全自动洗衣机智能控制系统_开题报告

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本科毕业设计（论文）开题报告

题目全自动洗衣机智能控制系统的设计指导教师

院（系、部）电子与信息工程学院

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一、选题的目的、意义和研究现状

选题目的：

随着计算机技术的快速发展，计算机技术被广泛应用于智能控制的领域中。智能化、数字化已经成为了家电发展的趋势。作为物美价廉的微处理器，单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等特点，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器及网络技术等方面得到了广泛的应用。基于单片机的全自动洗衣机智能控制系统就是单片机应用的一个典型例子。洗衣机是现代人必备的日常生活家电，它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。而随着人们对生活质量的不断追求，普通的洗衣机已经不能满足部分人的需求，所以研究多功能的全自动洗衣机具有重大的意义。

选题意义：

本设计课题主要是以单片机作为核心控制器件来设计洗衣机的智能控制系统，实现对洗衣机洗衣过程的全自动控制。所谓全自动洗衣机，是指洗衣机能在洗涤、漂洗和脱水三种功能之间自动转换，无需人工介入。这种洗衣机一般采用套桶式结构，它具有体积小、容量大、磨损小、省时又省力的优点。这种洗衣机装有控制器，自动完成进水、洗涤、排水、漂洗、脱水和报警等程序。这样做不但减少人们洗衣的步骤，也能缩短人们的洗衣时间，让人们生活变得更加方便。

研究现状：

洗衣机的起源：自19世纪中期，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今，衣机的发展已经历了一个多世纪。国内外的研究现状也有所不同。1910年世界上第一台洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式的洗衣机三足鼎立天下的局面。

20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的普及率迅速上升。70年代，日本生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，日本又生产出微电脑控制型波轮式套桶全自动洗衣机。80年代后，“模糊控制”开始应用于洗衣机，生产出了智能型模糊控制洗衣机，使洗衣机的功能更加完善，其洗衣程序更随人意，其使用操作更简单化。进入90年代，由于电机调速技术的提高，实现了洗衣机宽范围、大调速比的转速变换与调节，诞生了各种新水流洗衣机。20世纪末到21世纪初，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更具人性化，实现真正

意义上的智能化控制，成为目前人们研究的主要方向。

由于我国洗衣机起步晚，在技术方面存在问题，不可避免的在现有洗衣机型中存在噪声大，漏电和漏水等弊病，在质量方面与国外存在一定的差距。所以现在内资品牌正立足技术升级，也开始重视高端产品研发，洗衣机的技术革命正在国内愈演愈烈。

随着更多国内外强势品牌加入研究新的技术，开发新的产品，洗衣机行业将爆发新一轮以“绿色环保”、“节水节能”为主题的大战。而技术制高点则是未来的竞争焦点。消费者选择自动选择进水量和洗衣程序，进一步实现省水、省电。在国内从洗衣机市场得到的商情显示，由于受水资源不断减少，自来水费有所提高等因素的影响，市场上那些用水量较大的洗衣机销售受阻，而具有节水功能的洗衣机销路不断看好。今后，洗衣机将以高可靠性，完善的功能，节水省电，降噪省时以及规格品种多样化为发展方向。但是由于普通洗衣机采用按键和机械定时器进行控制，导致出现触点易磨损，故障率高，并在使用过程中不能给用户准确的定时和醒目的显示，而采用单片机实现洗衣机的智能控制可以有效地克服这些缺点，并能灵活的实现多功能技术兼容，所以采用单片机来控制全自动洗衣机的系统会应用的越来越广泛。

二、研究方案及预期结果 （设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等）

1.研究的主要内容： 设计一个用单片机控制的洗衣机控制器。以单片机为主的控制器，扩展必要的外部电路，设计制作一个洗衣机控制器。实现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51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、排水电磁阀等。

2.论文框架 第一部分是绪论。主要讨论问题提出的原因，研究的目的、意义、方法，以及现状和主要研究的内容。 第二部分主要阐述课题分析与方案论证，设计任务要求，进行分析，最终选定最优的解决方案。 第三部分是系统硬件电路的设计与分析，主要说明设计的思路及具体的设计方案。 第四部分是软件核心部分，并对系统的性能进行分析，计算相关参数。 第五部分是结束语，全面总结论文，并提出不足之处。

3.预期结果： 设计总方框图如下：

单片机主控系统 电机控制电路 蜂鸣器报警电路 电源电路

进水、排水电路 复位电路 时钟电路 显示电路

基于单片机洗衣机通过控制系统设定洗衣程序在洗涤脱水桶内自动完成注水、洗涤、漂洗、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。电机在系统的控制下进行正转、停、反转通过传动带动波轮执行洗涤程序；当洗涤时间终了，控制系统切断电机电路打开排水电磁阀开始排水；然后再次注水，洗衣机进入漂洗状态，完成漂洗程序（通常为2次漂洗）后，开始排水，同时排水电磁阀的动作并且松开为脱水程序作好准备；排水结束后系统控制电机单方向高速运转完成脱水程序；当脱水程序终了系统控制排水电磁阀和电机断电，排水阀复位，同时蜂鸣器奏响，通知用户整个洗衣程序结束。

三、研究进度

第1-5周：查阅资料、现场实际调研、析设计需求、毕业实习报告；

第6周：选择最可行方案，并制定出系统框架。

第7-9周：学习毕业设计相关知识。

第10-14周：画出电路图，解决电路方面的问题。按照毕业论文的格式规定及要求，认真撰写毕业设计说明书和提纲及设计初稿。

第15周：完成毕业设计及论文的修改、补充、完善及装订工作。

第16周：答辩准备、指导教师组织预答辩。

四、主要参考文献

[1]李勋．单片机微型计算机大学读本．北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[2]周美娟等．单片机技术及系统设计．北京：清华大学出版社，2007.

[3]王琰.基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计．自动化与仪器仪表,2008.

[4]陈永甫. 常用电子元件及其应用．人民邮电出版社，2005.

[5]永权．单片机与家用电器智能化技术．北京：电子工业出版社，1995.

[6]曾璐.基于AT89C52单片机的洗衣机智能控制系统.家电科技,2007.

五、指导教师意见

指导教师签字：