满timeadd后，进入洗衣过程。 洗衣机功能设置：
洗衣机模糊控制
工业洗衣机模糊控制系统技术策略及实现 摘要]介绍了模糊控制这一被称为“21世纪的核心技术”的研究背景;提出了工业洗衣机模糊控制系统开 发的技术策略和设计框架;综述了模糊控制知识库的建立和模糊控制器的设计以及系统的硬件设计和软件 设计. [关键词]工业洗衣机;模糊控制;模块化设计;多任务编程 1 研究的背景和意义 模糊数学和模糊控制的概念是加利福尼亚大学 教授扎德(L A Zadeb)在他的《Fuzzy Sets》、《Algo- rithm》和《A Rationale For Fuzzy Control》等论著 中首先提出[1].1974年英国伦敦大学教授E H Manidani首先应用模糊控制逻辑研制成功模糊控 制器.1979年,英国I J Procyk和E H Manidani研 制成功自组织模糊控制器,标志着模糊控制器“智能 化”程度的进一步提高.1984年年底国际模糊系统 学会成立.模糊控制理论从提出至今虽然只有20 多年,但是无论在模糊理论的算法、模糊推理决策、 工业控制应用、模糊系统集成,以及自学习、自适应 和工程应用方面都取得了长足的进步[2]. 模糊控制是智能控制领域的重要发展方向,模 糊控制技术被称为“21世纪的核心技术”.模糊控制 技术进入商品化,使产品的自动化和智能化水平不 断提高. 工业洗衣机广泛应用于宾馆、饭店、医院、部队、 学校、车站、客运码头等洗涤衣物量大的场所,由于 洗涤容量大、洗涤效率高以及洗净度高等特点,赢得 了越来越大的市场. 对工业洗衣机模糊控制系统的研制与开发,旨 在进一步提高其自动化、智能化程度,将给工业洗衣 机以更强大的生命力.系统的研制开发是以XGQ- 25型全自动洗涤脱水机为原型机,实现洗涤过程的 模糊控制.原型机是程序控制洗涤脱水机,用户根 据不同洗涤物的布质、布量、脏污状况凭经验选择多 个功能键,决策因人而异,洗涤效果自然有差别.采 用模糊控制技术的全自动洗涤脱水机,用电脑全部 或部分代替人脑进行洗涤过程的决策,由计算机进 行模糊判断、推理和决策,并自动生成优化的洗涤方 案,使整个洗涤过程在无需人工干预的情况下自动 完成,而且可以节水、节电、省时、省心.经文献检索 确认,迄今,模糊控制工业洗衣机研制在国内外尚属 空白.因此,笔者的研制成果不仅具有重大的科学 意义,而且可以增强国产工业洗衣机的国内外市场 竞争力.
工业洗衣机控制系统设计
苏州工业园区职业技术学院 (机电一体化综合项目设计制作) 项目报告 选题：工业洗衣机控制系统设计 学生姓名： 班级： 指导教师： 机电工程系制 目录 一、项目概述 ............................................................................................................................................ 二、设备控制要求分析 ............................................................................................................................ 三、设备总体方案设计 ............................................................................................................................ 1.方案概述 ....................................................................................................................................... 1)、机动力................................................................................................................................................ 2)、进出水及水位判断 ............................................................................................................................ 3)、安全连锁 ............................................................................................................................................ 4)、控制系统 ............................................................................................................................................ 2.设备元件配置 ........................................................................................................................................ 四、控制系统设计 .................................................................................................................................... 1、硬件设计.............................................................................................................................................. 1）、主电路设计 ........................................................................................................................................ 2）、PLC输入/输出接口电路及辅助电路 ............................................................................................... 2、软件设计 .............................................................................................................................................. 1）、控制流程图 ........................................................................................................................................ 2）、I/O地址分配表 ................................................................................................................................. 3）、PLC梯形图程序及说明 ..................................................................................................................... 3．电气安装工艺设计 .............................................................................................................................. 1）、布置图................................................................................................................................................ 2）、接线图................................................................................................................................................ 3）、明细表................................................................................................................................................ 五、总结.................................................................................................................................................... 六、参考文献 ............................................................................................................................................
智能洗衣机系统的设计与实现
目录 1. 智能洗衣机的设计方案 0 2. 单元模块设计 0 2.1 主控制器简介 0 2.1.1 STC89C52单片机特点 (1) 2.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (2) 2.2洗衣机电机驱动电路设计 (4) 2.3 显示电路设计 (4) 2.3.1 数码管简介 (4) 2.3.2 数码管显示电路设计 (6) 2.4 水位检测模块设计 (7) 2.5 按键控制模块设计 (8) 2.6蜂鸣器模块设计 (10) 3.系统软件设计 (10) 3.1 系统软件结构 (10) 3.2 主程序流程图 (10) 3.3 控制程序流程图 (12) 4.系统调试 (13)
4.1 测试环境及工具 (13) 4.2 硬件调试 (13) 4.3 软件调试 (13) 5.设计总结 (15) 6.参考文献 (15) 附录1：作品实物图 (17) 附录2：作品原理图 (19) 附录3：作品PCB图 (20) 附录4：作品仿真图 (19) 附录5：作品程序 (22)
1. 智能洗衣机的设计方案 智能洗衣机系统主要由水位采集模块、驱动模块、显示模块、控制模块四部分组成。控制模块由按键控制组成，用于实时时间的设置，洗衣机根据控制模块的输入值选择不同的工作状态。 显示模块用于人机信息交换，显示当前工作时间和工作状态。水位采集模块用于采集当前洗衣机水的深度。智能洗衣机系统的设计方案图如图1所示。 图1 智能洗衣机系统的设计方案图 2. 单元模块设计 2.1 主控制器简介 本设计主控制器采用软件编程自由度大，外围模块丰富，硬件电路简单的可编程控制芯片STC89C52。STC89C52一类具有8位总线的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐。 2.1.1 STC89C52单片机特点 STC89C52芯片具有如下特点：
全自动洗衣机模糊控制器设计说明
全自动洗衣机模糊控制器设计 1 简介 洗衣机自问世以来，经过一个多世纪的发展，现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。近年来，电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟，为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。美国教授查徳（L.A.Zandeh）在1965年首先提出模糊集合的概念，由此打开了模糊数学及其应用的大门。1974年英国教授马丹尼（E.H.Mamdani）首先将模糊集合理论应用于加热器的控制，创造了模糊控制的基本框架。1980年，Sugeno开创了日本的首次模糊控制应用于一家富士电子水净化厂。1983年他又开始研究模糊机器人。随着模糊控制技术的不断发展，模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制，例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案，以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果，最终达到提高效率，简化操作，节水节电省时的效果。 2 模糊洗衣机的基本原理 洗衣机的自动控制系统为一多输入多输出系统,输入量为衣质、衣量、脏污程度(即水的浑浊度)、脏污性质(浑浊度变化率);输出量为洗涤剂量、水位、水流、脱水时间、洗涤时间、漂洗方式等。从洗衣机的运行过程可以看出,洗涤剂量、水位、水流、脱水时间都可以通过输入量推理求得,而洗涤时间与漂洗方式为实时控制量,影响其主要因素是被洗物品的脏污程度,这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示,油性脏污的浑浊度变化率小,泥性脏污的浑浊度变化率大。实际分析证明:输入与输出之间很难用一定的数学模型来描述,系统的具体条件具有较大的不确定性,其控制过程在很大程度上依赖于操作者的经验,用常规的控制方法难以达到理想的效果。而采用模糊控制技术就能很容易解决问题。因而采用了模糊控制器设计全自动洗衣机。在洗涤衣物的过程中,衣物的多少、面料的软硬、衣物的脏污程度等都是模糊量,所以必须经过大量的实验,总结出人为的洗涤方式,从而形成模糊控制规则。再根据检测系统检测到的信息,判断出衣物多少、面料软硬、脏污程度、脏污性质等,计算出控制量,从而完成注水量、洗涤时间、水流强弱、洗涤方式、脱水时间、排水等一列的设置。根据上述分析和模糊控制技术的基本原理,可以确定洗衣机的模糊控制框如图。
自动洗衣机控制系统
《电气控制与可编程控制器》课程设计说明书 题目：自动洗衣机控制系统
目录 1.1 系统的工艺及要求 (2) 1.1.1 系统的运行工艺 (2) 1.1.2 系统的功能要求 (2) 1.2 PLC控制系统的硬件设计 (3) 1.2.1 PLC的选型 (3) 1.2.2 I/O扩展模块的选择 (4) 1.2.3 硬件选取 (5) 1.2.4 PLC控制系统的I/O资源分配表 (6) 1.2.5 PLC控制系统的电气接线图与说明 (7) 1.3 PLC控制系统的软件设计 (8) 1.3.1 控制系统的编程程序框图 (8) 1.3.2 控制系统的PLC软件程序 (8) 1.4 课程设计小结 (13) 1.5 参考文献 (14)
1.1系统的工艺及要求 1.1.1系统的运行工艺 1.1.2系统的功能要求 起动时，首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s，暂停3s 后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后，开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成依次从进水到脱水的大循环过程。 经过3次大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10s后结束全过程，自动停机。
在洗涤过程中，按下停止按钮。洗衣机停止工作。 在洗衣机停止工作时，按下排水按钮，洗衣机排水电磁阀得电排水，当水位下降到低水位开关时，排水电磁阀失电停止排水。 1.2PLC控制系统的硬件设计 1.2.1PLC的选型 I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。 PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。 全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。
基于PLC的全自动洗衣机控制
山西职业技术学院电气工程与自动化系 毕业设计（论文）任务书 题目名称：基于PLC的全自动洗衣机 学生学号：1012100317 指导教师：****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化 山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年12月 1日
基于PLC的全自动洗衣机控制 摘要 随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 传统洗衣机基于电器的控制，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展，使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式，并正在向智能化洗衣机方向发展。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。 本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，控制方式灵活多样。 最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。 关键词：全自动洗衣机, PLC, 控制
工业洗衣机控制系统设计
工业洗衣机控制系统设 计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
苏州工业园区职业技术学院 (机电一体化综合项目设计制作)项目报告 选题：工业洗衣机控制系统设计 学生姓名： 班级： 指导教师： 机电工程系制 目录
工业洗衣机控制系统设计 一、项目概述 工业洗衣机常用于大型宾馆及专业洗涤企业，进行批量化洗涤处理由于洗涤容量较大（15-100Kg），其运行控制的关键在于低速洗涤时应具有平滑的力矩，脱水时应具有较高的旋转速度。因此，通常应用变频器实现低速时大起动 力矩和动态的响应性能。并且实现大容量电动机的软启动控制，能有效避免洗衣机运行时对宾馆其他设备造成的供电电源波动等不良影响。 图1 工业洗衣机 工业洗衣机采用一台三相异步电机提供运转动力，传送系统由电机通过二级三角胶带传至滚筒主轴，驱动内胆转动，运转平稳，振动小，经久耐用。由电动机驱动洗衣机的内筒进行正向与反向旋转运动，带动水和衣物作不同步运动，使水和衣物等相互摩擦、搓揉，达到洗净的目的。 在洗衣机内部设置“进水电磁阀，排水电磁阀及水位检测开关”，从而满足全自动洗涤和脱水的控制需求。为了保证洗衣机安全可靠运行，在内筒门盖上装有安全锁紧机构，并在外筒门盖上设置电气互锁安全装置（即安装“电磁锁和
磁性开关”），采用磁性开关检测门的“打开、关闭”状态，应用电磁锁控制洗衣机外筒门上锁。 设备控制要求分析 本设备要求应用“传感器与PLC、变频器及电磁阀”等组成自动控制系统，实现“进水→洗涤→排水→脱水”自动控制的工作流程，具体控制要求如下： 接通设备电源时，“电源”指示灯亮； 自动洗涤流程 按动“启动”按钮→洗涤指示灯亮→开启进水电磁阀进水→当水位升到指定水位时自动停止注水→电磁锁控制外筒门上锁（“门闭锁”指示灯亮）→启动电机低速运行（约600rpm）→延时5秒后电机中速运行（约1200rpm），并按照“正转30秒→←反转30秒”循环运行30分钟后停止运行→“洗涤”指示灯灭。 自动脱水流程 以上洗涤流程结束延时5秒后→“脱水”指示灯亮→开启出水电磁阀排水→约60秒后关闭电磁阀停止排水→启动电机以额定转速正转，约2分钟之后自动停止运行，→“脱水”指示灯灭→延时10秒后→解除外筒门的“闭锁”→发出“提示”信号，提醒用户取出衣物→当外筒门打开时，提示信号停止，结束自动洗衣工作流程。 暂停控制 在自动洗涤过程中，按下“暂停”自锁按钮时电机停止运转，当“暂停”按钮旋转复位后，洗衣机则继续洗涤运行。 安全运行连锁控制
全自动洗衣机控制系统设计开题报告精选文档
全自动洗衣机控制系统 设计开题报告精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8TTMSHHJ8】
重庆科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目 全自动洗衣机控制系统设计
学 院 电气信息工程学院
专业班级 自升本 2011-1
学生姓名 黄浩然 学号
指导教师
张跃辉
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后 2 周内完成，经指导 教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式 （可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教 师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇，其它不少于 12 篇（不包括辞典、 手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少 2000 字，其余内容至少 1000 字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
1）本课题目的及意义
随着科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，洗衣机的发展也变得十分 迅速。人们对洗衣机提出了更高的要求，性能更好，操作更简单，更节能，智能 化的实现等。所以现代的洗衣机控制从以前的机械式，继电器式，渐渐的向电气 电子式发展。
以前的洗衣机都存在一些问题，比如：对衣物的磨损和伤害大，噪声大，耗 电量大，耗水量大，洗净度较低，操作复杂和稳定性差等问题。为了改善传统洗 衣机的性能，本次课题将解决这些问题，来提高洗衣机的洗净率、降低磨损率、 噪声，做到节能环保，使操作更加简单和稳定性更好。
目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器，因为单片机成本低， 体积小巧、功耗低，操作方便；但是单片机对环境的适应能力较低，可靠性差， 编写程序相对复杂，且硬件的复杂性高，增大了维修的难度和成本费用。
本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器，PLC 工作的环境要求低，可靠性高， 抗干扰能力强，编程简单，容易受计算机控制；PLC 是整体模块，集中了驱动电 路、检测电路和保护电路及通讯连网功能，使硬件相对简单可靠，维护起来更加 的方便。但是 PLC 的成本相对较高，只适合在工业中运用而不适合民用。
本次设计采用 S7-200PLC 作为洗衣机控制器，通过传感器（水位传感器，浊 度传感器）对水位，洗衣浊度进行监测，编写 PLC 程序对电动机转向、洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制，并且能够实现自动调节时间，选择洗涤方式，控 制水位等。
本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、自动停止的循环过程。让洗衣机工作更加稳定，操作简单可靠，提 高衣服洗净度，让洗衣机更加智能节能化。
全自动洗衣机的控制系统的设计
全自动洗衣机控制系统的设计 1. 论文（设计）选题的目的和意义 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。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，就能很好地满足洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。 单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多，功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。 2. 国内洗衣机现状及其发展趋势 洗衣智能化 相对于传统洗衣机而言，智能洗衣机可以模仿人的感觉，包括思维和判断能力。在您投入衣物后的几秒钟之内，智能洗衣机即可自动判断出衣物的重量，并结合衣物的衣质，为您选择最适合的水位。还可以根据水位和衣物的脏污程度，决定洗涤剂的用量、洗涤时间的长短和洗涤方式。另外，智能洗衣机通过模糊控制电脑操作智能波轮与内桶，产生各种不同方向的水流，像无数只手一样，对污垢、进行分解和扭曲，从而达到洗净衣物、减少缠绕、降低磨损、节约时间和水量的功能，水流方式多样化 目前时常上洗衣机的水流方式也是多样化，如“悬浮”。悬浮即使是改变传统的喷水方向，水流是从桶的底部喷出，巨大的立体水流力量能将衣物“托起”，使
全自动洗衣机控制系统概况
合肥学院 计算机科学与技术系 微机原理与接口技术 课程设计 课程设计科目全自动洗衣机控制系统 学生姓名 学号 班级 指导教师高玲玲、肖连军
1、题意分析与解决方案 1.1 题意需求分析 根据以上题目所给的提示，我们对其进行解析：首先，刚开始的时候系统处于初始状态，准备好启动，然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后，9s的放衣服时间，然后选择洗衣周期，然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时，打开进水阀（此过程就是注水的过程），当到达预定水位时，按下水位开关，然后电机MO转动，在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程，此时我们要打开排水阀，然后使电机正转，脱水结束后，电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似，只是在漂洗的时候，是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似，只是电机转动的时间比脱水过程长一些。 从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下： （1）怎样用程序实现电机的正转反转； （2）我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤； （3）怎样分配按键，使程序尽可能的全自动化。 1.2 解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 本课程设计具体要求如下： （1）进水阀由继电器模拟； （2）洗衣流程进展过程由LED等指示； （3）预设水位由按键控制； （4）波轮旋转由电机控制。 此次课程设计中，我们在程序运行时，需要用到按键，所以对按键的分配如下：
表1-1 按键分配表 K1 暂停开关0 关闭 1 开启 K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣 K3 水位开关0 低水位 1 高水位 本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。 我们将LED指示灯接在8255A的PA口，而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展（第5个灯亮表示在洗涤的过程，第6个灯亮表示在脱水的过程，在第7个灯亮表示在漂洗的过程，第8个灯亮表示在甩干的过程）和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上，八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上，本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上，蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上，继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。 1.2.2软件部分 8255A是一个可编程芯片，我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程（此过程要求电机正转和反转），所以我们采用的是步进电机，实际应用中步进电机的类型有很多种，然而我们的实验箱上是四相的步进电机，在实验中我采用的是四相八拍的控制，当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转，当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A，这样就可以实现电机的反转，这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的，实验箱上的继电器是低电平工作，所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时，我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中，我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束，这个过程也是通过程序来实现的，我们只要将PC4设置成低电平，蜂鸣器就开始工作了。
工业洗衣机程序控制系统设计
分类号：TP311 单位代码： 学士学位毕业设计(论文) 工业洗衣机程序控制系统 设计报告 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师 2012 年2 月27 日
诚信声明 本人呈交给的这篇毕业论文，除了所注参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在指导老师指导下的设计成果。 学生签名： 日期： 经检查该毕业设计（论文）为独立完成，不存在抄袭现象。 指导老师签名： 日期：
摘要 可编程控制器(PLC)技术，在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，既提高了操作的准确性、安全性、稳定性，同样也带来了极大的经济性，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。应用PLC技术，解决工业全自动洗衣机的编程，稳定性相当好，同时实现了洗衣机的多功能性。 PLC在工业洗衣机中的运用，是对旧式普通型、半自动型洗衣机的是综合改造。它不同与家用全自动洗衣机，这是一款应用在工厂需大批量洗涤场合，解决生产生活中洗涤任务繁重的需要而设计的。在思考工业全自动洗衣机的电气控制方式中，选择PLC作为微电脑程序控制，同时由其控制变频器带动电动机的运行方向。 本篇论文主要介绍了在工厂这种特殊场合有PLC应用在工业洗衣机控制系统中，解决生产生活中洗涤任务繁重的需要而制造的。 关键词：PLC;变频器;洗衣机 Abstract Programmable logic controller (PLC) technology, in today's society is developing rapidly, the manufacturer also rolled out a lot of powerful new PLC, various special module and communication networking device, a set of programmable controller computer technology, automation technology, communications technology in one generic industrial control devices, industrial automation achieving a powerful tool.Application of PLC technology, solve industrial automatic washing machine programming, stability is very good, while achieving a multifunctional washing machine.
LC全自动洗衣机控制系统设计word版
摘要 中文摘要： 该毕业设计介绍了可编程序控制器（PLC）和PLC控制系统的基本知识，包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知 识及PLC控制系统等相关知识。采用三菱公司的FX2N系列的PLC，设计了 一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制 器来实现洗涤过程，省时省力。 英文摘要： Abstract The graduation design introduces the programmable logic controller( PLC) and PLC to control the basic knowledge of the system, include PLC definition ,characteristics, arrange ,the technique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the system related knowledge. The design adopt the PLC of the series of FX2N of the San Ling company, design an in brief control system of full-automatic washing machine .The full-automatic washing machine passes the programmable logic controller to carry out the wash process, save time labor-saving.
全自动洗衣机控制系统设计
全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下： （1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开
始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； （2）进水停止 2s 后开始洗衣； （3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； （4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次； （6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合； （2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录
全自动洗衣机的PLC控制
课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定.作盛水用。内桶可以旋转.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环；若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。
三、设计方案提示 1．I/O地址 输入输出 ：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器 ：排水按钮：电动机反转接触器 ：高水位开关：排水电磁阀 ：低水位开关：脱水电磁阀 ：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。
单片机的全自动洗衣机的设计方案(全面)
基于8051单片机的全自动洗衣机的设 计
基于8051单片机的全自动洗衣机的设计 【摘要】：本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的应用，包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以及它的洗衣过程和控制电路。其中控制电路是以宏晶科技生产的高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051系列的STC12C5A60S2单片机为控制电路核心，其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成，分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成，在教案设计训练方面具有较好的实用价值。 【关键词】：模糊控制单片机传感器全自动洗衣机 一、前言 模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后的输出量加到执行器上。模糊控制的基本原理如图一所示，它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的模糊规律由计算机的程序实现的。与传统控制理论相比，模糊控制有两大不可比拟的优点：第一模糊控制在许多应用中可以有效且便捷地实现人的控制策略和经验；第二，模糊控制可以不需要被控对象的数学模型即可实现较好的控制，这是因为被控对象的动态特性已隐 含在模糊控制器输入、输出模糊集及模糊规则中。模糊控制原理框图如图一所示。
图一模糊控制原理框图 从传统控制角度看，传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设定好的参数进行顺序控制的机器。从这个意义上说，其“全自动”并不具有任何功能，它不能根据情况和条件的变化来改变参数；而模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大步，它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决定水的多少、水流的强度和洗衣的时间，并可以动态的改变参数，以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省时的目的；另外，要求操作简单，任何人都可以轻松地使用，且能够把工作情况和过程显示出来。 二．模糊洗衣机的物理量检测 要对洗衣机进行控制，首先要用各种传感器不断地检测相关的状态，以作为控制的依据。下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种参数的检测原理和技术，在检测中要用到光电传感器、布量传感器、水温和水位传感器等。 1.衣物污染量和污染性质检测 衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测，以便进行工作过程的整定和控制，污染量和污染性质的检测是采用红外光传感器完成的。利用红外线在水中的透光和时间的关系，通过模糊推理，以得出检测结果，而这个结果就可以用于控制推理。由于直接检测衣物的污染状况是困难的，因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液污染程度，而间接检测出衣物的污染量和污染性质，因此洗涤液的浑浊程度与衣物污染情况密切相关。光传感器由相对设于排水阀两旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。发光二极管透过洗涤液向光敏晶体二极管发光，由光敏晶体管转换成电压，再由微电脑读取该数值，由此测出洗涤液的污染状况。浑浊度检测器构造如图二所示。