洗衣机变频调速控制器设计讲解Word文档格式.docx

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本文首先介绍了洗衣机的研究背景以及目前国内外的发展趋势，对洗衣机的工作原理进行了深入的剖析，分别从硬件设计以及软件设计两方面对洗衣机进行了设计，由软件驱动硬件的方法来实现了洗衣机控制系统的实现。

本次设计以AT89C51单片机为控制核心，在此基础上增设有一定的外围电路，例如时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电路、电机驱动电路以及指示灯电路，利用Protues仿真软件实现洗衣机的功能模块如下变频调速模块、故障处理、水位检测、洗涤过程等洗衣机主要基本功能。

最后通过硬件以及软件调试，得到了较为完善的洗衣机控制系统，满足了本次设计任务书的基本要求。

关键词：

洗衣机；

AT89C51；

控制系统；

Protues仿真

Abstract

Washingmachinesareanessentialdailylivesofpeopleappliances,itsinventionandpopularizationoftheconceptofchangingthewaypeoplework.Generaldigitallogiccircuitscontrolledbyonlytwoorthreeproceduresawashingmachine,therearealsoafoolby-passprocedure.Themicrocontroller-basedcontrolofawashingmachinecanbeacomplexprocesscontrol,waterlevelsegmentwillrefine,refinerinsingfunction,coupledwiththeapplicationofdifferentclothingandotherfunctions,thewashingprocessisgreatlyincreased.Forafullyautomaticwashingmachine,thefirstrequirementtocompletethebasicfunctionsoflaundry;

whilealsosettingseveraldifferentwashingprogramsaccordingtothedifferentneedsofusers;

shouldalsoconsiderthestrengthoftheflowofdecisionswashingconditions;

Alsoonlaundryfaultdiagnosisprocessappearstoensurehigh-speedoperationandsoon.

Thispaperdescribesthecurrentsituationofthedomesticwashingmachinecontrolsystems,theproblemfacingthedevelopment.Gapwashermachinefromproductquality,performanceandapplicationperspective;

domesticwashermachineindustryasawholetoseetheproblemsaswellasitsdevelopmenttrend.UsingAT89C51microcontrollerasthemasterchipwashingmachinecontrolsystems,washinglaundryprogramrunsunderMCUcontrol,themainfunctionsofthemoduleareasfollowswashingmachineinvertermodule,faulthandling,watertesting,currentandvoltagedetectionprotection,clothingdetection,temperaturedetection,timingoperation,pause,stop,etc.compulsorymodules.Functionanddesignsoftwaretoachievefunctionaldesignfromsoakingintothewashingmachinedehydrationends.

Keywords:

Washingmachine;

AT89C51;

controlsystem;

Protuessimulation

第1章绪论

1.1全自动洗衣机的研究背景

随着人们生活水平的大幅度提高，传统的家用电器工作模式已经远远不能满足人们的要求了，新型的高科技家用电器已经成为当今生活的主体，洗衣机作为人们日常生活必不可少的家用电器，在农村、特别是城市占据了重要的地位，具备有节能、环保、高效的智能化洗衣机是现代人们所期望的。

随着科技的逐步发展，洗衣机的操作已不像先前复杂的操作了，用户仅需按下洗衣、脱水按钮就可以自行的完成对洗衣的操作，这样大大的节省了人们的时间，提高了人们的洗衣舒适度。

如今新型的洗衣机不仅可以完成洗衣以及脱水等操作，还可以根据所添加衣物的重量，来注入最佳进水量、选择最佳洗涤时间以此达到最佳洗涤效果，满足用户的要求，同时洗涤结束之后还可以通过音乐声音来提醒用户洗涤结束。

总之，新型技术的注入大大的提高了洗衣机的智能化程度，在一定程度上为提高人们的生活质量、节省洗衣时间、提高生活舒适度、节省电能起到了很重要的作用。

总之，将智能化技术、电子技术等等使用到洗衣机中时未来科技发展的必然趋势。

现阶段中国市场的日常家用洗衣机住在发生巨大的变化，传统的功能单一的洗衣机已经远远不能满足人们对物质文化的追求了，新型的以智能化技术为核心的洗衣机主要功能是完成对衣物进行洗涤以及脱水，同时可以根据衣物的不同，分别设置强洗与弱洗两种洗涤方式，如此可以节省用电量。

现代化洗衣机具备自行故障检测系统，当故障发生时，可发出报警，以提醒用户做出相关的操作。

然而随着经济的不断发展，发展功能更完善、性能更稳定的洗衣机已经成为未来发展的必然趋势，故本文将对智能化洗衣机控制系统做出一定研究[1]。

1.2洗衣机工作原理

洗衣机主要分为普通型波轮洗衣机以及机械全自动洗衣机，下面就这两类洗衣机分析其各自工作原理。

传统式波轮机洗衣机：

其主要组成部分包括有：

洗衣桶、驱动电机、键盘按钮、洗衣机箱、电源插口等几部分。

传统式洗衣机的工作原理是依靠装置在洗衣桶底的驱动电机正反转实现对衣物的清洗作用的。

机械全自动洗衣机：

通过控制面板来实现对洗衣机的洗涤、漂洗以及脱水等功能的控制。

机械式洗衣机装设有驱动电机、进水以及排水阀，通过控制总线来完成洗衣机各项功能的实施。

机械式全自动洗衣机与传统波轮式洗衣机相比较，洗衣效率更高、更清洁、更节能。

中国家电研究院根据洗衣机实际存在的问题指出，洗衣机内部环境潮湿，当洗衣机几天没使用之后，内部易于滋养大量的细菌，长期在这样的环境下洗衣将会造成细菌感染，引起皮肤病，故一台洗衣机如果长期不使用，必须对其进行消毒处理，以杀掉其中的大量菌类。

这样研制出自动清洗杀毒的洗衣机是十分必要的，一台洗衣机当洗衣结束之后，就可以按下杀毒处理按键，进行洗衣的后续操作。

1.3洗衣机国内外的发展

从古至今，洗衣机是日常生活中不可避免的一项家务劳动，传统的洗衣方式是直接在河里进行的手搓、棒打、拧干等一系列洗衣活动，乐趣无穷，只从洗衣机的出现，人们无需在河里进行洗衣，一方面人们的劳动效率增加了，但是另一方面，不再有先前的劳动乐趣了。

但总的来说洗衣机的出现提高了人们的劳动效率、使得人们家务劳动更加轻松自在。

全世界第一台洗衣机诞生于1858年，由美国发明家汉密尔顿史密斯制造而成，自从第一台洗衣机的出现，对手洗时代产生了很大的挑战，人们不在满足于以前的手洗衣物，而将目光转向了高效的洗衣机，1874年，第一台以人工搅动为动力源的洗衣机诞生，1911年美国人再次研制出了第一台电动自动洗衣机，很快在1920年，电动洗衣机开始投入生产，并且占据了一定的生产地位，但是人们住在追求性能更完善的洗衣机，并在原有洗衣机的基础上做更进一步的改进，例如将洗衣桶的原材料由先前的铝制桶体改进为了外层铸铝、内层铸铜的双层洗衣桶。

1932年，洗衣机的动力源也做出了进一步的改进，由先前的搅动式变成了喷流式和滚筒式动力源，这样大大的提高了洗衣机的工作效率。

随着时间的推移，第一台全自动洗衣机也相继问世，其具备了洗涤、漂洗、脱水等完整的功能[2]。

近年来，随着科技的高速发展，传统的洗衣机已经被人们所淘汰了，新型的以智能化技术、计算机技术、通讯技术为核心的洗衣机正在改变人们的传统理念，为人们的生活注入新的活力。

全自动洗衣机的问世改变了人们的思考模式以及传统的生活理念，为人们的生活带来了很多活力。

传统的洗衣机是以水流的改变、动力的增加来执行洗衣效果的。

而新型的洗衣机则更加侧重于超声波、臭氧以及蒸汽洗涤等新型的洗衣方式，使得洗衣机由传统的仅仅依靠机械强度的变化、洗衣粉的洗涤作用而向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，在一定程度上减少了化学洗衣用品对衣物以及对皮肤的伤害，同时减少了其对环境的污染，新型的以臭氧、电解水以及蒸汽等为消毒材料的洗衣机受到了了人们的青睐，引发了洗衣机的再次变革[3]。

目前新型发展起来的洗衣机是集合现阶段最新技术与一体化的产物，新型的洗衣机是一套智能化装置，可以根据人们的生活习惯进行记忆存储，将先前设置的洗衣模式记忆，无需下次重复设置，同时新型洗衣机系统设计更加人性化，例如一个洗衣机可以设置两个洗衣桶，将不同类型的衣物进行分别洗涤，这样可以防止染色；

同时洗涤完毕取衣物时，洗衣桶可以自行倾斜，无需人为的弯腰而浪费体力。

具备有蒸汽功能的洗衣机大大的减少了试衣服的晾干时间，增加了人们的生活效率，节省了人们的时间。

1.4本文研究的主要内容

本文以全自动洗衣机为研究对象，研究了全自动洗衣机的控制策略，同时利用PROTUES进行了一系列的仿真研究及探讨。

主要完成以下工作:

1.了解全自动洗衣机的研究背景及现阶段国内外的发展现状。

本针对目前洗衣机存在的不足，分析今后洗衣机发展主要趋势。

2.在对洗衣机工作原理以及洗衣整体工作流程进行分析的基础上，设计出了以AT89C51单片机为核心的洗衣机控制系统，本次设计是基于单片机的洗衣机控制系统，以单片机为控制核心，附加一定的外围元件电路，通过软件驱动硬件电路的方法来执行整个洗衣机控制系统的执行。

3.以AT89C51单片机为控制核心，在此基础上增设有一定的外围电路，例如时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电