当前位置：首页 > 基于单片机的洗衣机控制电路的设计之论文
第1章 引 言
1.1 研究背景、目的与意义
洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐。全自动即进水、洗涤、漂洗、脱水等一系列过程自动完成，控制器通常设有几种洗涤程序，对不同的衣物可供用户选择。随着电子技术的发展， 洗衣机的性能将会不断完善。
目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、脱水烘干等几大功能。但在许多方面还不能达到人们的需求，这就要求设计者们有更高的专业和技术水平，能够提出更多好的建议和新的课题，将人们的需求变成现实，设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多数洗衣机的厂家都只注重各自品牌的特长，突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能。因此，设计出基于单片机的全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。
基于单片机的自动洗衣机控制系统具有精度高、功能强、经济性好的特点。无论在提高产品质量还是产品数量，节约能源还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性[1]。对基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计进行深入研究，是我们掌握全自动洗衣机这种重要家电的工作原理和控制系统，进一步了解单片机在不同领域的应用方法，学会单片机控制全自动洗衣机的电控板设计的必要手段。同时也为将来从事电子行业打下一定基础，具有重大意义。
全自动洗衣机由于具有对衣物的磨损小、洗涤量大、节水等特点，越来越得到广大家庭的青睐。随着社会的进步和生活水平的提高，人们对全自动洗衣机的功能多样化、操作简单化也提出了更高的要求。为适应这种变化，全自动洗衣机的控制器已由机械式、混合式逐步过渡到全电子控制。
单片机又称微控制器，或称嵌入式控制器。现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一,是家用电器实现智能化的心脏和大脑。
由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。
而家用电器品种多，功能差异也大，所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。
单片机是一个单芯片形态,面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控制领域，从此计算机技术在两个重要领域——通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展，并正在深深地改变着我们的生活。
单片机的结构特征是将组成计算机的基本部件集成在一块晶体芯片上，构成一台功能独特的，完整的单片微型计算机[2]。
单片机独特的结构决定了它具有如下特点： （1）高集成度,高可靠性
单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高,体积自然也
是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。
（2）控制功能强
为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。
（3）低电压，低功耗
为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.2V～12V,而工作电流仅为数百微安。
（4）优异的性能价格比
单片机的性能极高，为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。
1.2 洗衣机的分类
当今主流洗衣机主要有三大类，分别是波轮式洗衣机，滚筒式洗衣机和搅
2
拌式洗衣机。三种洗衣机各有所长，下面我们详细介绍一下三种洗衣机的特点：
（1）波轮式洗衣机
洗衣特点：微电脑控制洗衣及甩干功能、省时省力。
缺点：耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳，适合洗涤除需要特别洗涤之外的所有衣物。轮式洗衣机流行于日本、中国、东南亚等地。
（2）滚筒式洗衣机
洗衣特点：微电脑控制所有功能衣物无缠绕。最不会损耗衣物的方式。 缺点：耗时时间是普通的几倍，而且一旦关上门，洗衣过程中无法打开，洁净力不强，适合洗涤衣物：羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物。流行于欧洲、南美等主要穿毛、绵为主的地区，几乎100％的家庭使用的都是滚筒洗衣机。
滚筒洗衣机优点：全面的洗涤能力。因为衣物在洗涤过程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小，所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤，做到真正的全面洗涤性能。可以利用加热激活洗衣粉中的活性酶，充分发挥出洗衣粉的去污效能。由于用水量较小，可以在桶内形成高浓度洗衣液，在节水的情况下带来理想的洗衣效果。这种发源于欧洲的洗衣机是模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械 做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。滚筒洗衣机的发展最为成熟，多年来在结构上没有多少变化，基本是不锈钢内桶，机械程序控制器，经过磷化、电泳、喷涂三重保护的外壳，和两块笨重的水泥块用于平衡滚筒旋转时产生的巨大离心力，由于用料比波轮洗衣机好，所以寿命一般在15－20年，而以塑料件为主的波轮寿命一般只有8－10年左右。
（3）搅拌式洗衣机
洗衣特点：衣物洁净力最强，省洗衣粉。
缺点：喜欢缠绕相比前两种方式损坏性加大，噪音最大，适合洗涤衣物，除需要特别洗涤之外的所有衣物，北美普遍使用。
1.3 洗衣机的工作原理
1.3.1普通型波轮洗衣机：
结构：由洗衣桶、电动机、定时器、传动部件、箱体、箱盖及控制面板等
3
组成。
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，在水中进行柔和地磨擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。
1.3.2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。
1.4国内外洗衣机应用现状及发展趋势
洗衣机起源于19世纪初期，历经了一个多世纪的发展。1911年世界上第一台洗衣机问世，标志着家务劳动自动化的开始。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒洗衣机投放市场。1957年第一台涡流式波轮洗衣机推出。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式洗衣机三足鼎立的局面。20世纪中期以后，洗衣机在一些发达国家的普及率迅速上升。70年代初期，日本推出波轮式套筒全自动洗衣机。70年代后期，日本又推出微电脑控制型波轮式套筒全自动洗衣机。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。20世纪末，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更具人性化，实现了真正意义上的智能化控制，成为目前研究的主要方向。
随着更多国内外品牌研究新的技术，开发新的产品，洗衣机行业爆发以“节能环保”的技术更新。消费者通过选择智能模式，进一步实现省水、省电。今后，洗衣机将以高可靠性，完善的功能，节水节电，降噪省时及规格品种多样化为发展方向[3]。
（1）向大容量、小容量和多功能方向发展；
为了节约时间和能源，提高洗衣机效率，洗衣机向大容量方向发展是必然趋势。但也有很多独身和双职工的小家庭，因受居住环境等限制，迫切需要小容量、轻便化的全自动洗衣机。小容量的小型化洗衣机也是当前一种新的发展趋势。
4
本文作者：...共分享92篇相关文档
