浅谈全自动洗衣机控制系统的设计

张可菊 高云华

沈阳工学院

浅谈全自动洗衣机控制系统的设计

张可菊 高云华

沈阳工学院

本文设计的全自动洗衣机控制系统以AT89C2051作为核心，硬件简单成本低、洗涤功能选择；进、排水系统故障自动诊断功能；脱水期间安全保护和防振动功能；间歇驱动方式功能；暂停功能；声光显示功能。

全自动 控制系统 单片机控制

1 引言

本文选用AT89C2051单片机作为控制芯片，设计了全自动洗衣机控制系统。洗衣机的整体电路模块包括时钟电路、电源电路、指示电路、复位电路、电机正反转及其进水阀排水阀电路、显示电路和蜂鸣报警电路。最后在软件上，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等。

2 单片机最小系统设计

单片机最小系统通常由供电电路、晶振电路、复位电路和程序电路组成，能使单片机正常工作的最小硬件单元电路即为单片机最小系统，单片机最小系统电路如图1所示。

图1 单片机最小系统

3 功能面板设计

洗衣机的工作原理主要由进水、洗衣、排水、脱水四个过程组成，本设计的全自动洗衣机可做到这四个动作自动依次运行。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀即红LED和排水电磁阀即蓝LED来模拟执行。洗涤正转、反转由洗涤电动机的正、反转来实现，脱水时，由洗涤电动机单方向旋转进行甩干。1、2、3、水位控制开关分别用来选择低、中、高水位。四种模式用来启动洗衣机工作，暂停按钮用来实现手动停止工作直到再次按动恢复工作，直至洗衣结束。洗衣机操作板如图2所示。

图2 洗衣机操作面板

4 时间显示电路设计

显示电路由两大重要元器件组成。一是LED指示灯及显示器，四个共阳极LED显示器分别显示分、秒。二是移位寄存器。本设计CPU的I/O数量不是很多，考虑到这个问题，所以本设计时间显示电路采用串行口扩展，通过移位寄存器的输出控制，可实现四位LED显示器的驱动控制。基于单片机的全自动洗衣机的时间显示电路如图3所示。

图3 时间显示电路图

5 电机控制电路设计

本设计电机的控制由两个电磁继电器互相配合完成，由单片机控制的两个9012（图中16、23）三极管控制两个电磁继电器（图中20、28）的导通和截止，当没有上电时，电磁继电器20、28处于常闭位置，当Relay1引脚由单片机控制给高电平时三极管截止，20没有电源；当Relay1给低电平时，三级管导通，继电器20上电，把开关吸合到VCC位置，电机完成正转，同理当Relay2引脚低电平Relay1引脚高电平时，电机反转。本设计电机控制电路如图4所示。

图4 电机驱动电路图

[1]张道德．单片机接口技术．第一版．中国水利水电出版社，2007

[2]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998

张可菊，沈阳工学院，硕士，控制理论与控制工程方向，邮编113122。