淺談全自動洗衣機控制系統的設計

張可菊 高云華

沈陽工學院

淺談全自動洗衣機控制系統的設計

張可菊 高云華

沈陽工學院

本文設計的全自動洗衣機控制系統以AT89C2051作為核心，硬件簡單成本低、洗滌功能選擇；進、排水系統故障自動診斷功能；脫水期間安全保護和防振動功能；間歇驅動方式功能；暫停功能；聲光顯示功能。

全自動 控制系統 單片機控制

1 引言

本文選用AT89C2051單片機作為控制芯片，設計了全自動洗衣機控制系統。洗衣機的整體電路模塊包括時鐘電路、電源電路、指示電路、復位電路、電機正反轉及其進水閥排水閥電路、顯示電路和蜂鳴報警電路。最后在軟件上，控制程序設計包括定時中斷服務程序、外中斷服務程序及主程序等。

2 單片機最小系統設計

單片機最小系統通常由供電電路、晶振電路、復位電路和程序電路組成，能使單片機正常工作的最小硬件單元電路即為單片機最小系統，單片機最小系統電路如圖1所示。

圖1 單片機最小系統

3 功能面板設計

洗衣機的工作原理主要由進水、洗衣、排水、脫水四個過程組成，本設計的全自動洗衣機可做到這四個動作自動依次運行。洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥即紅LED和排水電磁閥即藍LED來模擬執行。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機的正、反轉來實現，脫水時，由洗滌電動機單方向旋轉進行甩干。1、2、3、水位控制開關分別用來選擇低、中、高水位。四種模式用來啟動洗衣機工作，暫停按鈕用來實現手動停止工作直到再次按動恢復工作，直至洗衣結束。洗衣機操作板如圖2所示。

圖2 洗衣機操作面板

4 時間顯示電路設計

顯示電路由兩大重要元器件組成。一是LED指示燈及顯示器，四個共陽極LED顯示器分別顯示分、秒。二是移位寄存器。本設計CPU的I/O數量不是很多，考慮到這個問題，所以本設計時間顯示電路采用串行口擴展，通過移位寄存器的輸出控制，可實現四位LED顯示器的驅動控制。基于單片機的全自動洗衣機的時間顯示電路如圖3所示。

圖3 時間顯示電路圖

5 電機控制電路設計

本設計電機的控制由兩個電磁繼電器互相配合完成，由單片機控制的兩個9012（圖中16、23）三極管控制兩個電磁繼電器（圖中20、28）的導通和截止，當沒有上電時，電磁繼電器20、28處于常閉位置，當Relay1引腳由單片機控制給高電平時三極管截止，20沒有電源；當Relay1給低電平時，三級管導通，繼電器20上電，把開關吸合到VCC位置，電機完成正轉，同理當Relay2引腳低電平Relay1引腳高電平時，電機反轉。本設計電機控制電路如圖4所示。

圖4 電機驅動電路圖

[1]張道德．單片機接口技術．第一版．中國水利水電出版社，2007

[2]閻石.數字電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,1998

張可菊，沈陽工學院，碩士，控制理論與控制工程方向，郵編113122。