洗衣机控制器课程设计

洗衣机控制器课程设计
洗衣机控制器课程设计

课程设计(论文)

题 目 基于单片机的洗衣机控制器设计

姓 名 高飞

学 号 3090401097

专业班级 09通信 1班

指导教师 裘 君

分 院 信息科学与工程分院

完成时间 2013年1月11日

宁波理工学院

摘要

模糊控制是以模糊数学为基础发展起来的一种新的非线性的控制方法,解决了一些用传统方法无法解决的问题。近年来,模糊控制在家用电器控制中得到较广泛的应用,采用模糊控制技术的洗衣机具有自动识别衣质、衣量,自动识别肮脏程度,自动决定水量,自动投入恰当的洗涤剂等功能,不仅实现了洗衣机的全面自动化,也大大提高了洗衣的质量,具有很强的实用性和较好的发展前景。

基于模糊控制的全自动洗衣机自动控制系统,以单片机AT89S51为核心,可以实现洗衣机的智能控制,提高洗衣质量,节约能源。

基于51单片机的洗衣控制系统,控制面板由按键、指示灯和LED 显示器组成。按键选择洗衣机工作方式,指示灯配合按键工作,LED 显示器则显示洗衣机洗涤和脱水时间。洗衣机的整体电路模块包括键盘矩阵、指示灯、电动机控制及电源电路。控制程序设计包括定时中断服务程序、外中断服务程序及主程序。

关键词:模糊控制;洗衣机;全自动;洗衣控制系统;51单片机;控制程序

Fuzzy control based on fuzzy mathematics is developed on the basis of a new kind of nonlinear control method to solve some of the problems can not be solved using traditional methods. Recent years, fuzzy control been more widely used in household appliances control using fuzzy control technology washing machine to automatically identify quality clothing, clothing amount, automatically identify how dirty, automatically determines the amount of water, automatically put into the proper detergent and other functions, not only to achieve a fully automated washing machine, and also greatly improve the quality of the laundry, has a strong practical and good development prospects.

Automatic washing machine automatic control system based on fuzzy control, MCU AT89S51 as the core, you can achieve the intelligent control of the washing machine to improve the laundry quality, and energy conservation.

Based on 51MCU laundry control system, the control panel buttons, lights, and LED display. Button to select the washing machine works, the indicator with the keys work, LED display shows the washing machine washing and dehydration time. Washing the overall circuit module comprises a keyboard matrix, indicator, motor control and power supply circuit. The design of the control program, including the timer interrupt service routine, outside the interrupt service routine and the main program.

Keywords: fuzzy control; washing machine; fully automatic; laundry control system; 51 MCU;

control progra

目录

摘要........................................................... I Abstract (1)

第1章概述 (1)

1.1洗衣机的概念 (1)

1.2洗衣机的发展现状 (1)

1.3洗衣机的发展趋势 (1)

1.4 现有洗衣机存在的一些列问题 (2)

1.4.1漂洗不净洗涤剂有残留 (2)

1.4.2洗衣机配重影响噪音水平 (2)

1.4.3 洗衣机最多能洗多少衣服 (2)

1.4.4 高速甩干有用么 (3)

1.5 本课题的目的 (3)

第2章硬件系统的设计 (4)

2.1洗衣机洗涤原理 (4)

2.2 全自动洗衣机的控制功能要求 (4)

2.3 硬件线路原理 (5)

2.3.1电源部分 (5)

2.3.2功能设置及控制电路 (6)

2.3.3 洗衣机状态显示 (6)

2.3.4 输出控制电路 (6)

2.4 系统工作流程 (7)

2.4.1 主程序设计 (7)

2.4.2 内部定时中断设计 (9)

2.4.3 外部中断设计 (9)

第3章软件系统的设计 (9)

3.1 模糊控制的基本原理 (9)

3.2 模糊化在洗衣机中的应用 (11)

3.3 模糊推理 (13)

3.4反模糊化 (13)

结束语 (14)

致谢 (15)

参考文献 (15)

第1章概述

1.1洗衣机的概念

洗衣机(washing machine)是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。中国规定洗涤容量在6kg以下的属于家用洗衣机:家用洗衣机主要由箱体、洗涤脱水桶(有的洗涤和脱水桶分开)、传动和控制系统等组成,有的还装有加热装置。洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体,有别于使用特制清洁溶液,及通常由专人负责的干洗。

1.2洗衣机的发展现状

根据机电商会研究,近年来,中国洗衣机行业一直维持着20%-30%的稳定增长。机电商会调查结果显示,国内受访消费者家中目前主流使用的洗衣机仍是全自动波轮洗衣机,但滚筒洗衣机的购买欲望在明显上升。与此同时,节水降噪仍是洗衣机技术关注重点,国内受访消费者对于洗衣机的耗水量、耗电量,以及洗涤剂使用量非常关注。目前中国的洗衣机市场,虽然仍以波轮洗衣机为主,但滚筒洗衣机凭借在水耗及洗涤效率方面的优势对波轮洗衣机的市场替代趋势已经逐渐开始显现。

1.3洗衣机的发展趋势

从目前的市场上看,各洗衣机生产商大力推广的概念主要是集中在“节能”、“节水”和“降噪”上,预计此趋势在很长一段时间内都将会是国内洗衣机市场消费者和厂家十分关注的技术点。现代科学技术的发展,特别是嵌入式技术的发展,使微电脑的功能日益强大,微电脑与传感器系统的结合,以及人们对洗衣机使用方便的要求,使得洗衣机的全自动化成为另一个发展方向。因此,从世界范围内来说,洗衣机总的发展趋势是向微电脑,传感系统,智能化、全自动化的方向发展。

1.4 现有洗衣机存在的一些列问题

1.4.1漂洗不净洗涤剂有残留

洗涤结束后,很多用户都会发现残存一些泡沫或是洗涤剂在衣物上面。同时在洗涤结束后一段时间,也会有用户发现洗衣机仍然在往外排水。有人认为这是洗衣机产品质量问题,其实不然,造成漂洗不净的情况有很多,一个是下面会说到的甩干转速不够,一个是洗涤剂使用过量。

我们有时会使用过量的洗涤剂进行清洗,而洗衣机自设程序无法改变,在原有漂洗次数过后还会残留大量洗涤剂不能正常漂洗,就会造成一定的漂洗不净。

另外关于在洗涤结束后仍有水排出的问题,由于我们由于投放了过多的洗涤剂,搅拌后会产生大量泡沫,漂洗不净,就难免会残留大量泡沫在洗衣机内部。当洗涤剂泡沫消失后,残留的水分就会沿着排水口排水,造成继续“排水”的假象。

1.4.2洗衣机配重影响噪音水平

消费者在购买产品时几乎不会对产品的重量多加关注,认为重量只是洗衣机一个无关注要的参数。其实这犯了一个比较常见的错误。洗衣机重量对我们使用有着不小的影响,尤其是对噪音方面。

为了解决噪音问题,厂商一方面对产品性能进行改进,产品设计上也进行改良,洗衣机的重量就是其中一点。为了在高速甩干过程中保持洗衣机的平稳,厂商便在洗衣机重量上做足了文章,增加配重就是其中最常见的方法。增加了配重,在高速甩干中,洗衣机运转就会更加平稳,噪音也就更小了。

1.4.3 洗衣机最多能洗多少衣服

每台洗衣机都会有一个额定的洗涤容量,这个数字是我们挑选洗衣机的一个关键指标。那么我们能够洗涤能效标识上所标示重量的衣物吗?

一般来说,洗衣机洗涤额定重量的衣物应该是没问题的。不过我们要注意到、一个事实:很多品牌有意无意地将洗衣机容量当作是洗衣机洗涤容量来标注。而

滚筒洗衣机的洗衣原理是靠衣物的摔打进行洗涤,同时需要足够摩擦来清除污迹,所以在洗涤时滚筒内要留出足够的空间,这也要求我们不能把内筒装满进行洗涤。因此实际使用时,使用率也就是其50%~80%左右,切不可过大或者过小的选择我们的容积。

另外同一洗涤容量下,内筒的直径、内筒的深度,会造成不同空间大小的内筒类型,对衣物的摩擦、摔打都会有影响,所以我们在挑选洗衣机时,不光要关注洗涤容量,还要关注内筒形状。

1.4.4 高速甩干有用么

不少商家会把高转速作为一个机器独特的卖点来吸引消费者,消费者在听信宣传后,往往会以为高转速下衣物能甩的更干,减少晾衣时间,从而花了更多的钱购买了一台拥有高转速的洗衣机产品。

其实洗衣机的最高转速,只是代表该产品能够达到极限的转速,但不一定能长时间维持该转速。有时候虽然你手动调节了最高转速,但是洗衣机都会有自检功能,当检测到负载过大时,就会自动进行降速调节。

滚筒洗衣机在800~1000转/分的速度即可达到预期甩干效果,再高的转速,甩干效果也不会有明显提升。不过转速越大,在甩干过程中产生的离心力也越大,所以高转速对于降低漂洗残留非常重要,针对上面所说的洗涤不净,高转速的作用,这时开始显现,转速越高,洗涤剂残留现象越不明显。

1.5 本课题的目的

本课题的目的就是设计一种比较合理的全自动洗衣机模糊控制器,这种采用模糊控制的全自动洗衣机能够自动判断被洗衣物的重量轻重、质料软硬,自动检测洗衣桶内水的脏污程度和污渍性质(油污或泥污);能自动预选水位、水流强度和洗涤时间,并能进行衣物偏置的自动纠正等,也应该能在整个洗涤过程中实施监控,并适时调整这些运行参数,以达到最佳的洗涤效果。

第2章硬件系统的设计

2.1洗衣机洗涤原理

洗衣机的洗涤原理是通过模拟人工洗涤衣物发展而来的,即通过翻滚、摩擦、水的冲刷等机械作用以及洗涤剂的表面活化作用,将附着在衣物上的污垢除掉,以达到洗净衣物的目的。现今, 大多数的洗衣机都使用以单片机作为核心控制元件来控制电动机、数码显示管、进水阀、排水阀及蜂鸣器等设备,使洗衣机根据洗涤程序完成洗涤工作。

2.2 全自动洗衣机的控制功能要求

洗衣机完成洗涤过程,关键是对洗衣机内的电动机的运行进行合理的控制,保证洗涤过程的有效,节约,方便等。根据洗衣机的基本功能,硬件电路设计需要考虑:水流强度的问题、洗涤、漂洗、脱水时间设定长短的问题、工作时间或剩余时间显示、工作过程中的暂停、启动、复位、洗完后的报警等问题。

1. 强、弱洗涤功能。强洗时正、反转驱动时间各为4秒,间歇时间为1秒;弱洗时正、反转驱动时间各为3 秒,间歇时间为2秒。

2. 四种洗衣工作程序: 标准程序、经济程序、单独程序和排水程序。标准程序是进水→洗涤/ 漂洗→排水→脱水,如此循环3遍,第一遍为洗涤,时间为6 分钟,第二、第三遍漂洗,时间分别为4分钟和2分钟。排水时间采用动态时间法确定, 脱水时间为2分钟。经济程序与标准程序一样,只是没有第三遍的漂洗环节。单独程序是进水→洗涤(6分钟)→结束(留水不排不脱),排水程序是排水→脱水→结束,时间确定与上述程序相应环节相同。

3 . 进、排水故障自诊断功能。在进水或排水过程中,若在一定的时间范围内进水或排水未能达到预定的水位,就认为进、排水系统有故障,因此通过报警程序发出警告信号,提醒操作者进行人工排除。

4 . 安全保护和防振动功能。脱水期间,若打开机盖,洗衣机会自动暂停脱水;若出现衣物缠绕引起脱水桶重心偏移而不平衡,洗衣机会自动暂停脱水,以

免振动过大,待人工处理后恢复工作。

5. 间歇驱动方式。脱水期间采取间歇驱动方式(驱动5秒,间歇2秒),以便节能。间歇期间靠惯性力使脱水桶保持高速旋转。

6. 暂停功能。当按下暂停键/ 启动键时,洗衣机须停止工作,再按该键,洗衣机又能按原来所选择的工作方式继续工作。

7. 声光显示功能。洗衣机各种工作方式的选择和各种工作状态均有声、光提示或显示。

2.3 硬件线路原理

采用5l系列单片机作为控制核心,主要包括电源部分、功能设置及控制电路、洗衣机状态显示及输出控制电路。主要组成部件有:单片机、74LSl38译码器、指示灯、LED显示器、电动机、蜂鸣器、电磁阀以及按键等.硬件线路图如图2.1所示。

图2.1 硬件线路原理图

2.3.1电源部分

市电先经变压器降压,再经桥式整流电路整流,最后用三端稳压器稳压得到5v的电压作为整个控制器的工作电源。

2.3.2功能设置及控制电路

(1)暂停键K0,接P3.3,用外部中断l实现工作过程的暂停,根据人的需要可以进行手工洗涤。

(2)水位开关Kl,接P1.0,水位到位时,Kl闭合。在进水期间,系统不断检~lJKl,当检测到Kl闭合就停止进水。

(3)按键K2,接P1.6,作为工作过程中的启动键。

(4)按键K3,是洗衣强度选择键,接P3.4。每按一次代表一种强度。分别是标准、弱洗、强洗和自编,由4个指示灯进行显示。

(5)按键K4,接P3.5,对洗衣时间进行设置,并用数码管LEDl和LED2显示。

(6)按键K5,接P3.6,对漂洗、脱水次数进行设置,并用数码管LED1显示。

(7)压电蜂鸣器接P1.7,做洗衣时间至0以及故障发生的报警器。

2.3.3 洗衣机状态显示

(1)74LS138译码器为3—8译码器,选用它可以解决I/O口线数量不足问题。从控制要求可知,洗衣机的工作模式以及工作程序必须有7中不同的显示加以区别。74Lsl38译码器的输入端C,B,A分别接Pl.3、Pl.4、Pl.5,输出端分别与7个发光二极管DO~D6的阴极相连,发光二极管阳极接电源。输出端YO控I~IJDO “弱洗”指示灯;Y1控制Dl“标准洗”指示灯,Y2控制D2“强洗”指示灯,Y3控D3“自编”指示灯,Y4控制D4“洗衣”指示灯,Y5控制D5“漂洗”指示灯,Y6控制D6“脱水”指示灯。

(2)单片机的P0口和P2口分别接一个LED数码管。PO用于控制低位显示器,P2口用于控制高位显示器。

2.3.4 输出控制电路

输出控制电路由触发器电路和相应的双向晶闸管组成。控制电机正反转以及进水阀和排水阀的开启和关闭。通过触发器电路和相应的双向晶闸管,电动机的正转和反转用单片机Pl.l和Pl.2进行控制;进水电磁阀和排水电磁阀用单片机的P3.O和P3.1进行控制。

2.4 系统工作流程

2.4.1 主程序设计

根据硬件设计要求,控制主程序流程图如图2.2所示。洗衣机通电之后,单片机上电,首先进行程序的初始化,包括定时器0、外部中断0、外部中断l的初始化,以及各参数初值的设定。默认洗衣强度为“标准洗”,漂洗次数3次。然后扫描K2、K3、K4、K5健的状态,确定洗衣强度R2、洗衣时间R3和漂洗次数R4。洗衣机处于待命状态,控制指示灯显示洗衣强度,数码管LED1和LED2显示预设洗衣时间。当发现启动键K2按下,洗衣机从待命状态进入工作状态。完成进水一洗涤一脱水一漂洗的循环过程。当洗衣结束时,控制蜂鸣器发声。图2.3是洗衣机系统控制表。

图 2.3 控制表

图2.2 主程序流程图图2.4 洗涤过程程序流程图

①进水程序设计

当P3.0=l时,打开进水电磁阀开始进水。当水位到达要求时,P1.0=O即水位开关Kl闭合,关闭进水电磁阀,P3.0=0,进水结束。

②洗涤过程

程序设计电机正反转均为10S,根据R2的值确定洗衣强度、洗衣时间R3以及电动机的间歇时间,具体见图2.3。程序流程图如图2.4所示。

③脱水、漂洗过程程序设计

脱水前先打开排水阀排水lmin。然后启动电动机脱水lmin,并保持排水阀开启,然后停止脱水。接着判断漂洗次数即R4的值,若R4为0则洗衣结束,开蜂鸣器提醒洗衣结束,系统返回初始待命状态;若R4不为0,则再次执行进水操作,进入下一循环。程序流程图如图2.5所示。

图2.5 脱水漂洗程序流程图

图2.7 外部中断0程序流程图

图2.8 外部中断1程序流程图图2.6 内部定时中断程序流程图

2.4.2 内部定时中断设计

工作过程中所需的各种计时均有定时器。定时中断服务程序提供。单片机晶振频率12MHz,定时器O选择工作方式l,设置时间常数,每0.1S中断一次。中断处理程序流程图如图2.6所示。

2.4.3 外部中断设计

为了防止外部电压过高或过低对洗衣机的电器及控制硬件产生破坏,用外部中断0进行保护,如图2.7所示。当电压过高或过低时,引起外部中断0,洗衣机停止一切动作,进入保护状态。

用外部中断l来实现洗衣过程停止工作。在洗衣过程中,当暂停键KO按下时,引起外部中断l,转入中断l处理程序。中断l处理程序将使洗衣机停止工作,并将停止前的状态存储起来。当按下启动键K2时,洗衣机又恢复工作。程序设计流程图如图2.8所示。

第3章软件系统的设计

3.1 模糊控制的基本原理

模糊洗衣机通过对衣质、衣量、衣物肮脏度及初始水位高低情况等输入量,来决定洗涤时间、水流强弱、洗涤剂用量以及脱水时间等。因此,系统的被控对象主要是洗涤时间、水流强弱、洗涤剂用量及脱水时间等,即输出量。洗衣机中被控对象的运动规律极其复杂,很难用数学语言的形式来表达。而模糊控制无需建立被控对象的数学模型。因此适用于洗衣机控制。模糊型洗衣机无需人为按键设置水位、水流方式、洗涤时间、清洗时间和脱水时间,用户只需放进待洗衣物,按下启动键,洗衣机便能自动完成洗涤过程,实现了真正的“全自动”。

模糊洗衣机要求控制系统能根据测得的衣质、衣量情况。确定适当水位、水流强度、洗涤时间、洗涤剂用量,并根据肮脏度的变化合理地修正洗涤时间,以达到节水和节能的目的。

模糊控制是一种建立在模糊数学理论基础之上的基于规则的智能控制方法,它的理论方法、实现技术都和传统的控制理论和技术有极大的区别. 作为一种较新的智能控制方式,模糊控制也要遵循一定的规律和法则,也即模糊控制具有一种与之相应的机制和原理。

对于模糊控制来说,其核心在于模糊控制器。也就是说,模糊控制的机理是通过模糊控制器来体现的。模糊控制器的思想来自人们在生产实践中对被控对象的控制。模糊控制器对被控对象的控制依据的是人类的模糊控制经验或意念并表现为模糊控制语句形式的描述。在模糊控制语句中,含有人类对环境的模糊检测和对被控制对象的模糊命令。在人执行的模糊控制中,对环境的模糊检测是由人的感观对环境进行接触并通过头脑的智能过程实现的。而目前人们所研究的模糊控制是由计算机而不是由人去执行的,因此在计算机中必须有能较好地完成人在模糊控制中所完成有关工作的功能。图3.1是一模糊控制器的结构框图。它由模糊化接口、反模糊化接口、知识库和决策逻辑组成,模糊控制器各部分功能分述如下:

(1) 模糊化接口功能。完成被控制对象有关状态的精确量向相应模糊量的转换;

(2) 存储知识库。计算机应能把用于模糊控制的知识库存储在内部,以供知识推理时使用。知识库由数据库和语言控制规则库组成。数据库即是隶属函数集,语言控制规则库即是模糊控制规则库;

(3) 决策功能。它是模糊控制器的核心功能。模糊控制器模拟人类的决策能力进行模糊决策;

(4) 反模糊接口功能。其作用是把模糊控制器执行决策后产生的模糊控制量转换成合适的精确控制量。模糊控制器的工作过程简述如下:知识库用于存储模糊量和模糊控制规则,并向模糊化接口提供模糊量的隶属函数形态。这样,模糊化接口在接收到外部的精确量输入后,就可将其转换成对应的模糊量及隶属度。知识库也向反模糊化接口提供模糊量的隶属函数形态,反模糊化接口则根据输出的模糊量及隶属度,转换成与之对应的精确量。同时,知识库向决策逻辑提供控制规规则,由决策逻辑执行推理过程,推断出输出模量。

图3.1 模糊控制器的结构框图

3.2 模糊化在洗衣机中的应用

智能型洗衣机的控制器是一个多输入、多输出的控制系统, 它应用了模糊控制技术。输入变量有布质、布量、脏污程度、脏污性质、温度。输出变量有水位、水流、洗涤时间、脱水时间、洗涤剂投放量、漂洗方式和次数六种结果。为了使控制效果既好又使控制简单, 采取矛盾分析方法, 具体策略是:1根据布质、布量确定水位高低和水流强度;2根据布质、布量和温度确定初始的洗衣时间;3根据洗涤过程中的浑浊度信息来修正实际的洗涤时间长短和漂洗次数的多少。

1. 水位设定的模糊控制

(1)模糊量的定义:

布质的模糊子集为{化纤,棉布};布量的模糊子集为{少,中,多};水位的模糊子集为{少,低,中,高};

根据经验和实验数据,各模糊子集的隶属函数采用梯形与三角形隶属函数,模糊变量布质、布量、水位的隶属函数如图2、图3、图4 所示。

(2)根据实际操作经验可总结出如表1所示的水位模糊控制规则表。

2. 水流强度的模糊控制

(1)水流强度的模糊量可定义为:{弱,中,强},其隶属度函数如图5所示。

(2)根据实际操作经验可总结出如表2所的水流强度模糊控制规则表。

3. 洗衣设定时间的模糊控制

(1)洗衣设定时间和温度的模糊量定义如下:洗衣设定时间的模糊子集为{很短, 短,较短,中,较长,长,很长};其隶属度函数如图6所示。温度的模糊子集为{低,中,高}。

(2)根据实际操作经验可总结出如表3所示的洗衣设定时间模糊控制规则表。

4.实际洗涤时间的调整方法

洗衣过程中必须根据实际洗涤衣物的脏污程度和脏污性质的不同,对洗涤时间做适当的修正,以保证洗净度高,洗衣时间又不过长。表4所示为洗衣修正时间模糊控制规则表。

洗衣修正时间的模糊子集为{负多,负少,零,正少,正多};

脏污程度的模糊子集为{轻,中,重};

脏污性质的模糊子集为{泥性,中性,油性}。

3.3 模糊推理

洗衣机模糊控制系统的主要工作就是依据语言规则进行模糊推理决策。因此.在进行模糊规则推理之前,先要确定好语言控制规则(即知识库)。语言控制规则是根据经验知识来确定的。并在实验过程中不断加以修正和完善。它相当于计算机程序设计语言的条件语句:“IF??THEN??”。

根据输入量与输出量的分级组合,对于水流强度和洗涤时间可以用以

27(=3x3x3)条模糊规则来表示。

规则一:如果负载偏小,衣质化纤织品偏多,且水温偏高;那么将水流特弱。洗涤时间特短。

规则二:如果负载偏大.衣质化纤织品偏多,且水温偏高:那么将水流中等.洗涤时间中等。

3.4反模糊化

输出反模糊化就是要将语言表达的模糊量恢复到精确的数值。即要根据输出模糊子集的隶属度计算出确定的值。反模糊化采用质心法。质心法对于输出变量模糊子集三角形定义,其汇编语言编程相当复杂。为简化编程,输出变量模糊子集采用单值定义。这样反模糊化过程编程就大为简化。

结束语

通过对毕业设计论文的方案设计与提出,程序的设计与编程等过程。使我对四年来所学的知识有了一个清晰明确的总体概括,具体体现在:通过本次毕业课题设计,我了解到洗衣机控制器的主要设计思路,巩固了自己所学电气控制方面的大量学科知识,也加深了诸如AutoCAD绘图软件、Office办公软件、等一系列设计毕业课题论文所需要的必须辅助技能的使用熟练程度,另外还有专门值得一提的是对新生事物的熟悉和迅速掌握其特性规律、结构原理及相关功能作用的认知能力有了大幅提高,这是关键的,也是我最看重的,最珍惜的。同时,也了解到洗衣机控制器系统具体步骤措施、这其中的要点难点、技术处理,和作为主控制器的AT89C51单片机的工作原理以及电源电路的内部功能结构,完成毕业课题设计后,不但明显感到自己在大学求学期间的充实、激情以及钻研精神,也使自己多年来所学的理论知识和实践有了一次有机结合充分发挥的绝好机会,进一步深化巩固了自己的专业知识。当然在本次毕业设计中,同时也不可避免地认识到自身某些方面的不足之处,例如所学专业知识不够全面平衡,有的相当熟练,有的则略显生疏,这样就给本次毕业课题设计带来一定难度,以至于初稿反复修改重拟好几次,耽误了办事进度与效率。

在当今科技发达日新月异的现代社会,科技与技术更新换代的脚步相当快,所以作为一名自动化的本科生一定要本着“活到老,学到老”、“学无止境”的人生态度,随时有着警惕感,保持不断积极“充电”的心态,丝毫不能松懈,以迎接新的挑战。

因为时间仓促,本人水平有限,故论文中所述内容如有不够详细、明确的地方还请各位老师及领导批评指正,本人再次表示虚心接受和聆听教诲,诚谢!!!

致谢

本论文是在老师的悉心指导和热情关怀下完成的,老师渊博的知识,严谨的治学态度及随和的为人之道给我留下了深刻的印象,这将使我我终身受益,同时,老师在生活上也给了我极大的鼓励和帮助。为此,我要对她致以最衷心的感谢。

在本科学习的四年中,我与同学建立了深厚的友谊,他们在我遇到困难时伸出了无私的援助之手,对他们的帮助我非常感谢。最后,对关心,支持我的亲人和老师致以最衷心的感谢。

参考文献

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[8].B.Kosko. Fuzzy Systems and Neural Networks,Prentice Hall, 1992

全自动洗衣机PLC控制课程设计

目录 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 (2) 1、1全自动洗衣机发展概括 (2) 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 (2) 1、3 PLC的选择 (2) 第二章:全自动洗衣机工作及要求 (2) 2、1全自动洗衣机控制要求 (2) 2、2全自动洗衣机的工作流程及原理 (3) 第三章:接线图及原理图 (4) 3、1控制系统硬件接线图 (4) 3、2控制系统原理图 (5) 第四章:程序流程图及说明 (5) 4、1程序流程说明、 (5) 4、2程序的流程图 (6) 第五章:全自动洗衣机PLC控制系统程序 (7) 5、1输入输出地址及定时器,计数器 (7) 5、2程序编制 (8) 第六章:参考文献 (16) 第七章:总结 (16) 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 1、1全自动洗衣机发展概括 目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水,节能,高效结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能,新型的洗涤方式,高

速脱水以及低噪音等方面都有了很大的提高。 近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式,双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机与滚轮式全自动洗衣机方向发展,其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,产量质量逐步提高,以生产出技术性能优良的多种品牌的全自动洗衣机供应市场。 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 洗衣机需要更好的满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC来作为控制器,就能很好的满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向自能化洗衣机方向发展。 1、3 PLC的选择 本设计应用了西门子公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7—200系列PLC,设计实现全自动洗衣机控制系统。该系统充分利用了可编程控制器的多方面设计知识与方法,使该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。 第二章:全自动洗衣机基本结构 2、1全自动洗衣机控制要求 1、全自动洗衣机控制系统的要求: (1) 按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水 位,关水 (2) 2秒后开始洗涤 (3) 洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (4) 如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (5) 开始清洗,重复(1)~(4),清洗两遍 (6) 清洗完成,报警3秒并自动停机 (7) 若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)与手动脱水(不计数) 2、2全自动洗衣机的工作流程与工作原理 1.全自动洗衣机的工作流程 全自动洗衣机的单循环工作流程示意图

单片机课程设计报告_基于89C51的全自动洗衣机控制器设计

单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题基于89C51的全自动洗衣机控制器设计学院名称:电气工程学院 专业班级: 学生: 学号: 指导教师: 设计地点: 设计时间: 指导教师意见: 成绩: 签名:年月日

单片机系统 课程设计 课程设计名称:基于89C51的全自动洗衣机控制器设计专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点: 课程设计时间:

单片机系统课程设计任务书学生专业班级学号 题目 课题性质工程设计课题来源自拟指导教师 主要容(参数)利用89C51设计全自动洗衣机,实现以下功能: 1.可以实现自动洗涤功能 2.衣物脱水功能 3.洗衣机完成一次洗涤之后会发出警报,提示已经洗完 任务要求(进度) 第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。 第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。 第5-6天:软件设计,编写程序。 第7-8天:实验室调试。 第9-10天:撰写课程设计报告。要求容完整、图表清晰、文理流畅、格式规、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。 主要参考资料[1] 迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].:国防工 业,2004 [2] 熊志奇.微机自动配料控制系统[J].电子技术应用,1997,(10):30-32 [3] 周建洪.自动配料控制系统的研制[J].工矿自动化,2003,(06):27-29 [4] 庆彬,毕丽红,王铸.工业自动配料系统的精度分析[J].自动化技术与 应用,2005,(05):79-81 [5] 中国电子网.21IC. 审查意见 系(教研室)主任签字:年月日

基于西门子plc全自动洗衣机课程设计

摘要本文介绍了利用西门子系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用德国西门子公司生产的S7-200型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计,并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 ?关键字:PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计 目录

设计体会 (21) 1 引言 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。 1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。之后,水力洗衣机,内燃机洗衣机也相继出现。 1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。 70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。 90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。 全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分: 全自动洗衣机可分为两大类: 第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。 第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此,电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

全自动洗衣机单片机课程设计

全自动洗衣机单片机课 程设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

一、设计目标 1、全自动洗衣机 用51系列单片机89C51控制全自动洗衣机的运行,使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。不同的衣物,洗涤、漂洗、脱水和洗衣电机正反转所用的时间不同,要求设计能够实现过程选择,并在LED显示屏上显示过程代码。在运行的时候能显示完成整个过程的剩余时间。 2、洗衣机主要功能:进水、洗涤、脱水、排水 具体功能有浸泡、强力洗、轻柔洗、标准洗、快速洗、单独洗、单独脱水、漂洗脱水 二、设计过程 洗衣机要实现衣服的洗涤、漂洗和脱水,离不开进水、电机正转、电机反转和排水这四个动作。上述四个动作,是通过单片机的P0端口,做输出端口,去控制双向可控硅通断来实现的,如下图所示。同时加上输入开关的按钮、数码管显示器、蜂鸣按警器和欠压检测保护电路等,就可以形成完整的单片机控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行控制、检测以及与用户交互。 三、设计结果 (1)硬件部分 1、电路图

2、PCB版图

(2)、汇编语言 洗衣机的一次洗衣过程控制过程主要为顺序控制,如先进水、洗涤(电机正转反转)、再排水脱水。将把脱水、洗涤、进水单独编为一个子程序,由主程序根据过程选择,不断调用,可以减少源程序的长度,不同的洗衣过程,三大动作的时间不同,这可以通过建立数据表格,通过查表的方式获得每个洗衣过程所需时间。此外,还需编出显示子程序,延时子程序供主程序不断调用。 1、流程图 (1)、洗衣机控制系统主程序流程图

全自动洗衣机课程设计教学内容

全自动洗衣机的设计 一、题目《全自动洗衣机的设计》 1.1全自动洗衣机的介绍 洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成,控制器通常设有几种洗涤程序,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。 1.2全自动洗衣机的发展背景 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。 1858年,汉密尔顿·史密斯制成了世界上第一台洗衣机。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人比尔·布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体,第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年,他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。 1932年后,美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机,洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成,使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。 这种滚筒洗衣机,目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。 第二次世界大战结束后,洗衣机得到了迅速的发展,研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底,又称涡卷式洗衣机。 近几十年,在工业发达国家,全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。像我国的世界500强海尔,由一个频临破产的企业一跃成为全球洗衣机顶级制造商。它制造的海尔洗衣机畅销全球。 1.3全自动洗衣机的发展前景 全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在,超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用,使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用,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,减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐,引发了洗衣机消费健康潮。 另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制,只需按一下按钮一切搞定!同时,用户可以按照自己的洗衣习惯,自主选择时间和方式,自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适,如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗;斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰;蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便,DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出,等等。 另外,大容量成为不变的消费趋势。前几年,洗衣机容量多为4-5公斤,

基于单片机 洗衣机的设计

基于单片机的洗衣机设计 摘要 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制,已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。随着单片机技术的发展,用单片机来作为控制器,能更好的控制洗衣机,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。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,完全可以满足设计的需求。本系统采用AT89C51单片机作为控制系统,设计目的主要是为了熟悉单片机系统设计的基本方法并实现基本的洗衣机功能。系统的控制面板主要由按键开关组成,按键选择洗衣机工作模式,并且可以根据需要调整洗涤时间长短。LED液晶显示器则显示洗衣机的工作模式和洗涤时间。洗衣机的整体电路模块包括按键矩阵、液晶显示、电机及驱动电路。控制程序设计包括定时中断服务程序、时间设定程序、外中断服务程序及主程序。整体来说系统设计基本达到设计目标。 关键词:单片机控制洗衣机液晶屏电机

Abstract Washing machine is the People's Daily life common kind of home appliance, life has become a indispensable household electrical appliances. In the industrial production is also widely used. But the traditional relay-based control, cannot have satisfied people to the requirements of the automation degree of the washing machine. Along with the development of the single chip microcomputer by using single chip processor to as a controller, and can better control washing machines, and to control the way agile diversity, control mode according to different situation the application can be different. With a small volume and microcontroller programming flexibility and produce DuoZhong control function, and can meet the design requirements. The system USES AT89C51 single chip microcomputer as control system, the design purpose mainly to familiar with single-chip microcomputer system the basic method to design and realize the basic function of the washing machine. The system control panel composed mainly by button switches, key choice washing machine work mode, and may, according to needs to adjust the washing time length. LED LCD display of the washing machine is working mode and washing time. The washing machine of the whole circuit module includes key matrix, liquid crystal display, motor and power circuit. Control program design including timing interrupt service procedure, time setting process, and outside the interrupt service

PLC全自动洗衣机课程设计报告书

目录 前言 (1) 第一章全自动洗衣机控制系统方案 (2) 1.1 PLC控制系统的设计的基本准则 (3) 1.2 PLC的简要介绍 (4) 1.3 PLC的控制特点 (5) 1.4洗衣机的PLC控制系统 (6) 1.5控制系统理论 (7) 1.6主电路原理图………………………………………. 第二章可编程控制器的硬件设计…………………… 2.1可编程控制器的选择…………………………….. 2.2可编程控制器I/O口分配表……………………… 2.3外部接线图…………………………………….. 第三章可编程控制器的软件设计……………………. 3.1 全自动洗衣机的控制要求…………………………3.2 洗衣机工作流程图…………………………………3.3控制系统的梯形图……………………………….. 第四章课程设计体会………………………………… 参考文献………………………………………………..

前言 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场,高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛,利用PLC控制,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作,可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。

基于mcgs组态的全自动洗衣机课程设计

基于mcgs组态的全自动洗衣机课程设计 摘要:随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场,高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。 尽管洗衣机有了很大发展,但消费者的需求不断提高。为使洗对衣机的操作更方便、更人性化,本论文就怎样利用MCGS来仿真来控制全自动洗衣机进行了调查,对其中程序、动画效果等问题进行了分析和研究,实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。 关键词:全自动洗衣机;控制 ABSTRACT with the development of social economy and improvement of science and technology, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Full automatic washing machine produced a great convenience to people's life. Washing machine is the domestic electrical appliances industry does not only make price war industry, after several years of steady development, domestic washing machine both in quality or function and world advanced level synchronization. The washing machine market, high efficiency and energy saving, water saving, energy saving, environmental protection type washing machine always occupy the dominant position in the market.Although the washing machine has a great development, but consumer demand increases. In order to make the washing of clothing machine operation more convenient, more humane, the paper on how to use MCGS to simulation to control the automatic washing machine was investigated, the program, animation and other problems are analyzed and studied, realize the full automatic washing machine and the normal operation of the

基于单片机的全自动洗衣机课程设计报告书

目录 摘要.............................................................. 错误!未定义书签。Abstract .............................................................. 错误!未定义书签。1机械结构.. (1) 1.1.1外箱体 (1) 1.1.2弹性支承结构 (2) 1.1.3面框 (3) 1.2洗涤脱水系统 (3) 1.2.1盛水桶 (3) 1.2.2洗涤脱水桶 (4) 1.2.3波轮 (5) 1.3.传动系统 (5) 1.3.1电动机 (5) 1.3.2离合器 (6) 1.3.3电容器 (7) 1.3.4电动排水牵引器 (8) 1.4进水、排水系统 (9) 1.4.1进水电磁阀 (9) 1.4.2水位开关 (10) 1.4.3排水电磁阀 (11) 二、系统原理图: (13) 2.1 单片机的复位电路 (13) 2.1 单片机的复位电路 (14) 2.2 单片机的时钟电路 (15) 2.3 蜂鸣器报警电路 (15) 2.4 电动机的控制电路 (16) 2.4.1继电器的作用 (16) 2.4.2电动机控制电路的工作过程 (16) 2.5 进水/排水电路 (17) 2.5.1电动式排水牵引器 (17) 2.5.2排水电路工作原理 (17) 2.5.3进水电磁阀 (17) 2.5.4进水水电路工作原理 (18) 2.6开关复位电路 (19) 2.7 设置/开始、暂停电路 (21) 2.8 状态显示电路 (21) 2.9 甩干时开盖暂停电路 (22) 2.10 PCB板 (23) 三、洗衣机程序 (25) 3.1主要容 (25) 3.2主要功能 (25) 3.3程序介绍 (26) 四.调试过程 (38) 4.1硬件设置 (38) 4.2程序调试 (40)

基于单片机的洗衣机设计

. 单片机原理及系统课程设计 专业:自动控制 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 交通大学自动化与电气工程学院 2014年1 月12日

基于AT89C51单片机的全自动洗衣机设计 1 设计目的及要求 1.1设计目的 洗衣机已成为人们日常生活中必不可少的一部分,但是传统的基于继电器的控制,已不能满足人们对洗衣机的要求。因此设计了基于单片机的洗衣机控制电路系统,由单片机控制实现洗衣机的各项功能。单片机的体积小,控制功能灵活,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。由于个人能力有限,所设计的洗衣机比前沿科技产品要差很远。所以这次课程设计的主要目的在于通过亲手操作,查找资料,培养自己的分析设计能力,把这学期课程中零散的知识进行整合,将理论的知识联系到实际的生活中,在实例中深入理解一些理论知识,并从中有所收获。 1.2设计要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态(进水、浸泡、洗衣、脱水、结束)。显示工作剩余时间(洗衣程序可自定义,时间精度:秒)。洗衣时交替正、反转。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 利用AT89C51单片机的P0,P1,P2,P3串行口的输入输出功能,控制数码管、电动机、发光二极管的工作状态,进而模拟洗衣机的基本工作过程。 洗衣机的主要工作过程是:进水—洗涤—漂洗—换水—漂洗—换水—漂洗—换水—脱水—结束。上述工作过程中,包含三个过程:洗涤过程、漂洗过程、脱水过程。 (1) 洗涤过程:放好待洗物,启动开关,进水阀通电,向洗衣机供水,供水结束后,洗涤电动机接通电源,通过电机不停的正转、反转,形成洗涤水对洗涤物产生强烈的翻滚作用;同时衣物之间、衣物与四周桶壁之间产生互相摩擦和撞击力,达到洗涤衣物的目的。 (2) 漂洗过程:漂洗的目的在于清除衣物上的洗涤液,因此,漂洗过程与洗涤过程的电机动作是完全相同的。

自动洗衣机课程设计报告

课程设计 课程名称: 学院:专业: 姓名:学号: 年级:任课教师: 年月日

文档编写格式,本页在报告完成后删除目录为参考格式,可根据具体情况修改,目录应为超链接形式。正文中文为宋体小四,其他(包含程序字体)为Consolas,段落间距1.3。除在附录总附上图纸外,还需要打印A3大小图纸两张,内容包括:1、控制电路设计原理图,绘制软件为Altium Designer,右下角包含以下信息:大图名课程名称指导教师制图人班级学号姓名制图时间2、系统仿真图(proteus),如无仿真则不用,但需绘制系统PCB(Altium Designer)。 原理图例:

目录 目录 键入章标题(第1 级) (1) 键入章标题(第2 级) (2) 键入章标题(第3 级) (3) 键入章标题(第1 级) (4) 键入章标题(第2 级) (5) 键入章标题(第3 级) (6) 1.1设计背景.............................................................................X 1.2设计要求.............................................................................X 1.3设计思路简介.........................................X 第2章系统开发平台与环境.................................X 1.1 XXXXXXXXX开发环境简介.........................................X 2.2 XXXXXXXXX开发环境简介............X ............. ............. ............. 第3章XXXX硬件系统设计过程...............................X 3.1 XXXX硬件系统总体框图 .................................X 3.2 XXXX硬件系统元件选型 .................................X

PLC专业课程设计全自动洗衣机梯形图

PLC专业课程设计全自动洗衣机梯形图

电气控制与PLC 课程设计 题目: 全自动洗衣机梯形图控制系统设计 院系名称:机电工程学院 专业班级: 09机械电子工程 学生姓名: 学号: 指导教师: xx 设计地点: xxx 设计时间: xxxx

摘要 随着社会的不断发展,全自动洗衣机已经越来越普遍的应用在人们生活当中,其控制方式也是多种多样,各有千秋。 本文是基于三菱FX2N系列可编程控制器的全自动洗衣机梯形图控制系统的设计,三菱FX2N系列可编程控制器指令丰富,编程容易,功能扩展方便,修改灵活,而且结构简单,抗干扰能力强,可以接各种输出、输入扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。 本文选择三菱FX2N-24MR为核心部件,着重进行硬件接口设计,利用梯形图和语句表进行编程,实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。 关键词:PLC;步进梯形图;顺序控制

目录 1 引言 0 系统背景描述 0 系统控制要求 (1) 2. 系统设计方案 (2) 系统功能描述 (2) 方案的论证 (4) (5) 3 硬件电路设计 (6) PLC选型 (6) 水位传感器的选择 (6) 接触器的选择 (7) 继电器的选择 (7) 进水阀的选择 (7) 排水阀的选择 (8) 电动机的选择 (8) I/O点分配 (10) I/O接线图 (11) 4软件设计 (12) 控制方案 (12) 全自动洗衣机控制程序流程图 (13) (14) 中间变量的记录 (16) 系统调试 (17) 设计心得 (18) 参考文献 (19) 附录指令表视图 (20)

单片机课程设计(洗衣机控制系统)

单片机课程设计(洗衣机控制系统)

东北石油大学 课程设计 课程单片机课程设计 题目洗衣机控制系统设计 院系电气信息工程学院 专业班级测控14-1班 学生姓名孔锡达 学生学号 140601240115 指导教师路敬祎(副教授)赵志华(副教授) 2017年7 月28日

任务书 课程单片机课程设计 题目洗衣机控制系统设计 专业测控14-1班姓名孔锡达学号140601240115 主要内容: 本课题针对洗衣机控制系统的发展现状以及当今社会发展对于产品智能化的要求,设计一种基于单片机微处理器的控制系统。要求具有较高的可靠性和实用性,实现智能化控制。本文以单片机为控制器核心设计控制系统,使洗衣机可处于自动模式依次进行进水、洗涤、排水、脱水四个过程;也可处于手动模式通过按键进行洗涤、排水、脱水三个过程的选择,并且处于何种模式,何种过程能够通过指示灯显示。 基本要求: 1、分析洗衣机控制系统设计各种方案的优缺点,说明本设计方案选用原则; 2、阐述本设计方案的基本工作原理、分析并注明元器件选取参数; 3、绘制并分析洗衣机控制系统硬件设计原理图及电路图; 4、设计完整的程序框图和程序清单; 参考文献: [1]余永权.单片机在控制系统中的应用[M].北京电子工业出版社,2003: 23-78. [2]冯先成.单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社,2009: 56-98. [3]元增民.模拟电子技术[M].北京:中国电力出版社,2009:35-97. [4]万光毅,严义,邢春香.单片机实验与实践教程[M].北京:北京航空航

天大学,2006:23-110. 完成期限2017.7.17—2017.7.28 指导教师 专业负责人 2017年7 月16日

(完整版)(三菱FX)全自动洗衣机的PLC控制课程设计

长春工程学院 课程设计报告册 题目全自动洗衣机的PLC控制 系别机电学院 专业机械电子工程 班级机电xxx班 学号xxxx 姓名xxxx 指导教师xxx 二○一一年7 月4日 一.设计课题: 全自动洗衣机的PLC控制

二。课题内容: 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制,并画出硬件接线图。 三.设计目的: 1 . 进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识 2.掌握PLC程序的设计及调试方法 3.学会查阅有关专业资料及设计手册 四.程序设计任务及要求 1.控制要求 按下启动按钮及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水位,关水 (1)2秒后开始洗涤 (2)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (3)如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (4)开始清洗,重复(1)-(4),清洗两遍 (5)清洗完成,报警3秒并自动停机 (6)若按下停车按钮,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数) 五.PLC全自动洗衣机设计的意义 PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握,是电控人员熟悉的梯形语言,使用术语依然是"继电器"一类术语,大部分与继电器触头的连接相对应,使电控人员一目了然. PLC控制使用简单,它的I/O做好,输入输出信号可直接连接,非常方便,而输出口具有一定驱动能力,其输出触头容易达220V.2A. PLC是专门应用手工业现场自动控制装置,再系统软硬件上采用抗干扰措施. 当工作程序需要改变时,只需改变PLC的内部,惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动. 从这些方面突出了使用PLC控制全自动洗衣机的优越性. 六.PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1S系列 七.控制全自动洗衣机的课题思路

单片机课程设计 洗衣机控制器

上海电力学院16位单片机大作业 实验报告 实验名称:洗衣机控制器 专业:通信工程 姓名: 班级: 学号:

一、设计目的 运用C 语言,深入了解MC9S12XS128单片机的知识,根据题目的要求进行软硬件的设计和调试,从而加深对于本课程知识点的理解,掌握了如何使用CodeWarrior 来整合各种驱动模块,再通过算法实现硬件上的运行。 二、功能描述 最终运行程序实现的的功能为: 通过对于CodeWarrior 软件的操作,编写代码,最终实现freescale MC9S12XS128单片机简单控制洗衣机洗衣功能。 按自己的要求将实验箱连线,通电后,LCD 显示屏上面上排显示可以设定的时间,下排显示倒计时的时间,通过键盘输入设定的时间,开始计时,LED 显示灯(绿灯亮起)。设置好固定的洗衣时间后,开始执行“洗衣”,倒计时完成后,即“洗衣”完成,在LCD 显示屏上面显示“洗衣”的时间到,即时间到00:00,LED 所有灯亮。 三.实验设备 1.PC 机 一台 2.S12嵌入式开发系统 一台 3.连接导线 若干 4.小键盘 一个 四.模块 (一)定时模块 定时器实现溢出中断接线图 PTA0 PTA1 PTA2 PTA3 PTA4 PTA5 PTA6 PTA7 PTA 口(KEY1-8) Vcc 导线接插点

(二)LED 指示灯模块 0x55:绿灯亮 0xFF :全部灯亮 (三)LCD 显示模块 表7-1 HD44780引脚信号 管脚号 符号 电平 方向 引脚含义说明 1 Vss 电源地 2 Vdd 电源(+5V) 3 V0 液晶驱动电源(0~5V ) 4 RS H/L 输入 寄存器选择;1-数据寄存器 0-指令寄存器 5 R/W H/L 输入 读写操作选择:1-读操作 0-写操作 6 E H/L H →L 输入 使能信号:R/W =0,E 下降沿有效 R/W =1,E=1有效 7~10 DB0~DB3 三态 8位数据总线的低4位,若与MCU 进行4位传送时,此4位不用 11~14 DB4~DB7 三态 8位数据总线的高4位,若与MCU 进行4位传送时,只用此4位 15~16 E1~E2 输入 上下两行使能信号,只用于一些特殊型号 (四)键盘输入模块 键盘接线原理图: 实验箱提供一个16键键盘,用于键盘中断信号的输入。键盘插孔如下图所示。 图7-1 MCU 与LCD 的连接 LCD(HD44780) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 E R/W RS V0 Vdd V SS +5V PTB7 PTB6 PTB5 PTB4 PTB3 PTB2 PTB1 PTB0 PTM6 PTM3 PTM2

基于的51单片机全自动洗衣机设计

全自动洗衣机课程设计 基于51单片机,C语言实现。 基本要求 模拟全自动洗衣机工作过程。以电机替代洗衣机电机。显示洗衣机工作的状态(进水、浸泡、洗衣、脱水、结束)。显示工作剩余时间(洗衣程序可自定义,时间精度:秒)。 洗衣时交替正、反转。 扩展要求 洗衣和脱水时电机转速不同。增加水位传感器输入。故障报警。增加声音提示。其它自定义功能。 设计用Preteus仿真: 仿真图如下:

C文件函数代码: #include //****************************// #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //*******************************// //***************************// sbit mo_r = P3^2; //电机右控制线sbit mo_l = P3^3; //电机左控制线 //****************************// sbit key_menu = P3^4; // 菜单按键 sbit key_on = P3^5; // 开始按键sbit key_off = P3^6; // 结束按键 sbit key_se = P3^7; // 菜单选择按键 //***************************// sbit led_in = P0^0; // 进水指示灯sbit led_xi = P0^1; // 洗衣指示灯sbit led_pao = P0^2; // 泡洗指示灯sbit led_xx = P0^3; // 脱水指示灯

全自动洗衣机课程设计

全自动洗衣机课程设计

目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题的研究背景 (2) 1.2 洗衣机的发展史 (2) 1.3 洗衣机的分类与命名规则 (3) 1.3.1 洗衣机的分类 (3) 1.3.2 洗衣机的命名规则 (4) 1.4 课题研究的目的与意义 (5) 第二章波轮式全自动洗衣机总体设计 (6) 2.1波轮式洗衣机总体结构 (6) 2.2 支承系统和箱体 (8) 2.3 进水、排水系统 (8) 2.4洗涤、脱水系统 (13) 2.5电动机和传动系统 (13) 2.6控制系统 (20) 课程设计总结 (20) 致谢 (22) 参考文献 (23)

摘要 本次设计主要采用PLC控制技术来设计全自动洗衣机控制系统,跟传统的洗衣机相比更具有智能,实时监控,人性化的功能。本系统最大的优点集中体现在:实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等。具有可靠性高、安全性好、开发价值高等一系列优点。 可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会,全自动洗衣机进入各个家庭,本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统,其可改进现有技术的不足,简化结构,有利于降低成本和提高可靠性。 关键词:PLC、洗衣机、全自动

第一章绪论 1.1课题的研究背景 本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制,本文的课题源于市场上洗衣机产品。采用PLC控制开发的周期短,开发成本低,可以直接用于工业现场控制。PLC控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目,可靠性高,丰富的I/O卡件,质优价廉,性价比高,安装简单,维修方便,PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能,所以在使用中,硬件相对简单,编程语言也相对简单,并且测试容易,维修方便,更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。 1.2 洗衣机的发展史 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。世界上第一台洗衣机于1858年诞生,但这台洗衣机使用费力,且损伤衣服,因而没被广泛使用,但这却标志了用机器洗衣的开端。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人发明了木制手摇洗衣机。1880年,美国发明了蒸气洗衣机,蒸气动力开始取代人力。蒸汽洗衣机之后,水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。1910年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,电动洗衣机的问世,标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年,美国改造了洗衣机的洗涤结构,把拖动式改为搅拌式,使洗衣机的结构固定

数电课程设计洗衣机定时控制器

数字电子技术课程设计报告题目:洗衣机定时控制器 班级:

洗衣机定时控制器 一、设计任务及要求: 1.设计脉冲信号源(秒脉冲) 2.至少能显示1 :00—12:59 3.具备校时功能 4.附加特殊功能设计(报时功能) 二、方案设计与论证: 所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。在此基础上,还能够实现整点报时的功能。其中有振荡器,分频器,校时电路,报时电路,计数器,译码器和显示器七部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,不同进制的计数器产生计数,译码器和显示器进行显示,通过校时电路实现对时,分的校准 方案一:使用COMS数字芯片,使用专用时钟芯片,使用十进制计数器,以及使用万用板焊接电路,分模块搭建电路,使用专用电源供电。优点:计时准确,反应灵敏,思路简单,性能稳定,成功率高,便于调试。缺点:

驱动能力弱,走线复杂,对数电知识的利用并不充分。 方案二:使用TTL 数字芯片,使用74LS93 多进制计数器,用555 定时器自建时钟模块,使用USB 供电,使用PCB 制板。优点:电路驱动能力强,不必考虑输入脚悬空的问题,充分利用了模电、数电的知识,外观漂亮,供电方便。缺点:整体布局比较麻烦,排查错误比较麻烦,时钟性能一般。在比较两个方案的优缺点后,选择了第二个方案,进行由上而下层次化的设计,先定义和规定各个模块的结构,再对模块内部进行详细设计。通过仿真,原理图设计,PCB 制作,分步骤调试,来解决方案二的不足。使做出来的效果又好,又能充分利用学过的数电知识。可以体现数电课设的真正内涵。我们设计的电子钟,严格按照设计要求,具有整点报时,调时,调分等功能;特别是,我们的调时调分开关,都加上了消抖电路,使用了模拟电路消抖,省去了一些数字芯片,这些都是我们组,区别于其他组的地方。设计原理及框图 定时控制器实际上是一个对标准频率进行计数的计数电

全自动洗衣机课程设计论文值得参考

内容摘要 本次课程设计的主要任务是全自动洗衣机控制系统设计,主要目的是采用可编程控制器(PLC)作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统的设计,这不仅是对所学知识的检验,更是对所学知识的巩固。本文主要介绍了洗衣机的结构,对全自动洗衣机的控制系统进行了分析,在此基础上提出了基于可编程控制器(PLC)的全自动洗衣机控制方案,并对方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理,设计了流程及程序,对按钮及其它一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤,排水,脱水的时间均由PLC内计计时器控制,所以只要改变计时器参数就可以改变时间。我所设计的全自动洗衣机控制系统具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点,满足本次课程设计的要求。 关键词:可编程控制器;全自动洗衣机;I/O分配表;

目录 第一章引言 (1) 第二章系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件配置 (2) 2.2 系统组成原理 (4) 2.3 系统可靠性设计 (5) 第三章PLC控制系统设计 (7) 3.1 控制要求分析,设计主电路 (7) 3.2 确定I/O信号数量,选择PLC类型 (11) 3.3 PLC主机I/O分配表 (13) 3.4 PLC主机I/O接线图 (14) 3.5 控制程序的编制 (15) 3.6 控制程序的调试 (21) 结论 (25) 设计总结 (26) 谢辞 (27) 附录 (28) 参考文献 (29)

第一章引言 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动。然而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打,这些不断重复的简单的体力劳动,常常留给人的感受是:辛苦劳累。于是人类想怎样用身边的材料来帮人们干活,来减轻人们的体力劳动。 洗衣机就是人类智慧的结晶,它用来帮助人们解脱双手节省体力。随着时代的发展,人们并不满足那些简单的机器,只想要把脏衣物放进去,最后出来的就是一件干干净净、毫无损伤并且可以直接穿的衣服。人类凭借智慧和勤劳,终于就产生了现在的全自动洗衣机。 这篇设计论文是以西门子S7-200为主要载体,结合它对应的编程软件来对全自动洗衣机的控制进行编程,我不仅对它的硬件做了一些认知,还对这样一个程序对应的接口做了些了解。 根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内定时器和计数器控制,所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变时间。我们可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,充分表现现代家电品的实用性。 在PLC问世之前,尤其是在洗衣机控制方面,工业控制领域中是继电器占主导地位。但是继电器控制领域有着十分明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状,PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC,并且在通用汽车公司自动装配线上试用获得了成功,从而开创了工业控制新时期,从此可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。这一技术在许多领域都有广泛的应用,洗衣机当然也不例外。PLC的优点是:可靠性高,耗电少,适应性强,运行速度快,寿命长等。为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能,避免传统控制的一些弊端,就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。

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