基于单片机的洗衣机控制系统的设计 - 图文

河南理工大学毕业设计（论文）说明书

1.绪论

1.1洗衣机的历史背景

从远古时代到现在，在洗衣机之前，洗衣服一直都是一个难以规避的家务，有的田园诗描绘了那是充满乐趣的事，但是那必定是带有理想主义的色彩，现实中并不是那样的。对人们来说，很累是唯一的感觉。俗话说有需求就会有市场，因此，人们发明了洗衣机，现在成为了家家户户必不可少的家用电器，这真是人类历史上文明的巨大进步啊！它的发明使人们在洗衣服的时候节省了很多体力，有更多的精力去做别的自己很想做的事情。此产物得益人类科技与智慧的相结合，我们都是洗衣机变革见证者，之前家里的洗衣机是单筒式，之后变为双筒式，再后来波轮式变为滚筒式，样式愈来愈多，功能愈来愈多，我们使用起来也越来越方便，但能说起一段洗衣机历史的人恐怕是屈指可数的。

19世纪58年代，第一台洗衣机是由美国人史密斯创造出来的，这台洗衣机的创造地点在匹茨堡。圆桶是洗衣机的重要零件，一根直轴被装在桶内，轴是通过摇动和它相连的曲柄带动的。但是，利用这台洗衣机的人都说用着很费劲，衣服还很容易被弄烂，达不到普及的效果。但不用人古板的洗衣服的先河从此之后却由这台洗衣机开启了。在1959年的德国，一种奇怪的洗衣机呈现在人们的面前，这台洗衣机使用一支棍棒作为搅拌器，当棍棒一高一低的运行时通过弹簧装在这根棍棒上的木钉就持续对衣物产生作用力。这样以来，就不用人手洗衣服了，省了很多人力。等到洗衣机发展到19世纪末期的时候，又一种洗衣机呈现在了人们跟前。这种洗衣机有一个可以用手柄就能转动的八角形洗衣缸，首先把热肥皂水在放衣服之前先放在缸内，最后用轧液装置来把已经洗干净的衣物进行挤干。等到上个世纪74年代的时候，有一个叫比尔·布莱克斯的美国人他创造出来了木制手摇式的洗衣机，从那之后，这种洗衣机使手洗时代一去不复返了。这种构造简单的洗衣机，在使用上很让人舒服，它的结构是6块叶片装在木质桶里，衣服要在筒内翻转必须有手柄和齿轮，因此手柄和齿轮就充当了传动件的作用，就这样衣服被洗干净了。从此之后洗衣机改造潮流被掀起。

19世纪80年代，用蒸汽作为动力源的洗衣机出现在了美国，由于瓦特的功劳，人力被蒸汽动力所取代的序幕拉开了。就这样洗衣机过了上百年之后，改进很大，刚刚创造出来的洗衣机已经远远落后于了现代的蒸汽式的洗衣机，然而他们原理是相同，没有区 别。当今的洗衣机的特色功能为蒸汽洗涤和烘干衣物，高浓度洗涤液和高温蒸气对衣物进行重复的喷淋这是智能水循环系统在当代洗衣机上的使用的功劳，可以在全部的洗涤

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过程中都使用重复喷淋，一种新的洗涤方式就被创造了出来，这种方式就是蒸汽洗。传统的洗衣机体系在洗涤时必须首先进行的任务是使整个滚筒里的水进行加热，这就是为什么传统的洗衣机在洗涤时比较麻烦的原因所在，蒸汽洗衣方式洗衣的重要目的是使埋藏在衣物深层内的脏的物质进行清洗进而达到清洁衣物的目的，蒸汽发生盒使进来水变为蒸汽后，温度很高的蒸汽就会通过喷嘴快速喷射出来，达到分解衣物污渍的效果。蒸汽洗涤不仅节水省时，而且对衣物中深藏的污渍也能达到很好的净洗效果。我们常常把冬天的穿不到的衣服存放在衣柜中很长时间，时间一久这些衣服就会产生褶皱和异味，而这种洗衣机却能将这些衣物恢复原貌。用这种洗衣机烘干后的衣物很舒展，很好看。

由于蒸汽洗衣机的普遍受欢迎，刺激了洗衣机的快速前进，之后水力洗衣机、内燃机洗衣机都被创造出来了。顾名思义水力洗衣机用水力来带动，水力洗衣机和电力洗衣机不同，水力洗衣机只要有流动的水就行了，靠着水的流动就带动洗衣机的运作。因此水力洗衣机一般情况下都会只需安放在河流的旁边。在19世纪10年代，第一台电动洗衣机终于出现了，它是由美国的费希尔创造出来的，它的出世地点是芝加哥，并且经受住了实验。电动洗衣机的出现使人们完全从家务劳动中解脱出来了，从此步入了自动化时代。在19世纪22年代，洗衣机的洗涤结构出现了变革，它是由美国的玛塔依格公司进行变革的，产生出来了稳固的洗衣机结构，这种稳固的洗衣机得益于拖动式的洗衣机的创造。就这样搅拌式洗衣机愈来愈成为了主流。洗衣机洗衣服的完成过程是通过装在桶内的立轴在电动机的带动下使桶里的水激烈翻滚进而使桶内的衣物也随着上下翻滚，相互摩擦，摩擦掉衣物上的污垢。由于其操作的方便性和洗衣的干净度很高，人们都很喜欢。20世纪32年代，前装式滚筒洗衣机被制造出来了，在世界上这是第一台，它是被美国的一个叫本德克斯公司制造出来的。与现在的一些洗衣机一样，一个桶顺序的完成对衣物的洗涤、漂洗和脱水。非常方便，省去了不少的麻烦。就这样洗衣机的功能开始增多，虽然速度很缓慢，但是又跃上一个新台阶。在众多的洗衣机形式中前置式洗衣机出现了，这是一台全自动的洗衣机。缸的运动主要由一根水平轴带动，同时缸的容量很大。现在的洗衣机被称为上置式，在40年代的时候被制造出来的。

洗衣机随着工业化的持续成长也很快的持续成长着。首先制造出来的是喷流式的洗衣机它是由英国制造的，衣物和洗涤液在筒内的翻滚以至于洗净衣物完全靠着波轮运转时所产生的涡流而实现的。1955年，日本研制出的洗衣机叫波轮式洗衣机，这种洗衣机很有个性、到今天都非常受欢迎，它是在英国的喷流式洗衣机的基础上改造的。带干桶的双桶洗衣机在60年代时侯在工业达到世界领先水平的日本问世了，这种款型的洗衣机被人们称为“半自动型洗衣机”。在日本又被制造出了一种全自动洗衣机，这种洗衣机

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以微处理器为芯片，就这样从70年代后期开始拉开了洗衣机发展史上大序幕。模糊控制在80年代在洗衣机这项产品上得到了前所未有的流行。

近几十年来，电机速度调节技术得到了几近疯狂的变革，其前进速度惊人。就是因为这项技术的快速前进才能够使洗衣机转速变换与调节范围才得到了几近疯狂的的提高。再往后的几年里，电机驱动技术难题被一一攻破，迅猛前进。直接用电机驱动的洗衣机又在日本被制造出来了，代替了别的装置，洗衣机大踏步往前走。现在，滚筒洗衣机成为了人人耳闻目睹的 电器。

1.2全自动洗衣机的发展前景

二战过后的几年里，洗衣机一直是跨越式发展，开发了一种叶轮式洗衣机，具有独特的风格。这种波轮洗衣机因为它的波轮在桶底安装，因此也被称为滚动式洗衣机。产业密集型的一些国家的全自动洗衣机制造技术在最近的几十年来获得了大踏步的前进的机会，其可观的年总产量让人难以置信，它的社会普及率也高的惊人。在上海市这样的一线城市里人们都嫌双筒式的洗衣机功能太少，人们都有很高的追求，更智能，功能更多是他们的追求，鉴于这些滚筒式洗衣机和波轮式洗衣机就成为了明星。方便省力永远都是人们使用洗衣机的目的，然而现在人们的要求在全自动洗衣机都体现出来了。那么洗衣机还有进步的空间吗？答案是当然有进步的空间了。以下几个方面将是未来的趋势。

高度自动化——而今洗衣机愈来愈多功能，只须把衣物纳入到洗衣机内，轻轻的按按钮，水就自动注入，如果用小小的芯片来控制洗衣机，智能化程度更高洗衣服更方便。衣物的重量可以自动的被洗衣机感觉到，能够告知须要加多少水量和洗涤剂。洗衣机还会用好听的音乐提醒用户当前的洗衣机正在运行的过程，使家务做起来更加有乐趣。在洗衣机洗衣服的同时，用户可以利用节省下来的时间，浇浇花，拖拖地等做其他的事情，洗衣机的自动化程度是与其他技术的变革和前是交织在一起的。

健康化——值得说的是人们都普遍觉得不管做什么事，或者使用什么科技产品健康都应该放在第一位，对洗衣机而言，人们认为生产厂家应该高度重视洗衣机的健康问题。因此各个洗衣机厂家都进行技术创新，争取最大限度的把洗衣机的健康问题埋葬在出厂前，消除一切因患。洗衣机厂家有的设置更加高级的漂洗程序来消除衣物上的对人类有毒的残留物质，有的洗衣机厂家用臭氧杀菌。

节能化——现在国家提倡节能，对环保提出了很高的要求，因此节能就成为了用户挑选洗衣机厂家的标准，在这方面各个洗衣机厂家也做出了很大的努力，例如洗涤剂循环利用系统就被有的厂家安装了，通过循环使用可以节约20%的洗涤剂，极大地提高了洗涤剂利用效率。有的洗衣机厂家安装了水过滤循环系统，把用过的洗衣水通过杂物过滤

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后重新进行循环使用，大大的达到了节约水资源的目的。洗衣机内的水被充分的利用，这样一来，节省下来的水量将是相当可观的。

大容量和微型化——我们都知道，现在的房价真的是愈来愈昂贵，因此我们对房屋的空间利用率的要求很高，总希望购买的家具或者家用电器既不影响使用又占据很小的空间。因此超小型的洗衣机不断地被厂家推出，容量又大，又不占很大的空间，受到了消费者的青睐。小鸭的迷你，海尔的小小神童，惠尔浦的维纳斯，西门子的40厘米超薄型的等等的系列产品充分的利用了有限的空间，达到了占地空间充分小的要求。

品种多样化——波轮式、滚筒式洗衣机是两种不一样的洗衣机，其区别主要在洗衣机的洗涤形式上体现着。从滚筒可容纳的衣物容量上看，有很多的衣物容纳度可供用户选择，品种多样化的洗衣机满足了不同偏爱的消费者的需求。有的生产厂家制造出了不用洗涤剂，直接把衣物放进桶中加上水就可以洗衣服的洗衣机，另外有的生产厂家制造出了专门用于旅行的洗衣机，这种洗衣机很小很方便携带。更有甚者，远程控制洗衣机在有些国家已经投入使用了。未来洗衣机产品的性能质量会是行业竞争的利器。

来总结一下此家用电器的大致趋势。以后，洗衣机将主要往多功能、节电、节水的方向发展。它的某些先进功能如下所示：1．去除多种污渍。如能够去除含有很多色素的物质，此类物质色素含量极为丰富。2．洗涤容量的多样化。有很多的洗涤容量可以选择，比如2kg、3kg、4kg等等。3．多种控制方式。有机械方式的、有电动方式的、有电子方式的、还有模糊控制方式。4．外观造型多样化。有些用户对洗衣机的颜色也有要求，因此厂家设置不同的外观颜色供用户选择。

在往后的一段时间里，多功能、省电、省水的洗衣机一定会受到极大的欢迎，因为从我国的国情出发，我国人口众多，资源相对来说不足，不能满足所有人的用水用电等的要求，有些地区还处于缺水的状态下，因此为了知道各个厂家往这方面发展，我国政府对节水节电的洗衣机等类似的家用电器都有补贴，且降税免税。未来我国洗衣机的各个厂家的发展前景一定会与我国政策保持一致的，只有这样的产品也才会受到普遍的欢迎。

1.3洗衣机的基本工作原理

现在，洗衣机在我们的每天生活中已经非常普遍了，它既省时又省力还节水,特别是在冬天天气寒冷的时候，人们才会真正的体会到它的好处。现在让我来说一说洗衣机“这位家庭成员”的工作原理吧，微电脑芯片是全自动洗衣机的主体，也就是其中枢神经。同样很多的外部控制电路，也是不可少的，因为它们都参与到了程序控制系统中，成为其不可缺少的部分。此系统承受从操纵面板发过来的行动指令，然后将从外界输入的220V

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