发布时间 : 星期日 文章毕业设计(论文)-基于单片机的全自动洗衣机控制系统的设计更新完毕开始阅读cd3f569832d4b14e852458fb770bf78a64293a50
其电路原理见图2-3所示。
图2-3 交互式按键原理图
考虑到洗衣机中的水位检测和机盖报警的实现会有使用及演示等不方便因素，故而在控制板上使用S2和S4两个微动开关代替。其中S2代替水位检测传感器，S4代替洗衣机机盖报警传感器。其原理如图2-4所示。
图2-4 微动开关原理图
硬件部分采用下拉电路，采用10K欧的电阻作为下拉电阻，这样流过的电流会比较小，而且又能起到相应的传输信号的作用。
对于逻辑上：按键按下，CPU接收的是高电平。按键松开，CPU接收的是低电平。 开机后，软件不断检测PA3、PA7、PA8、PA11、PA12的输入。当有键按下时，
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软件便会检测到此按键输入口的高电平。根据扫描到的管脚的电平，来判断相应的按键被按下。采用软件消抖的方式，需要再检测到按键按下之后延时20ms,再一次进行检测，只有两次都检测到同一个按键时，才进行相应的动作。 2.2.4 报警器模块
在本设计拥有全自动洗衣机的故障自诊断功能。为避免洗衣机出现问题或故障，保证洗衣机的安全工作，在洗衣机运行过程中出现故障时，应立即发出蜂鸣声报警，以提醒用户及时处理。具体实现方式：首先洗衣机电源接通，按键、门开关、水位传感器等输入信号传输给单片机，单片机结合内部时钟信号，不断地对接收到的信号进行分析，并判断当前工作状态是否正常，若出现异常情况，则进行蜂鸣报警。
在本设计中，报警装置采用小型无源蜂鸣器。无源蜂鸣器是靠压电效应的原理来发声的，压电材料,一般常见的是各种压电陶瓷。这种材料的特别之处在于,当电压作用于压电材料时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生电荷。就是说这种材料能把机械变形和电荷相互转化，压电式蜂鸣器里面的起振片,就是一种压电陶瓷。如上所述,要让它振动,除了压电陶瓷本身,还需要适当大小和频率变化的电压作用于压电陶瓷。压电式(有源)蜂鸣器内部带有多谐振荡器,可以产生 1.5—2.5kHZ 的电压信号，由此压电式蜂鸣器才能发声。
无源蜂鸣器原理如图2-5所示。
图2-5 无源蜂鸣器原理图
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蜂鸣器的一端接到VCC电源上面，蜂鸣器的另一端接到三极管的集电极极C，三极管的基级B经过限流电阻R19后由单片机的PA2引脚控制，当PA2输出低电平时，三极管Q3截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当PA2输出高电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制PA2脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。
程序中改变单片机PA2引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变PA2输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小。 2.2.5 水阀模块
水阀分为进水阀和出水阀。分别用K1和K2两个继电器代替。其原理如下图2-6所示。其中，K1代表进水阀门，K2代表出水阀门。当洗衣机运行时，如果到达进水状态，则进水继电器K1吸合，出水继电器K2断开，模拟进水阀门的打开。如果到达洗涤状态，则进水继电器K1与出水继电器K2同时关闭。既不进水，也不出水。如果到达出水状态，则出水继电器K2吸合，进水继电器K2断开，模拟出水阀门的打开。
图2-6 水阀原理图
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2.2.6 直流电机模块
洗衣机的滚筒采用一个小型直流电机代替。
驱动方式采用脉宽调制技术（PWM技术）来调节转速。采用一枚专用的H桥芯片L9110S来进行电机的转向及转速的调节。其引脚功能说明见表2-5所示。引脚排列如图2-7所示。
表2-5 L9110S的引脚功能
序号 符号 1 2 3 4 5 6 7 8 OA VCC VCC OB GND IA IB GND 功能 A路输出管脚 电源电压 电源电压 B路输出管脚 地线 A路输入管脚 B路输入管脚 地线 图2-7 L9110S引脚排列图
L9110S具有静态工作电流低，电压范围宽，带负载能力强，外围电路少及价格较便宜等优点。非常适合应用于小型直流电机的控制。其器件应用图如图2-8所示。
图2-8 L9110S应用电路图
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