基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计 .pdf
基于单片机的全自动洗衣机控制系统设
计
摘要:在当今的社会和科技进步的背景下,家电产品实现全自动化已经是大
势所趋。全自动洗衣机设备的出现给我们的日常工作带来了很大的便利。本文以
西门子S7-200型PLC为核心,结合配置程序,对全自动洗衣机进行了系统的开
发。关键词:西门子PLC;全自动洗衣机
一、前言
我国的洗衣机市场正在经历一次大变革,由于消费者对洗衣机的需求量不断
增加,因此,它的市场发展潜力也在不断扩大。目前市场上的洗衣机,有自动诊
断、强弱清洗、暂停等功能,不过在其他域,仍然无法完全适应用户的需要。这
就需要具备一定的技术水准,才能使洗衣机的功能更加完善、节能、人性化。
二、总体设计
(一)设计任务
该装置实现了对洗衣机整体清洗、衣物称重、水位选取、清洗强度、清洗、
冲洗、脱水和工作完成的警报。控制部分由电源电路、单片机控制最少、外部的
硬件电路组成。该控制装置采用三端一体化的固定稳压器7805来供给+5V的电
力供应。采用AT89C51微处理器作为主控制器,NPN型差分放大器,LM324电压
比较器,按键模块,蜂鸣器辅助MCU,LCD1602液晶显示屏,继电器,三极管,电
动机,进水电磁阀,排水电磁阀,以及压力传感器构成的外回路。
(二)液晶显示屏显示模块
LCD1602又称1602字符LCD,是一种点阵型的LCD,主要是用来显示字母、
数字、符号等字符,包括几个点阵字符,如5X7、5X11等,点阵字符比特可以显
示一个字符。
1602液晶组件的字符产生内存(CGROM)在1602的液晶组件中,已储存160
种不同的点阵式字符,包括:阿拉伯数字字符、英文字母的大小写字符、常用符
号和日文假名,每个字符的编码都相同,例如“A”的英文是B(41H),
在显示屏上,模块会在41H的位置上,将点阵字符的图案表示为“A”。
由于1602所辨识的ASCII代码,所以测试可以用ASCII代码来进行,也可
以使用“A”这样的字元型或变数。
(三)电机模块
1)清洗效率高,清洗快,省电,移动方便,使用方便,中途可随意加入衣服
或者洗衣液,不论老少均可使用,价格低廉,编程方便。
2)便利的洗衣方法适用于国内,而且市场消耗很大。
3)内部圆管采用塑胶制造,具有很低的噪声和上开口的罩子,便于操作。本
产品适合于生活在环境不佳、粉尘多、平均2-3天更换衣物的住户,以洗衣为主,
化纤、腈纶为主。
洗衣机的清洗工艺,首先是由清洗液的湿润与分散,再由本身的辊壁冲洗、
排出等机械的动作,将衣服上的杂质除去,再排出体外,以实现清洁的目的。工
作时,先将清洗液体灌入桶中,利用马达的高速转动,产生的离心作用,将衣服
粘在桶上,然后在桶里慢慢地移动。因为抛出的液体所产生的压力区域位于波轮
的中心,导致清洗液的倒灌。在此基础上,形成一个围绕着波轮旋转的旋涡。在
这种影响下,衣服首先会旋转,从中间到桶的内壁,产生摩擦力。这里是低压区,
衣服会粘在这里,不断地产生摩擦力,产生类似于手工清洗的作用,将灰尘排出
体外。
三、硬件设计
(一)可编程控制器PLC
PLC的适用范围非常广,可以概括为:PLC无所不在。PLC使用方便,上手
快,系统稳定,开发周期短,维护方便等诸多优势。它的类型很多,但都是一台
工业用的电脑。
(1)CPU模块
CPU是由控制器、操作器和暂存器构成的。CPU是由地址总线,数据总线,
控制总线连接存储单元,输入/输出接口,通信接口和扩展接口。CPU作为PLC
的核心,就像是人类的大脑和心脏一样,它会不停地采集数据,进行各种操作,
并对数据进行更新。
他按照PLC的软件功能模块,对用户的软件和资料进行了接收和储存,通过
对设备进行扫描,把输出设备的状态和资料保存在一个暂存器里,再对PLC的内
部线路进行故障和编程时的语法进行检查,最终PLC从内存中读出用户的程序,
并根据指定的指令生成相应的控制信号,进行数据传输和逻辑计算,并对有关的
线路进行控制。
(2)存储器
PLC内存分为两类,一类是系统内存,另一类是用户内存。系统内存是用来
存储PLC的系统程序的,而用户内存是用来存储用户程序的。
(3)输入