单片机的全自动洗衣机的设计方案(全面)
基于单片机的自动洗衣机设计

1引言随着经济科技的发展,生活中家用电器的功能也越来越丰富,洗衣机作为人们日常生活中必不可少的家用电器,也不断的需要进一步提升其便利性。
但是传统的仅由继电器控制的普通洗衣机,只能手动进行单一的洗衣功能转换,大大的浪费了洗衣所需的时间和精力,给使用者带来了很大的不便。
为了提升洗衣机使用的便利性,采用单片机来作为控制器,可以实现灵活多变的控制方式,能够很好的满足人们对洗衣机功能的要求。
作为一个微控制器,单片机最大的特点就是物美价廉,因而被广泛应用在各种数字系统中。
本文通过使用STC89C51单片机作为控制器,设计一款可以完成自动洗衣流程的洗衣机控制电路,该电路操作简单,功能灵活,具有很大的实用性。
通过对基于单片机的控制电路的制作进行深刻钻研,可以使我们对单片机有更加深刻的见解,同时也为将来的工作与学习打下一定基础。
1.1研究背景及现状1. 洗衣机的分类普通洗衣机:具备洗涤,排水,脱水功能,每一功能均需手动操作。
半自动洗衣机:具有洗涤,排水,脱水功能,不同于普通洗衣机的是洗涤与脱水功能相互独立,洗衣机一边是进行洗衣的,而另一边是进行脱水甩干的。
全自动洗衣机:在启动电源后选择相应模式即可自动实现所设定的全部功能,期间无需任何手动操作。
2.全自动洗衣机在国内外的现状及水平欧美发达国家的科学技术水平相对较高,对家用电器的性能指标也在不断提高,目前最先进的洗衣机可以做到智能控制洗衣的全过程,只需将衣物放入洗衣机,洗衣机就可以自己选择洗衣的水位,洗涤剂的用量,洗衣的时间,并能最大限度的减小对衣物的损伤。
我国的洗衣机制造业起步较晚,但由于引进了国外的先进技术,国产洗衣机的生产水平已逐步提高,缩短了与发达国家的差距。
目前全自动智能洗衣机正向着大容量,健康化,节能化,高度自动化和微型化发展【1】。
这就要求设计师在设计洗衣机时能要有更优秀和创新的思路方法,从而实现用户的各种需求,提高洗衣机的便利性。
孟娇娇等人利用51单片机为基础,设计出全自动洗衣机的控制系统,实现对洗衣机各项功能的优化【2】。
单片机课程设计---单片机控制全自动洗衣机

教育部直属国家“211工程”重点建设高校单片机原理课程设计报告指导教师:王宪学生学号:0702100229学生姓名:王侠学生班级:通信1002一、设计目标用51系列单片机控制全自动洗衣机的运行,使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。
采用LED和数码显示管显示洗衣机所处在的模式和水位,所处的的洗衣状态,水温,以及完成洗衣的剩余时间。
实现不同模式下水位的选择一共三种模式(标准,轻柔,快洗),四种水位,当洗衣机启动后,上水电磁阀打开注水,当水到达设定的限位时,上水电磁阀断电,注水过程停止,启动电机全自动控制洗衣操作,整个过程的进行按时间控制,时间自定,软件编程使用汇编语言。
洗衣机功能要求二、洗衣机的硬件设计本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制,包括用户参数输入、洗衣、漂洗、排水和脱水等阶段。
控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路构成。
电源采用三端集成固定稳压器7805提供+5V电源,单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程,主要由AT89S51单片机、2位共阳数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成;外部硬件电路有继电器、三极管、电动机、进水电磁阀、排水电磁阀组成。
2.1 按键洗衣机面板上有4个按钮:1K1为启动键,K2用于模拟洗衣机的盖板打开,K3用于快速洗衣方式;当脱水时,模拟盖板合闭,K4用于脱水。
2.2 洗衣程序洗衣机的主要工作程序是:洗涤——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。
(1)洗涤过程:放好待洗物,启动开关,进水阀通电,向洗衣机供水,当供水达到预定水位时,水位开关接通,进水阀断电关闭,停止供水。
洗涤电动机接通电源,带动波轮(或桶)旋转,产生各种形式的水流搅动衣物进行洗涤。
通过电动不停的正转、停、反转、反复循环,形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用。
同时,衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力,以次达到洗涤衣物的目的。
(2)漂洗过程:漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液,因此,漂洗过程与洗涤过程的电器动作是完全相同的。
基于单片机的洗衣机智能控制系统方案

全自动洗衣机的设计一、设计要求洗衣机的洗涤原理是由模拟人工洗涤衣物发展而来的,即通过翻滚、摩擦、水的冲刷等机械作用以及洗涤剂的表面活化作用,将附着在衣物上的污垢除掉,以达到洗净衣物的目的。
全自动洗衣机是常见的家用电器。
它能够按照预设模式自动地完成衣物的洗涤、漂洗和脱水,也可以单独地进行洗涤、漂洗和脱水操作,这些过程一般按时间进行控制。
通常在给定的模式下,根据衣物多少允许用户设置不同的水位,当洗衣机启动后,上水电磁阀打开注水,当水到达设定的限位时,上水电磁阀断电,注水过程停止,启动电机,即可开始洗衣操作,为了提高洗衣效率,电机一般先正转若干秒,然后再反转若干秒。
另外,每个洗衣机都有容量限制,当洗衣量大于它的额定容量容量时,控制系统报警并且不启动。
本设计要实现的功能有:(1)用户参数的输入:用户根据衣物的数量和质地确定洗涤时间、漂洗次数、脱水时间,然后通过按键输入具体的参数。
(2)参数和时间的显示:灵活地运用数码显示管会带来许多方便,它可以用来显示用户实时所处的洗衣功能状态以及所剩时间。
(3)实时控制的实现:单片机在获取了用户输入的参数后,对其进行分析处理,然后按照计算结果对洗衣过程进行实时控制。
(4)水位检测的实现:水位的高低影响着整个洗衣过程的进行,因此需要水位检测器将水位的变化发送给单片机,单片机根据水位的情况确定下一步应该做什么。
(5)洗衣过程的实现:一般的洗衣过程包括注水、洗涤、漂洗、排水和脱水这些步骤。
在洗衣过程中,系统主要控制进水电磁阀、排水电磁阀的打开和关闭,电机的正转、反转和停止。
(6)洗衣完毕的通知:当洗衣过程结束后,蜂鸣器就报警通知用户洗衣完毕。
二、设计分析本设计在设计洗衣机的控制系统时,洗衣机通过控制系统设定洗衣程序,在内桶(洗涤脱水桶)自动完成注水、洗涤、漂洗、浸泡、排水和脱水全过程。
洗衣时,控制系统打开进水电磁阀,开始注水;当洗涤脱水桶内的水位达到系统设定值时,水位检测器向单片机发送一个低电平,通知控制系统关闭进水电磁阀,同时启动电机洗衣。
基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计

基于stm32单片机自动洗衣机毕业设计本文介绍了一种基于STM32单片机的自动洗衣机设计方案,该方案利用STM32单片机实现洗衣机的控制和管理,使洗衣机具有自动化、可编程化的特点,使用户能够方便地控制和管理洗衣机。
一、设计方案该方案采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,在单片机上编写程序控制洗衣机的运行。
洗衣机主要由水箱、电机、传感器和按键等组成。
1. 水箱水箱是洗衣机的主要组成部分,它用于存放衣物和水。
在洗衣机运行过程中,需要不断地加水和排水。
为了实现洗涤、漂洗和甩干等功能,水箱还需要配备上升、下降和翻转等功能。
2. 电机洗衣机采用直流无刷电机作为动力,这种电机具有功率小、噪音低、寿命长等特点。
电机既可以控制水箱的上升和下降,也可以控制水箱的翻转。
此外,电机还可以在不同的转速下实现不同的洗涤模式。
3. 传感器传感器用于检测洗衣机的状态和环境,例如水位、温度、湿度和气压等。
根据传感器的反馈信息,单片机可以控制电机和水阀等,实现洗衣机的自动化控制和调节。
4. 按键按键是洗衣机的输入部分,它用于向单片机输入命令。
洗衣机的命令主要包括开机、关机、加水、抽水、以及洗涤、漂洗、甩干等操作。
二、功能实现为了实现洗衣机的自动化控制和管理,我们需要在单片机上编写相应的程序。
程序主要包括以下功能:1. 加水和抽水控制单片机需要根据传感器的反馈信息,控制水阀和电机的开关,从而实现洗衣机的加水和抽水功能。
在加水和抽水的过程中,单片机需要控制水位和流量。
2. 洗涤、漂洗和甩干控制3. 温度和时间控制4. 显示和报警功能为了方便用户操作和控制洗衣机,单片机需要实现相应的显示功能。
通过液晶显示屏,用户可以随时了解洗衣机的状态和调节情况。
同时,单片机还需要实现报警功能,当洗衣机发生故障或异常操作时,自动报警提示。
三、总结。
基于单片机的全自动洗衣机系统设计

基于单片机的全自动洗衣机系统设计基于单片机的全自动洗衣机系统设计自动洗衣机作为现代家庭必备的家电之一,无疑给我们的生活带来了诸多便利。
随着科技的不断进步,洗衣机的功能也在逐步完善和智能化。
本文将介绍一个基于单片机的全自动洗衣机系统设计,该系统结合了传感器、执行器和单片机的控制,实现了洗涤、漂洗、脱水等一系列工作的自动化。
首先,我们需要了解单片机的基本原理和功能。
单片机是一种集成电路,拥有微处理器的功能,能够实现数据的处理、控制和通信等任务。
在全自动洗衣机系统中,单片机起到了控制中枢的作用,通过对各个部件的控制来完成洗衣过程。
在本系统中,我们需要使用多个传感器来获取洗衣机内部的信息。
例如,温度传感器可以检测洗衣水的温度,以便根据洗涤衣物的要求进行调整。
水位传感器可以检测洗衣机内部的水位,以确保水量的控制在适当的范围内。
此外,还可以使用压力传感器来检测洗涤和脱水的程度,从而调整相应的参数。
在洗衣机的控制中,单片机还需要根据洗涤过程的不同阶段来控制执行器的工作。
例如,在洗涤阶段,单片机可以控制洗衣机的电机以适当的速度旋转,同时根据不同程序要求来控制加热器的温度。
在漂洗和脱水阶段,单片机可以控制洗衣机内的叶轮进行高速旋转,从而有效去除衣物上的水分,使衣物更加干燥。
除了基本的洗涤功能外,现代洗衣机还具备一些智能化的特点。
在本系统中,单片机可以通过与用户界面的连接实现人机交互。
用户可以通过操作面板向单片机输入洗涤程序、选取适当的温度和转速等参数,单片机则根据用户的选择进行相应的控制。
同时,单片机还可以通过与互联网的连接,将洗衣机的状态和故障信息传输到用户的手机端,提醒用户维修等操作。
在设计全自动洗衣机系统时,还需要考虑到系统的安全性和可靠性。
例如,在电路设计中,应该安装过载保护装置,以防止电机过载、漏电等情况发生。
同时,还应该考虑到洗衣机的稳定性和耐用性,选用优质的材料和结构设计,以延长洗衣机的使用寿命。
综上所述,基于单片机的全自动洗衣机系统设计能够有效地提高洗衣效率和用户体验。
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计

山东协和学院工学院,山东济南 250109【摘要】采用了STC89C52单片机进行设计控制系统,控制系统主要是四个部分构成:用户参数输入、洗涤、脱水、最后报警。
以单片计算机为主体构成的主要控制系统,主要控制系统是以STC89C52单片机为内核,使用键盘、蜂鸣器、电源、水位传感器等为核心,完成对洗衣机内各步骤的管理。
【关键词】STC89C52单片机洗衣机控制系统1总体方案设计1.1设计任务1.研究内容:利用单片机实现了一种新型的洗衣机控制装置。
利用MCU作为主机,通过对所需的外部电路进行扩充,实现了对全自动洗衣机的控制。
2.主要功能:(1)标准:12 min的浸洗、2 min的冲洗、3 min的脱水;(2)快速:4 min的浸洗,2 min的冲洗,2 min的脱水;(3)轻柔:3 min的浸洗,3 min的冲洗,2 min的脱水;(4)调试模式:整个的处理时间为1分钟;(5)有开机/停机按键的操作:先按下菜单,然后再按下选单,选好要做的工作,当工作完成后,再按下停止。
(6)具有脱水功能。
(7)具有指示功能:入水时显示,洗净时显示,排干时显示,漂洗时显示,脱水时显示。
1.2洗衣机的设计方案本控制系统由按钮输入、浸洗、洗涤、漂洗、排气、再洗涤等五个环节构成的。
本控制系统由主回路和单片机系统,外围硬件回路构成[8]。
用STC89C52单片机控制器为基础,以二个共阳数码管,键盘,蜂鸣器,水位传感器,以及发光二极管等为中心元件;由继电器,充气三极管,发电机,以及步进马达驱动器等组成的外围硬件。
1.2.1 按键在洗衣机的控制器上有四个按键,分别是K1、K2、K3、K4K1是单选按键,使用K4前先将K1按下,避免出现错误。
K2是开机按键、K3是停止按键、K4是菜单。
1.2.2 洗衣程序(1)水洗工序接通电源后,如果没有选择清洗时间,那么洗衣机将从清洗程序启动。
进入清洗程序,先加水,当加水指示灯点亮,启动加水,达到所需的时间后,加水停止;马达 M开启,推动水轮转动,产生洗涤水。
基于单片机的智能洗衣机控制系统设计

基于单片机的智能洗衣机控制系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,家电产品逐渐向着智能化、自动化的方向发展。
洗衣机作为家庭日常生活中不可或缺的家电设备,其性能的优化和智能化升级显得尤为重要。
本文将详细介绍一种基于单片机的智能洗衣机控制系统设计,旨在提高洗衣机的自动化程度,改善用户体验,并实现节能环保的目标。
该控制系统以单片机为核心,结合传感器技术、电机控制技术、人机交互技术等多个领域的知识,实现洗衣机的智能控制。
通过传感器实时监测洗衣过程中的水量、温度、衣物重量等参数,单片机根据这些参数自动调节洗涤程序,以达到最佳的洗涤效果。
同时,系统还具备人机交互功能,用户可以通过简单的操作界面选择洗涤程序、设定洗涤参数,实现个性化洗涤。
本文首先将对智能洗衣机控制系统的总体设计方案进行介绍,包括硬件和软件的设计思路。
然后,详细阐述各个功能模块的实现方法,包括传感器模块、电机控制模块、人机交互模块等。
接着,对系统的硬件和软件进行集成和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
对智能洗衣机控制系统进行性能测试和实验验证,以评估其实际应用效果。
通过本文的研究和设计,期望能够推动洗衣机行业的智能化升级,为用户提供更加便捷、高效、节能的洗涤体验。
也希望本文的研究方法和成果能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、单片机基础知识单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
单片机也被称为微控制器,它的应用领域非常广泛,包括智能家居、医疗设备、工业控制、航空航天等。
单片机的主要特点包括:集成度高,体积小,功耗低,可靠性高,控制功能强,扩展灵活,以及易于实现智能化控制等。
基于单片机的全自动洗衣机系统设计

基于单片机的全自动洗衣机系统设计一、本文概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,家用电器在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
全自动洗衣机作为其中的一种,其便捷性和高效性受到了广大用户的青睐。
传统的洗衣机设计在智能化、节能性、操作简便性等方面仍有待提升。
为此,本文提出了一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计,旨在通过技术创新和智能控制,为用户提供更加人性化、高效且节能的洗衣体验。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件构成、软件编程以及实际应用效果。
我们将对单片机的选择及其在系统中的作用进行阐述,同时分析洗衣机控制系统中所需的传感器和执行器。
接着,我们将深入探讨软件设计的关键技术和算法,包括控制逻辑的实现、人机交互界面的设计以及故障检测和处理机制。
我们将通过实际测试和用户体验反馈,对该系统的性能进行评估和优化。
本文旨在提供一种基于单片机的全自动洗衣机系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
通过不断优化和创新,我们期待这种智能化、高效且节能的洗衣机能够在未来得到更广泛的应用,为人们的生活带来更多便利和舒适。
二、系统总体设计全自动洗衣机系统的设计,基于单片机作为核心控制器,旨在实现洗衣机的全自动化和智能化。
整个系统由单片机、电机驱动模块、水位检测模块、洗涤剂投放模块、温度控制模块、显示模块和用户交互模块等多个子模块组成。
我们选择一款性能稳定、价格适中且易于编程的单片机作为本系统的核心控制器。
该单片机将负责接收用户输入指令、处理传感器信号、控制各功能模块以及实现与显示模块的通信。
通过编程,单片机能够实现对洗衣机的全面控制,包括启动、停止、调整洗涤方式、设定洗涤时间等功能。
电机驱动模块是洗衣机的动力来源,负责驱动洗衣机的电机进行旋转。
我们选用一款能够驱动电机正反转且具备调速功能的驱动模块,通过单片机输出的PWM信号实现对电机转速的精确控制。
电机驱动模块还具备过流保护功能,以确保系统的安全可靠。
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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。
.kR 图二 浑浊度检测器构造<A )光传感器构造 <B )浑浊度较低时信号情况 <C )浑浊度较高时信号情况2.布量和布质的检测布量和布质的检测是在洗涤之前进行的。
在水位为一定的时候,布量和布质的不同就会产生不同的布阻抗。
通过给定一定的水位,然后在这个给定水位和条件下使主电动机进行间断旋转则不同布阻抗就会使主电动机制动的性能不同,利用主电动机在不同阻抗时的制动特性,就可以推断出布质和布量。
硬布质的布阻抗较高,软质布的布阻抗较低。
在进行布质和布量检测时,首先注入一定的水位,然后启动主电动机旋转,接着断电让主电动机以惯性继续运转直到停止。
在主电动机断电时间内,由于惯性,所以它处于发电机状态,并且会产生感应电势输出。
随着布阻抗的大小不同,主电动机处于发电机状态的时间长短不同,只要检测出主电动机处于发电机状态的时间长短,就可以反过来推理出布阻抗的大小。
当然,主电动机发电时间长,布阻抗就小,主电动机发电时间短,布阻抗就高。
在得出布阻抗之后,通过模糊推理就可以产生相应的布质和布量。
布量传感器电路如图三所示。
图三布量传感器电路3.水温检测水温检测由温度传感器来完成,温度传感器安装在洗衣桶的底部,通过这个传感器可以在任何时候检测水温。
常见的温度传感器有半导体、热敏电阻两大类。
水的洗净力和水温有很大的关系,当水温高时,由于有溶解油类脏污和增加脏污活力及提高洗涤剂的去污能力等复杂的影响,洗涤能力会提高。
4.水位检测水位检测是用一种专用水位传感器实现的。
这种水位传感器是一根与缸体等高的空管,它与缸体构成一个连通器,空管的上端有一个用压力膜隔开的差动电感器,当缸中有水注入时,管内的空气被压缩使压力膜上压力增大,继而推动与它联动的铁心移动,引起线圈的电感量变化。
用此电感器构成的LC振荡器的频率就能反映水位的高低。
用这个传感器既可用于配合以上布料软硬度的检测,同时也作为水位控制依据的检测装置。
三、模糊全自动洗衣机的模糊推理模糊全自动洗衣机是利用负载、质料、水位、水温和气温以及洗涤剂类型等检测所得到的信息,进行分段评估计算,使其模糊化,再根据模糊规则进行推理,最后根据所激活的规则进行模糊判决,以决定最适当的水流、水位、洗涤时间、清洗方法及脱水时间。
模糊洗衣机的控制结构如图四所示。
图四模糊洗衣机的控制结构1.模糊规则<1)输入变量<分三级)由负载:多、中等、少原料:棉制品多、棉和化纤品各一半、化纤品多水温:偏高、中等、偏低<2)输出变量<分四级)水流强度:很强、强、中、弱洗涤时间:很长、长、中、短<3)模糊规则:根据输入变量和输出变量的分级组合,对于水流强度和洗涤时间有27条模糊规表示。
规则1:如果负载小,质料中化纤制品偏多,且水温偏高,那么就水流调弱,洗涤时间调短。
规则2:如果负载大,质料中棉制品偏多,且水温偏低,那么就将水流调强,洗涤时间调长。
以此类推,可写出其他规则,输出变量与输入表1 模糊控制规则表2.模糊控制的隶属函数模糊控制的隶属函数采用最简单的三角形隶属函数表示,包括输入变量和输出变量。
负载量和质料是通过光耦合电路对电动机反复转停的惯性转数进行脉冲计数,以此判断电动机的负载量和质料。
输入输出变量的隶属函数如图五、图六所示。
<1)输入变量:图五所示为输入变量负载、质量和水温的隶属函数。
图五输入变量的隶属函数 A>负载量 B>水温C)质料<2)输出变量:图六 A、B分别表示输出变量水流强度和洗涤时间的隶属函数。
图六输出变量的隶属函数A)水流强度 B>洗涤时间四、控制电路设计控制软件由主程序、各种子程序和中断服务程序组成。
所有模糊推理在洗涤之前都基本执行完毕,所以在程序判别出是启动并且是自动程序后,就开始进行一系列的检测工作。
在推理工作完成之后,开始进行洗涤工作。
在洗涤过程中若产生故障,则系统会自动报警。
软件主程序流程图如图七所示。
衣物洗涤过程:开启洗衣机,选择自动或者手动方式,若为手动则设定洗衣参数,否则进入自动方式。
检测衣物清洗前状态,进而自动选择相应的洗衣参数,调用相应的洗涤程序,完成模糊规则对衣物洗涤的控制。
洗涤程序流程软件设计流程图图如图八所示。
图八洗涤子程序状态流程图模糊洗衣机的模糊控制框图如图九所示,典型控制电路如图十所示,它是由STC12C5A60S2系列单片机为核心组成智能模糊控制器以及相关元器件组成的洗衣机整机电路。
STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期<1T )的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统的8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM ,8路高速10位A/D 转换<250K/S ),针对电动机控制,强干扰场合。
1.电源电路220V 、50Hz 市电经变压器T 降压、桥式整流器U 整流、电容C1和C2滤波、7805集成三端稳压器稳压,再经电容C3和C4滤波,获得+5V 电源作为STC12C5A60S2单片机的VDD 。
二极管VD1起隔离作用,使控制电路进行过零检测。
2.状态检测电路洗衣机的状态检测电路主要包括内桶平衡检测、衣物质地和重量检测、电源电压过零检测、电源电压变化检测、洗涤温度检测、水位检测以及洗涤液<或水)的浑浊度检测等电路。
(1> 内桶平衡检测电路:内桶平衡检测电路是由平衡开关<安全开关、盖开关)S 与电阻R35等元件组成,用于检测脱水程序内桶运转是否平衡<即桶内衣物分布是否均匀),其检测原理与普通全自动洗衣机大致相同。
图九 模糊洗衣机的模糊控制框图(2>衣物质地和重量检测电路衣物质地和重量检测电路主要是由电动机M2、二极管VD3和VL1、电阻R21、光敏晶体管VT9以及7404反相器<D2)等元器件组成。
发光二极管VL1与光敏晶体管VT9等器件组成光耦合电路,用于隔离交、直流信号以及产生衣物质地和重量信号。
洗涤物重量<即洗涤电动机的负载量)的检测,是通过检测洗涤电动机M2断电后的惯性运转数来判定的。
<3)过零检测电路:过零检测电路是由电阻R1和R2、晶体管VT1以及7404反相器<D1)等元器件组成。
由桥式整流器U输出的全波整流电压信号,经电阻R1加至晶体管VT1的基极,当全波整流电压信号过零<也即220V、50Hz的电源电压过零)时,晶体管VT1截止,集电极输出高电平;当全波整流电压信号大于零,晶体管VT1导通,集电极输出低电平;晶体管VT1集电极输出的脉冲信号再7404反相器<D1)整形和反相后,加至STC12C5A60S2单片机的P3.2端,以产生电源电压过零中断信号。
<4)电源电压变化检测电路:电源电压变化检测电路是由半波整流二极管VD2、滤波电容C5以及调整电位器RP1等元器件组成。
由电源变压器T二次输出的50Hz电压信号,经二极管VD2半波整流以及RP1、C5的滤波,在电位器RP1两端获得直流电压信号。
这一个反映220V、50Hz电源电压变化的直流电压信号,再经电位器RP1分压加至STC12C5A60S2单片机的P1.4端。
作为电源电压变化检测信号。
<5)水温检测电路:水温检测电路是由温度传感器<热敏电阻)、LM358集成电路<第一级作为阻抗隔离器,第二级为放大器)以及相关的阻容元件组成。
由LM358 <B)输出的温度检测信号,加至STC12C5A60S2单片机上的P1.3端。
<6)水位检测电路:水位检测电路是由水位传感器以及电位器RP3等元件组成。
水位检测信号加至STC12C5A60S2单片机的P4.2端。