全自动洗衣机系统控制电路分析
洗衣机自动控制电路设计
毕业论文题目洗衣机自动控制电路设计院系自动控制系专业电气工程与自动化学生姓名蒋德锋学号 20072340940指导教师钱承山职称副教授二Ｏ一一年五月二十日目录1 引言 (1)2 全自动洗衣机电路设计 (2)2.1 方案选择 (2)2.1.1 全自动洗衣机的控制功能要求： (2)2.1.2 实现方法 (3)2.1.3 整机组成框图 (3)2.2 硬件电路设计 (4)2.2.1 全自动洗衣机的逻辑控制总电路 (4)2.2.2 AT89C51单片机 (5)2.2.3 数码管显示电路 (8)2.2.4 电机控制电路 (9)2.2.5 进水阀控制电路 (11)2.2.6 排水阀控制电路 (11)2.2.7 按键及报警电路 (12)2.2.8 洗衣机的暂停功能采用中断处理方式电路 (14)2.3 软件设计 (14)3 Proteus仿真 (16)4 结论 (21)参考文献： (21)致谢 (22)I洗衣机自动控制电路设计蒋德锋南京信息工程大学自动控制系，南京 210044摘要:本文介绍了全自动洗衣机控制电路的设计，是以AT89C51作为核心元件，设计出了洗衣机的控制电路，特别是进行洗衣程序的控制设计。
从这一角度出发，对洗衣机的功能进行分析，设计的全自动洗衣机的主要功能有一下七项：具有强、弱洗涤功能；四种洗衣工作程序，即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序；进、排水系统故障自动诊断功能；脱水期间安全保护功能；间歇驱动方式；暂停功能；声音显示功能。
最后对设计的电路进行了仿真，仿真的结果证明了该电路的可行性、合理性，并且给出了图。
关键词：AT89C51；全自动洗衣机；控制电路；Proteus仿真1 引言洗衣机市场经历了最初单杠洗衣机，随后又发展了双杠洗衣机，半自动洗衣机，全自动波轮式洗衣机，滚筒式洗衣机，模糊全自动洗衣机等等，技术发展越来越成熟和稳定，但是也是存在着各自的缺陷。
在国内，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流，使用洗衣机就是图个方便省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。
洗衣机控制系统中的电力电路设计
洗衣机控制系统中的电力电路设计一、引言洗衣机是一种现代家庭生活的必需品，它的控制系统对于洗衣机的性能和效果起着关键性的作用。
其中的电力电路设计不仅要保证稳定可靠，还必须考虑到高效节能的因素，使得洗衣机在使用过程中不仅能够洗净衣物而且能够达到较好的节能效果。
本文将分析洗衣机控制系统中的电力电路设计。
二、洗衣机控制系统电路概述洗衣机的控制系统主要由以下几个部分组成：1.主控制器：主控制器是洗衣机控制系统中的核心部分，它可以控制所有的洗衣机功能和操作。
主控制器通过与用户界面和传感器的通信来完成其功能。
主控制器还可以监测机器的性能和运行状态，并能够自动调整水位、水温和滚筒转速等参数。
2.用户界面：用户界面包括显示面板和按钮。
显示面板可以显示机器的运行状态和配置参数。
按钮可以启动机器、设置操作参数和选择程序模式。
3.传感器：传感器用于监测洗衣机的运行状态和衣物的加载情况。
洗衣机中常用的传感器有温度传感器、水平传感器和压力传感器等。
4.电力电路：电力电路是洗衣机控制系统中最重要的部分之一。
它包括电机驱动器、电源、继电器、保险丝和断路器等。
电力电路的设计必须保证稳定可靠，同时还需要考虑到能耗和安全因素。
三、电力电路的设计1.电机驱动器的设计洗衣机中的电机驱动器是一个必需的电力元件，它的设计对于洗衣机的性能和使用寿命起着决定性的作用。
电机驱动器的设计必须满足以下几个要求：（1）高效节能：电机驱动器需要保证高效节能的需求。
一方面，它需要保证能够提供足够的电力给电机驱动器，以保证滚筒的高速旋转。
另一方面，它需要尽量减少能耗，通过改变驱动器的输出功率，以适应不同的洗涤模式和衣物负荷。
（2）可靠性：电机驱动器必须具备高可靠性和低故障率。
在工作过程中，它必须能够保持稳定运行，避免产生故障和损坏洗衣机。
（3）安全性：电机驱动器的设计必须考虑到安全因素。
它必须保证洗衣机在高速旋转的情况下，不会出现任何的危险或事故。
因此，需要保证其安全性能，例如增加限速装置和安全保护措施等。
全自动洗衣机电路原理
全自动洗衣机电路原理一、引言全自动洗衣机是现代家庭中常见的家电产品之一，它的出现使得洗衣变得更加方便和高效。
在全自动洗衣机中，电路起着至关重要的作用，它控制着洗衣机的各项功能和运行过程。
本文将介绍全自动洗衣机电路的原理。
二、电路组成全自动洗衣机的电路主要由控制电路和动力电路两部分组成。
1. 控制电路控制电路负责控制洗衣机的各项功能和运行过程，它由主控芯片、传感器、按键开关和显示屏等组成。
主控芯片是洗衣机的核心部件，它负责接收和处理各种信号，并根据预设的程序控制洗衣机的运行。
传感器用于感知洗衣机内部的状态，如水位传感器、温度传感器等。
按键开关用于用户与洗衣机进行交互，用户可以通过按键选择洗衣模式、调节洗衣时间等。
显示屏用于显示洗衣机的运行状态和相关信息。
2. 动力电路动力电路负责提供洗衣机运行所需的电力，并驱动洗衣机的各种电动机和电磁阀等执行器件。
动力电路通常包括电源模块、直流电机驱动器、交流电机驱动器和电磁阀驱动器等。
电源模块将市电转换为洗衣机所需的低压直流电源。
直流电机驱动器用于控制洗衣机的直流电机，如洗涤电机、排水电机等。
交流电机驱动器用于控制洗衣机的交流电机，如电泵、鼓风机等。
电磁阀驱动器用于控制洗衣机的电磁阀，控制进水和排水过程。
三、工作原理全自动洗衣机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 洗涤阶段用户选择洗衣模式和洗衣时间后，主控芯片接收到信号后开始工作。
首先，电磁阀驱动器打开进水电磁阀，将水从进水管道引入洗衣机内。
水位传感器检测到水位达到设定值后，电磁阀驱动器关闭进水电磁阀。
接下来，主控芯片控制洗涤电机开始旋转，同时向洗衣机内注入洗涤剂。
洗涤电机的旋转产生搅拌力，将衣物与洗涤剂充分混合，完成洗涤过程。
2. 漂洗阶段洗涤完成后，主控芯片控制洗衣机进入漂洗阶段。
电磁阀驱动器打开进水电磁阀，引入清水进行漂洗。
漂洗过程中，洗衣机内的旋转和水流将洗涤剂和污渍冲洗掉，使衣物更加清洁。
漂洗完成后，电磁阀驱动器关闭进水电磁阀。
洗衣机控制电路的设计
控制逻辑主要包括微处理器、存储器、 输入/输出接口等部分。
微处理器负责处理用户指令和数据，存 储器负责存储程序和数据，输入/输出 接口负责接收用户指令和输出控制信号。
洗衣机控制电路 的设计步骤
确定电路功能需求
确定洗衣机的基本功能，如洗 涤、脱水、烘干等
确定洗衣机的附加功能，如预 约、定时、智能控制等
智能决策：根据监 测数据自动调整洗 涤程序和参数
智能交互：支持 语音、手势等多 种人机交互方式
智能诊断：自动 检测洗衣机故障 并给出解决方案
节能环保设计
采用高效节能电机，降低能耗
采用环保材料，减少对环境的污染
添加标题
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采用智能控制技术，实现自动调节 水量和洗涤时间
采用太阳能、风能等可再生能源， 实现绿色环保
损坏或故障
检查水路系统：检查水 路系统是否正常工作， 有无漏水或堵塞等情况
检查洗涤效果：检查洗 涤效果是否达到预期， 有无洗涤不彻底或洗涤
过度等情况
优化控制程序：根据调 试结果，对控制程序进 行优化，提高洗衣机的
性能和稳定性
优化方案
优化控制算法，提高响应速 度
增加传感器数量，提高检测 精度
采用模块化设计，便于维护 和升级
洗衣机控制电路的设计
汇报人：abc
目录
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01
洗衣机控制电路的基 本原理
02
洗衣机控制电路的设 计步骤
03
洗衣机控制电路的调 试与优化
04
洗衣机控制电路的安 全与可靠性
05
洗衣机控制电路的未 来发展趋势
06
添加章节标题
洗衣机控制电路 的基本原理
(完整版)全自动洗衣机的PLC控制系统设计毕业设计
全自动洗衣机的PLC控制系统设计摘要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家用电器全自动化成为必然的发展趋势。
全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。
经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都与世界领先水平同步。
纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。
根据全自动洗衣机的工作原理, 可利用编程控制器PLC实现控制。
PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，因此人们就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。
全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按钮,电磁阀,开关等其他一些输入输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。
由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。
可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。
该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究实现全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。
关键词：PLC 全自动洗衣机S7~200AbstractWith the social and economic development and improving the level of science and technology, fully automated inevitable trend. Automatic washing machine produces a great convenience to people's lives. After several years of steady growth, both in domestic washing machine on the quality or function are synchronized with the world leading level. Throughout the washing machine market, energy efficient, water-saving, energy saving, environmentally friendly washing machine dominant in the market.According to the working principle of fully automatic washing machines, PLC programmable controller can be used to achieve control. PLC advantages are: , adaptable, fast, long life, etc., in order to further enhance the functionality and performance of fully automatic washing machines, avoiding some of the drawbacks of traditional control, so people put forward by PLC automatic washing machine to control this issue. Automatic washing machine control system utilizes the Siemens S7-200 series PLC characteristics, for some other input output points button, solenoid valves, switches and other controls to automate the process of washing laundry. Since each pass of washing, drainage, dewatering time the counter by the PLC control, so long as the change counter arguments can change the time. The above procedure can set the time to settle down, to use as a fixed procedure can also be programmed according to the texture, degree of quantity and greasy clothes. The paper on which the software design, issues such as the analysis and research to achieve automatic washing machine uptime and mandatory stop function.Keywords: PLC automatic washing machine S7 ~ 200目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 洗衣机发展概况和现状 (1)1.3 课题研究的目的与意义 (2)1.4 本课题研究的主要内容 (3)2 PLC 结构和工作原理 (3)2.1 PLC 控制特点 (3)2.2 控制系统框图 (4)2.3 控制系统对应设备及功能 (5)2.4控制系统原理 (5)2.5 PLC的基本机构 (5)2.6整体式结构的PLC (6)2.7 模块式结构的PLC (6)2.8 PLC各组成部分介绍 (6)2.9 基本指令 (7)2.10 PLC的工作原理 (8)2.11 循环扫描技术 (9)2.12 输入阶段 (9)2.13 执行程序阶段 (9)2.14 输出阶段 (9)2.15 PLC 的输入输出响应时间 (9)3硬件电路的设计 (10)3.1 IO点数 (10)3.1.1 IO点数统计 (10)3.1.2 IO储存器容量的估算 (11)3.1.3 CPU功能与结构的选择 (11)3.2 PLC外部接线图 (12)4 软件的设计 (13)4.1 编程软件选择 (13)4.2 程序的流程图、构成和相关设置 (13)4.2.1 流程图 (13)4.2.2 程序的构成 (15)4.2.3 程序的下载、安装和调试 (15)5全自动洗衣机控制系统PLC程序 (15)5.1 地址分配 (15)5.2 内部元件地址分配表 (16)5.3 PLC控制顺序功能图 (17)5.4 系统梯形图 (18)5.4.1 辅助继电器 (18)5.4.2 进水 (19)5.4.3 洗衣 (20)5.4.4 排水 (20)5.4.5 脱水 (21)5.4.6 洗完报警 (21)6系统指令语句 (22)7 程序运行过程分析 (25)7.1 洗衣机进水 (25)7.2正反转洗衣 (25)7.3大循环洗衣 (26)7.4强制停止 (26)8 系统仿真 (26)8.1 S7-200仿真软件简介： (26)8.2 系统程序仿真： (27)9 总结与展望 (27)9.1 总结 (27)9.2 展望 (28)结束语 (30)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 课题研究背景本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，本文的课题源于市场上洗衣机产品。
09325330波轮式洗衣机控制电路
波轮式洗衣机工作原理：依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。
机械全自动洗衣机：结构：由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。
工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。
图1 全自动波轮洗衣机示意图波轮全自动洗衣机的工作原理：波轮全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。
内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，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。
进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。
排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。
脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、低水位控制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。
波轮全自动洗衣机内使用的程控器型号为CK3型，其工作过程如下：1．当手动拉出面板上的程控开关时，A组电触点接通电源，电流经A2→A→QK1→QK2→C2→JF→零线，电路导通，开启进水口。
2．当桶内水位到达预定的高度时，水位选择检测器QK内的电触点QK-2断开、QK-3接通，切断了电磁进水阀JF的电源，使其关闭；伺时，QK1，QK3接通；波轮电机BD开始运转，同步微电机也开始运转，为波轮提供准确的正转25秒、反转25秒、停转5秒的步进控制，也为全程序的运行而步进控制，其电流回路为：A2→A→QK1→QK3→D1→D→E后分成两路，即：E→E2→K2→G→G1→F1→BD1和E→TD→零线。
滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修
任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分 析和故障检修
任务二 电脑控制式滚筒洗衣机电路分析
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修 任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分析
和故障检修
1．电路分析
小鸭牌
XQG50-156 型
滚筒式全自动洗
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修 任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分析 和故障检修
（2）加热洗涤电路 其工作电路如图12-7所示。
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修 任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分析 和故障检修
4）洗涤电路 洗涤电路的工作电路如图12-8所示。
1）供电电路 2）供水电路
（1）预注水电路,如图12-4所示。
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修 任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分析 和故障检修
（2）注水电路 （3）过进水（又称强制进水）电路
过进水电路工作时，程序控制器触点3-23、45-43接通。电流由电源经程 控器触点3-23、45-43、进水阀EV、排水泵PS到节点18形成供水回路。 由于受程控制器的触点45-43的控制，其工作方式仍是进水30s、停30s的 间歇进水方式。其工作电路见图12-5。
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障检修 任务一 采用电动程控器的滚筒式全自动洗衣机电路分析 和故障检修
2．常见故障检修 （见教材201页）
项目12 滚筒式全自动洗衣机的电路分析和故障 检修
任务二 电脑控制式滚筒洗衣机电路分析
1．电路分析 1）电源电路 电源电路采用
全自动洗衣机原理及电路图
全自动洗衣机原理及电路图全自动洗衣机原理及电路图全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。
全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。
其控制电路分为机械和电脑型，电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。
图1给出单片机Z86C09组成的全自动洗衣机的控制电路。
Ⅰ.自动洗衣机的洗衣程序洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K5和K6。
K1用于水流选择，分两档：普通水流与柔和水流；K2用于洗衣周期选择，可以选择洗涤、漂洗和脱水三个过程；K5是暂停开关；K6是洗衣程序选择键。
洗衣程序分为标准程序和经济程序。
洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。
经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。
1．涤过程通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。
若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。
当按暂停开关键K5时，进入洗涤过程。
首先进水阀FV 通电，打开进水开关，向洗衣杨供水；当到达预定水位时，水位开关K4接通，进水阀断电关闭，停止进水；电机MO接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。
电机MO是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。
2．脱水过程洗涤或漂洗过程结束后，电机MO停止转动，排水阀MG通电，开始排水。
排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。
当水位低到一定值时，水位开关K4断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。
3．漂洗过程与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。
全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。
Ⅱ.洗衣机控制器的硬件组成原理洗衣机控制器由单片机Z86C09作为控制器的核心所构成，该控制器具有以下特点：（1）具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。
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系统控制电路分析
电路中选用AT89C205的P1.0-P1.3共4根I/O线通过4块SP1110型固态继电器，分别直接驱动洗衣机的进水阀、排水阀，以及电动机的正反转。
SP1110是一种交流继电器，内置发光二极管和光触发双向可控硅，10-50mA输入电流即可使双向可控硅完全导通，输出端通态电流为3A（平均值），浪涌电流15A（不重复）。
选用交流固态继电器，既简化了电路，又使强弱电完全隔离，保证了主板的安全。
图中的74LS05为反相器，用作中间缓冲器，其中4个通道分别驱动4个SP1110固态继电器，另外2个通道用于驱动指示灯LED5和LED6。
图中的74LS139为双“2-4”译码器，选用它可解决CPU中I/O线数据不足的问题。
从功能要求可知，洗衣机有4种工作程序，需要用4种不同的显示来区别。
74LS139只要CPU的P3.0和P3.1两根线即可提供4种不同的驱动。
其逻辑关系是：P3.0、P3.1为“11”时，LED1亮，指示标准程序；为“10”时，LED2亮，指示经济程序；为“01”时，LED3亮，指示单独程序；为“00”时，LED4亮，指示排水程序。
洗衣机的暂停功能（暂停键S6）、安全保护与防震功能（盖开关S3）均采用中断方式处理。
这两个分别对应CPU的外部中断0（P3.2引脚）和外部中断1（P3.3引脚）。
中断请求信号通过TC4013BP双D触发器的两个Q端，分别加到CPU的P3.2和P3.3，并由触发器锁存，直到CPU响应结束为止。
开盖（安全保护）或不平衡（防震动）中断信号（都会引起盖开关S3的闭合），通过由V1和V2组成的反相器送至TC4013BP的CLK端，经触发器的Q端加到CPU的P3.3。
为了充分利用CPU的I/O口线，P3.4和P3.5采用分时复用技术，每根线具有2个功能。
在洗衣机未进入工作状态或洗衣机处于暂停状态期间，P3.4为输入线，用于监测起动键的状态；当起动键按下时，洗衣机即进入工作状态或从暂停状态恢复到原来的工作状态；当洗衣机暂停导致CPU响应中断时，P3.4为输出线，待中断处理完毕时，由P3.4发信将D触发器输出的中断请求信号撤销。
在洗衣机进水或排水期间，P3.5被用作输出线，用于监测水位开关状态，为CPU 提供洗衣机的水位信息；在洗衣机高速脱水期间，当发生开盖或不平衡导致CPU 响应中断时，P3.5为输出线，待中断处理结束后，由P3.5发信将D触发器输出的中断请求信号撤销。
CPU的P3.7用于驱动蜂鸣器发出各种报警声音。
CPU的第4、第5脚外接6MHz 的晶振。
第1脚通过10uF电解电容接到+5V电源，可实现电自动复位，S7为强制复位键。
洗衣机的强弱洗涤可通过S1键进行循环选择。
S1键还具有第二功能，即当洗衣机发生故障转入报警程序后，按下S1键可以退出报警状态，回到初始待命状态。
洗衣机工作程序可通过S2键循环选择。
洗衣机的工作状态可通过LED7-LED9进行显示。
脱水期间，系统在响应开盖或不平衡中断后，CPU采用软件查询的方式，通过P1.6脚对盖开关进行监测，以确定洗衣机是否继续继续脱水操作。
洗衣机的电气控制电路如图所示。