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简易洗衣机控制器
摘要： 尽管洗衣机有了很大发展，但消费者的需求不断提高。为使洗衣机的操作更方便、更人性化，根据设计的要求主要采用单片机设计简易洗衣机的控制系统，控制电动机正反转的时间，在对洗衣总时间进行设定后，洗衣机能完成洗衣过程。它的CPU 采用51单片机，根据设计需要增加一些按键设定时间和数码管显示时间。在满足输入/输出接口及其他硬件的情况下，再进行软件设计。首先是了解其工作流程，绘制功能流程图。然后，制作硬件编写程序实现。本设计主要实现了对洗衣机的定时设置，及控制洗衣机暂停和开始，能显示计时时间，计时结束能发声报警。 关键词 洗衣机、控制、单片机
Abstract ：In spite of the washing machine has made great development, but the demands of consumers. To make washing machine operation more convenient, more human, according to the requirement of the design is mainly design simple washing machine control system by single chip microcomputer, the control motor and reversing time, after set laundry total time for washing machine can finish the laundry process. Its CPU USES 51 single chip microcomputer, according to the design needs to add some buttons to set time and digital tube display time. In meet the under the condition of input/output interface, and other hardware, and software design. First of all is to understand its working process, flow chart drawing function. Then, make the hardware programming implementation. This design mainly realized the timing set of washing machine, washing machine and control pause and start, can show the timing time, end time can voice alarm. Key words ：Washing machines, control, simple and easy
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目录
1. 前言 ..................................................................................................................................................... 1 2. 方案选择 .............................................................................................................................................. 2 2.1 方案一.............................................................................................................................................. 2 2.2 方案二.............................................................................................................................................. 2 2.3 方案比较 .......................................................................................................................................... 3 3. 单元模块设计 ...................................................................................................................................... 4 3.1 51单片机STC12C5A08S2简介 ........................................................................................................ 4 3.2 51单片机最小系统外围电路 .......................................................................................................... 5 3.3 时间显示电路 .................................................................................................................................. 6 3.4 洗涤时间设置电路........................................................................................................................... 7 3.5 电机工作状态电路及L293D 简介 .................................................................................................... 8 3.6 声音报警模块 ................................................................................................................................ 10 4. 整体电路图 ........................................................................................................................................ 11 5. 软件设计 ............................................................................................................................................ 12 5.1 软件设计原理及工具 ..................................................................................................................... 12 5.2 软件设计结构图 ............................................................................................................................ 13 5.3 软件流程图 .................................................................................................................................... 13 5.4 Altium Designer Winter 09软件简介 ............................................................................................. 15 6. 系统调试、系统功能、指标参数 ..................................................................................................... 17 6.1 系统调试 ........................................................................................................................................ 17 6.2 系统功能 ........................................................................................................................................ 17 6.3 指标参数 ........................................................................................................................................ 17 7. 设计总结 ............................................................................................................................................ 19 7.1 设计小结 ........................................................................................................................................ 19 7.2 改进 ............................................................................................................................................... 19 8. 参考文献 ............................................................................................................................................ 21 附录： ....................................................................................................................................................... 22 附录1 元件清单 ................................................................................................................................. 22 附录2 电路图 ..................................................................................................................................... 23 附录3 相关程序 (24)
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1. 前言
本电路时间主要是由单片机计时器构成计时电路，通过时间的采集来完成电机正反转停止的操作，再由几个按键实现控制。从按键出来的信号，经过单片机接收后进入程序进行秒计数。用户初始化后置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，向分钟计数器借数，控制电机断电与蜂鸣器发声报警。与此同时，LED 灯显示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，蜂鸣器发声报警；同时电机指示灯熄灭。复位之后可重新置入洗涤时间进行下一次开始。
本设计具有广阔的开发前景，利用单片机控制，能够执行多项任务，为实现居家智能化做好铺垫。而且，单片机开发技术在国内也比较成熟，价格也比较便宜，开发系统成本低，更容易使消费者接受。利用单片机开发的控制系统能使洗衣机的控制智能化，使用更方便、更简单，更便捷，更能适应现代社会需求。
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2. 方案选择 2.1 方案一
用数字电路知识做成电路，首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED 灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。软件方面需要用到Proteus 软件画图，或者是其他仿真软件。
2.2 方案二
用单片机做成电路，主要内容：设计一个用单片机控制的洗衣机控制器.以单片机为主控制器，扩展必要的外部电路，设计制作一个洗衣机控制器。需要用到Altium Designer Winter 09软件，后者是其他绘图软件绘制电路图。
① 设置洗涤时间：正转20秒→暂停10秒→反转20秒→暂停10秒→定时未到回到“正转20秒→暂停10秒→……”，定时到则停止并报警； ② 洗涤时洗涤指示灯闪烁；漂洗时漂洗指示灯闪烁；脱水时脱水指示灯 闪烁。正转是正转指示灯亮，反转是反转指示灯亮。
③ 有启动／暂停按钮控制：按下启动按键时启动，按下暂停按键时暂停。
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2.3
方案比较
方案一:数字电路做思路清晰，对各电路比较了解，符合本课程设计的要
求，更能巩固数字电路的知识。但是电路复杂，与实际应用不相符合。对于个人来说相对与Proteus 软件不太熟悉。
方案二:用单片机做更为简单，便于开发，易于编程实现控制，便于制作，也符合本课程设计的要求。个人对Altium Designer Winter 09软件用得比较熟悉，能灵活运用绘制电路图，编程实现更为灵活。 所以我选择方案二。
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3. 单元模块设计
3.1 51单片机STC12C5A08S2简介
51单片机主控芯片为STC12C5A08S2的引脚连接图，本单片机为新一代宏晶芯片，具有1个时钟/机器周期，高速、高可靠，2路PWM ，8路10位高速A/D 转换，25万次/秒1T 8051带总线,无法解密,管脚直接兼容传统89C52,有全球唯一ID 号可省复位电路,36-44个I/O 内部R/C 时钟的新一代宏晶芯片加密性强，解密难度高。其外设的P1、P2、P3、P4的四个
I/O 口，32位外接端口可供使用，还具有5个中断源可供用户使用。
图3 - 1 51单片机主控芯片
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3.2 51单片机最小系统外围电路
图3 - 2程序下载接口
图3 - 3单片机时钟模块
图3 - 4复位电路
51单片机最小系统的必需电路中，程序下载接口是给单片机下载程序的，通过接口可以和上位及实现通信，也可以实现两机通信。单片机时钟模块中X1、X2为单片机时钟电路输入接口，为单片机提供时钟周期，相对51来说，一个机器周期为12个时钟周期，单片机执行一条语句，需要12个时钟周期，也就是说单片机将时钟周期进行了12分频。复位电路是能保证单片机从程序初始化开始执行的电路，保证了单片机的正常启动。
电路电源控制开关、 电源指示灯、 滤波电路是控制整个电路电源的开关和电源指示灯电源滤波，电源开关控制整个电路的运行与停止，电源指示灯显示整个电路的工作状态，通过计算，发光二极管需要串联，保证通过二极管的电流不会超过发光二极管正常发光的电流，使发光二极管正常发光。电源滤波保证通过电路的电压为直流电压，减小交流电压的影响。
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图3 - 5 电路电源控制开关
图3 - 6 电源指示灯
图3 - 7 滤波电路
3.3 时间显示电路
图3 - 8 显示模块电路图
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显示模块电路图是时间显示连接电路，计时显示通过用户设置的时间进行显示，图3 - 8 显示模块电路图左边两位显示时间分，错误！未找到引用源。右边两位显示时间秒，通过单片机I/O 口控制数码管的显示，当秒显示变为零时，向分显示借位，直到分和秒都变为零时，洗衣机停止转动，并且蜂鸣器发声报警。对于数码管的阳极，采用三极管（PNP ）实现开关控制，三极管接1K 电阻主要起限流作用，使三极管产生偏置电流控制导通截止，使四位数码管共用七段码，实现四位数码管同时显示。其中图中的P1与
P3接口与单片机相连。
3.4 洗涤时间设置电路
图3 - 9 按键模块图
我们可以利用图中按键置数，当把它们接到一个低触发（P2端口平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上，就可以实现从0－9的数字输入。因此设计出洗涤时间设置电路如 按键模块图，每次按动开关都将使洗涤时间的对应位（十位或者个位）增加1，最大增加至9，又由于所设置洗涤时间为60分内，故当我们对洗涤时间进行设置时，十位所置数小于6。
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3.5 电机工作状态电路及L293D 简介
L293D 芯片连接图中L293D 采用16引脚DIP 封装，其内部集成了双极型H-桥电路，所有的开量都做成n 型。这种双极型脉冲调宽方式具有很多优点，如电流连续；电机可四角限运行；电机停止时有微振电流，起到“动力润滑”作用，消除正反向时的静摩擦死区：低速平稳性好等。L293D 通过内部逻辑生成使能信号。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向，使能信号可以用于脉宽调整（PWM ）。另外，L293D 将2个H-桥电路集成到1片芯片上，这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机。每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信号，IN1、IN2为电机转动方向控制信号，IN1、IN2分别为1，0时，电机正转，反之，电机反转。选用一路PWM 连接EN12引脚，通过调整PWM 的占空比可以调整电机的转速。选择一路I/O 口，分别接IN1和IN2引脚，控制电机的正反转。由于条件限制，本设计以直流电机代替220V 电机模
拟，所以在此使用直流电机，实际洗衣机为220V 交流电机。若为220V 交流电机，则需使用继电器控制电机的运行停止。
图3 - 10 L293D 芯片连接图
第一步：分析洗衣机的工作状态，对于洗衣机电机的工作顺序有“启动—
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—>正转20s ——>暂停10s ——>反转20s ——>暂停10s ——>停止... ”
，我们可以将三种工作状态假设为正转，暂停，反转依次设为01,00,10。从而设计出合适电路如下
电机正转反转指示灯工作状态显示电路：
图3 - 11 电机正转反转指示灯
图3 - 12 电机接口
第二步：分析实验设计中一个电机要求用2个LED 模拟洗衣机的动作状态:OUT1为1、OUT2为0时D3亮为正转，暂停时D1和D3都不亮，OUT3和OUT4为第二个电机状态控制，其运行方式与D1和D3相同，利用正转、暂停、反转的三种不同状态分别为01、00、10，D1、D3、D4、D5以1表示亮（正转），以0表示灭（反转）从而分次序的完成设计。下面只介绍D1和D3的状态。考虑到存在正转和反转两种不同状态，我们需要改变单片机的I/O 口来控制电机正转反转，如此分析四个数字变化规律，OUT1和OUT2分别由P1.1和P1.2控制，简略列出其增值表如表3- 1
表3- 1
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3.6 声音报警模块
图3 - 13 蜂鸣器报警电路模块图
蜂鸣器报警电路模块图为报警电路模块，本模块与时间显示配合，当时间计时结束时，由单片机BELL 端口控制蜂鸣器发声报警，电路由一个三极管（PNP ）一个蜂鸣器一个1K 电阻组成，主要利用三极管的截止和导通特性控制蜂鸣器的发声。
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4. 整体电路图
综合上面单元模块设计的原理，设计思路，以及每部分电路的设计，得到电
路 整体电路图所示电路图。
图4 - 1 整体电路图
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5. 软件设计
5.1 软件设计原理及工具
软件设计中，程序使用单片机定时器，实现精确计时。主程序使用循环嵌
套，if 语句的嵌套，实现程序顺序循环和分支的三种程序结构方式。通过对I/O 口的赋值，控制电机的正转和反转及暂停。对数码管实行循环赋值，使四个位的数码管同时显示。按键通过查询方式控制按键的输入输出，根据按键的输入输出，编写相应的程序控制时间的加减和电机的通断，以及整个系统的运行与停止。软件设计所使用Keil uVision4软件进行编程，Keil uVision4软件是德国keil Software 公司出品的51系列兼容单片机C 语言软件开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构上、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用，Keil uVision4软件需要Win98、NT 、Win2000、WinXP 等操作系统基础上运行。
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5.2 软件设计结构图
图5 - 1 程序结构图
程序结构图为软件设计结构图，该结构主要利用单片机的定时器计时，通过程序设置单片机的定时器，使形成一个到计时，用数码管将定时器的时间显示出来。程序通过查询方式，查看按键的输入，通过按键的返回值，做出暂停开始，还是设置时间，从而实现简易洗衣机的控制。计时器启动控制：“正转20s ——>暂停10s ——>反转20s ——>暂停10s ——>停止”直到设置的时间计时结束，整个过程不断重复。
5.3 软件流程图
软件程序执行的顺序如图5 - 2 主程序流程图和图5 - 3 定时器程序流程图所示，用户可以设置洗衣的时间，可以随时暂停开始，当中断程序计
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时结束后，电机停止且发声报警。相关程序参照附录2。
图5 - 2 主程序流程图
图5 - 3 定时器程序流程图
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5.4 Altium Designer Winter 09软件简介 5.4.1 概述
Altium Designer 是Altium 公司（澳大利亚）继Protel 系列产品（Tango （1988）、Protel for DOS 、Protel forWindows 、Protel 98、Protel 99、Protel 99 SE 、Protel DXP 、Protel DXP 2004）之后推出的高端设计软件。2001 年，Protel Technology 公司改名为Altium 公司，整合了多家EDA 软件公司，成为业内的巨无霸。2006 年，Altium 公司推出新品Altium Designer 6.0，经过Altium Designer 6.3、AltiumDesigner 6.6、Altium Designer 6.7、Altium Designer 6.8、Altium Designer 6.9、Altium DesignerSummer 08、Altium Designer Winter 09、 Altium Designer Summer09等版本升级，体现了Altium 公司全新的产品开发理念，更加贴近电子设计师的应用需求，更加符合未来电子设计发展趋势要求。
5.4.2 Altium Designer Winter 09软件特点
Altium Designer Winter 09与之前Altium Designer 6.X 相比，新增的技术特征如下：
a) 即插即用的软件平台搭建器 b) 2．应用控制面板 c) 3．新的交互式布线功能 d) 4．设计发布管理功能 e) 5．方便的供应商数据链接服务
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f) 6．实时制造规则检查
g) 7．三维PCB 可视引擎性能提高
5.4.3 Altium Designer Winter09新特性
直观的编辑器为您的硬件设计轻松地装配一个软件平台。一个可以被装配在软件平台构建器内的软件层。令对硬件的应用控制变成一种标准化的服务包，如存储访问控制和网络服务控制。运用软件平台功能将使设计者仅利用鼠标很少的点击操作就很容易完成对应用控制代码的装配并提供一种强大全面功能调用。
设计发布管理功能，管理一个原型或产品设计的发布流程是产品研发的重要环节，并且也是所有企业数据管理的重要组成部分。在Altium Designer Winter09中首次提供了标准的模式。
过孔（VIA ）属性的分层定义功能随着制造工艺的改进和更高布线密度的要求，允许为每一信号层单独设置过孔尺寸的需求越发显得重要，Altium Designer Winter09 中允许对圆形过孔定义过孔叠层属性。
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6. 系统调试、系统功能、指标参数
6.1 系统调试
整个系统主要分为硬件和软件部分，硬件就是搭建单片机电路，做好电路
的连接。可以使用面包板搭建，也可以通过制作电路板焊接制作，最好的是用工厂加工的板子焊接。缺点就是成本较高，单块板子小的也要100块钱左右。用面包板连接的电路，可能存在接触不良的问题，增加了调试的难度；而制作的电路板需要焊接，但是自己制作的电路板可能线路能够承载的电流不够，最好还是选用工厂加工的电路板，利用电路板焊接电路减小了接触不良的问题。软件方面使用Keil uVision4软件进行编程，先通过模块编程实现，再整体实现。单独调试数码管显示模块、调试按键模块、发声报警模块、电机工作状态模块，最后通过模块嵌套，完成整个程序编写。
6.2 系统功能
通过编程及硬件调试，本系统主要实现洗衣定时，时间计时显示，控制暂停和开始，定时结束声音报警，能实现洗衣机的正转反转，用户可随时暂停和开始，暂停时，定时器不计时，开始时接着暂停前的时间开始。
6.3 指标参数
通过单片机定时器中断计时，计时准确性大大提高。通过计时验证，本
设计可以最大计时60分钟，最小计时为1分钟，精度为1秒钟，与实际计时
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无差别。再控制电机转动上，能够正常显示电机正转反转和暂停的状态，暂停和开始都能正确进行，与设计要求完全符合。
课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 信息sy1101 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 简易洗衣机控制电路的设计与实现 初始条件：zzzzzzz 本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示定时时间。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）设计一个电子定时器，控制洗衣机按如下洗涤模式进行工作： 2）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时用指示灯提醒用户。 3）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 4）用三只LED 灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。 5）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。画出电路原理图。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、 2013 年 5 月 16 日，布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、 2013 年 6 月 25 日至 2013 年 6 月 28 日，方案选择和电路设计。 3、 2013 年 6 月 29 日至 2013 年 7 月 3 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、 2013 年 7 月 5 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名： 年 月 日 停机
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1.概述 (3) 1.1设计任务和要求 (3) 1.2设计的总体思路 (3) 2.总体方案及原理框图 (4) 2.1方案提出 (4) 2.2方案分析 (5) 3.单元电路设计与参数的计算 (6) 3.1 秒脉冲发生器 (6) 3.2 分秒计时器 (7) 3.3 数码显示器 (9) 3.4电机控制电路 (10) 3.5 报警电路 (13) 4、总体电路 (17) 5. 心得体会 (19) 附录一参考文献 (20) 附录二元件清单 (21) 附录三实物图 (22)
实验四全自动洗衣机控制器 一、实验目的 1．学习掌握全自动洗衣机的控制原理。 2．掌握基于有限状态机的控制电路设计方法。 二、预习要求 1．预习全自动洗衣机的控制原理和基于有限状态机的控制电路的设计方法。 2．画出洗衣机控制器包括不同洗衣模式的完整的状态转移图。 3．用Verilog HDL语言编程实现全自动洗衣机控制器，并进行时序仿真。 4．对顶层设计文件进行引脚锁定。 三、实验要求 1．设计一个全自动洗衣机控制器电路，实现对洗衣机的全自动控制。 根据全自动洗衣机的控制原理设计一个控制电路，使之能够控制全自动洗衣机完成整个工作过程。洗衣机工作过程分为两种情况： （1）全部自动完成 当按下复位按钮时，洗衣机上电，控制电路复位到初始状态（默认水位为“中”）；使用者可根据衣服的多少，按下水位控制按钮，改变水位设置，以控制上水时加水的多少；当按下启动/暂停按钮时，洗衣机开始洗衣的第一个操作：进水阀门打开，开始上水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timeadd（8s、7s、6s、5s）；然后进水阀门关闭，电机开始运转，开始洗衣过程，并历时9s；然后电机停止运转，排水阀门打开，开始排水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timedrain（7s、6s、5s、4s）；然后排水阀门关闭，进水阀门打开，开始第二次上水，并历时timeadd……当甩干结束后，整个洗衣过程完成，扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音，提示用户洗衣结束。正常运行状态下全自动洗衣机工作过程如图1. 1所示。 注意：在甩干过程中，电机一边高速旋转，一边排水。 图1. 1 正常运行状态下默认水位为“中”时全自动洗衣机工作过程从图中可以看出，洗衣机整个工作过程可分为9个状态，要求运用有限状态机的设计思想来实现。 （2）人工干预 在每个工作状态下，如果想要洗衣机暂停工作，可按下启动/暂停按钮，则洗衣机立刻暂停当时的操作。比如，在第一次加水过程中，若按下启动/暂停按钮，则进水阀门立刻关闭，暂停上水，计时暂停；当再次按下启动/暂停按钮，则进水阀门又打开，并继续计时，直到加水满timeadd后，进入洗衣过程。 洗衣机功能设置：
洗衣机控制器设计 一．设计要求 启动—→正转20s —→暂行10s—→反转20s—— (定时未到) —→暂行10 s———（定时到）——→停止 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 （1）．采用中小规模集成芯片设计制作一个电子定时器，按照一定的洗涤程序控制电机作正向和反向转动。 （2）．电机用2个继电器控制，洗涤定时时间在0—20min内由用户任意设定。（3）．用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 （4）. 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 （5）. 洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。 二．方案选择及电路的工作原理 1.方案选择 从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没有电机给我们接上，这回要用四个LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的
分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194 来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。 2.工作原理 首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。 三．设计的具体实现 设计思路 （1）本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循
简易洗衣机控制器设计
摘要 从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定发热了，我们可以用555定时器构成的多谐振荡器来产生脉冲。除了这些，还要求在定时结束后有一个指示灯亮来提示定时时间到，还要求电路有清零和置数的功能，这些用逻辑电平开关即可以实现。
目录 第一章设计任务与要求 (4) 第二章基本原理 (5) 第三章设计方案 (6) 第四章单元电路的设计和元件的选择 (8) 4.1秒脉冲发生器 (8) 4.2分秒计数器 (10) 4.3时间译码及控制门 (12) 4.4总电路图 (13) 第五章仿真结果 (14) 5.1秒脉冲发生器 (14) 5.2分秒计数器 (14) 5.2.1正转 (14) 第六章真结果分析 (16) 第七章体会小结 (17) 第八章元器件清单 (18) 第九章参考文献 (19)
简易洗衣机控制器设计 第一章设计任务与要求 设计一个电子定时器，控制洗衣机按如图1洗涤模式进行工作 图1 洗涤模式 （1）当定时时间达到终点时，一方面使电机停机，同时发出音响信号（可换成指示灯）提醒用户注意。 （2）用两位数码管显示洗涤的预置时间（以分钟为单位），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停机。 （3）三只LED灯表示“正转”、“反转”和“暂停”3个状态。
第二章基本原理 首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。
武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书 1 Proteus软件简介 1.1 概述 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 1.2 具有四大功能模块： 1.2.1 智能原理图设计（ISIS） 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 1.2.2 完善的电路仿真功能（Prospice） Prospice混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件； 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入； 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发- 1 - 武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书 生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、
全自动洗衣机控制系统 设计开题报告精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8TTMSHHJ8】
重庆科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目 全自动洗衣机控制系统设计
学 院 电气信息工程学院
专业班级 自升本 2011-1
学生姓名 黄浩然 学号
指导教师
张跃辉
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后 2 周内完成，经指导 教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式 （可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教 师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇，其它不少于 12 篇（不包括辞典、 手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少 2000 字，其余内容至少 1000 字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
1）本课题目的及意义
随着科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，洗衣机的发展也变得十分 迅速。人们对洗衣机提出了更高的要求，性能更好，操作更简单，更节能，智能 化的实现等。所以现代的洗衣机控制从以前的机械式，继电器式，渐渐的向电气 电子式发展。
以前的洗衣机都存在一些问题，比如：对衣物的磨损和伤害大，噪声大，耗 电量大，耗水量大，洗净度较低，操作复杂和稳定性差等问题。为了改善传统洗 衣机的性能，本次课题将解决这些问题，来提高洗衣机的洗净率、降低磨损率、 噪声，做到节能环保，使操作更加简单和稳定性更好。
目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器，因为单片机成本低， 体积小巧、功耗低，操作方便；但是单片机对环境的适应能力较低，可靠性差， 编写程序相对复杂，且硬件的复杂性高，增大了维修的难度和成本费用。
本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器，PLC 工作的环境要求低，可靠性高， 抗干扰能力强，编程简单，容易受计算机控制；PLC 是整体模块，集中了驱动电 路、检测电路和保护电路及通讯连网功能，使硬件相对简单可靠，维护起来更加 的方便。但是 PLC 的成本相对较高，只适合在工业中运用而不适合民用。
本次设计采用 S7-200PLC 作为洗衣机控制器，通过传感器（水位传感器，浊 度传感器）对水位，洗衣浊度进行监测，编写 PLC 程序对电动机转向、洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制，并且能够实现自动调节时间，选择洗涤方式，控 制水位等。
本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、自动停止的循环过程。让洗衣机工作更加稳定，操作简单可靠，提 高衣服洗净度，让洗衣机更加智能节能化。
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 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，并进行硬件接线。 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. 熟练掌握PLC的硬件接线； 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 （1）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；（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）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
题目：简易洗衣机控制器的设计与制作 专业班级：班 学生姓名：学号： 指导老师：审批： 任务书下达日期2007年1月8日星期一 设计完成日期2007年1月19日星期五 设计内容与设计要求 一、设计内容 设计并制作一个电子定时器，用以控制洗衣机电机的运转，要求如下：1. 定时到 洗衣机电机的工作顺序：
启动——>正转20s——>暂行10s——>反转20s——>暂行10s——>停止 ^ I______________________________________I 定时未到 2.用4个LED模拟洗衣机的动作状态:LED1～LED4右移循环点亮表示正转，LED1～LED4左移循环点亮表示反转，LED1～LED4同时闪烁点亮表示暂停，全灭为停止。 3.用数码管显示洗涤时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机，并发出音响信号报警。 4.洗涤时间在0-60分钟内可由用户任意设定，并设置启动键，在预置定时时间后，按启动键开始机器运转。 5 .设置停止键，在洗涤过程中随时按该键可终止动作，并使显示器清0。 二．设计要求： 1．设计思路清晰，给出整体设计框图； 2．设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件； 3．总电路设计； 4．安装调试电路； 5．写出设计报告；
主要设计条件 1. 提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器； 2. 提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。 3. 提供电子综合实验装置。 说明书格式 1、课程设计封面； 2、课程设计任务书； 3、说明书目录； 4、设计总体思路，基本原理和框图；
5、单元电路设计（各单元电路图）； 6、总电路设计（总电路图）； 7、安装、调试步骤； 8、故障分析与电路改进； 9、总结与设计调试体会； 10、附录（元器件清单）； 11、参考文献； 12、课程设计成绩评分表。 注意：课程设计报告说明书要求用16开纸打印！ 进度安排 第一周： 星期一上午安排任务、讲课。 星期一~星期二：查资料、设计 星期三上午：领元件〈四楼电子综合实验室〉 星期三~星期五单元电路设计和仿真、调试电路； 第二周： 星期一~星期四安装调试电路；〈四楼电子综合实验室〉星期五写总结报告,答辩；
2010—2011学年第二学期《数字电子技术课程设计》报告 课题：简易洗衣机控制电路 专业班级：自动化 09-1 姓名：仇涛 学号： 09051107 设计日期： 2011年7月7日～10日
目录 一、设计任务及要求-------------------------------------------------------------------------------2 （一）具体要求--------------------------------------------------------------------------------2 （二）输入输出资源说明--------------------------------------------------------------------2 二、设计原理与方案--------------------------------------------------------------------------------4 （一）顶层设计方案---------------------------------------------------------------------------4（二）分频器设计方案------------------------------------------------------------------------5（三）计时器（倒计时）设计方案---------------------------------------------------------5 （四）显示器设计方案------------------------------------------------------------------------5（五）暂停设计方案---------------------------------------------------------------------------5 三、电路设计、仿真与实现-----------------------------------------------------------------------6（一）顶层的设计实现------------------------------------------------------------------------6（二）分频器的设计实现---------------------------------------------------------------------8
合肥学院 计算机科学与技术系 微机原理与接口技术 课程设计 课程设计科目全自动洗衣机控制系统 学生姓名 学号 班级 指导教师高玲玲、肖连军
1、题意分析与解决方案 1.1 题意需求分析 根据以上题目所给的提示，我们对其进行解析：首先，刚开始的时候系统处于初始状态，准备好启动，然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后，9s的放衣服时间，然后选择洗衣周期，然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时，打开进水阀（此过程就是注水的过程），当到达预定水位时，按下水位开关，然后电机MO转动，在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程，此时我们要打开排水阀，然后使电机正转，脱水结束后，电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似，只是在漂洗的时候，是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似，只是电机转动的时间比脱水过程长一些。 从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下： （1）怎样用程序实现电机的正转反转； （2）我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤； （3）怎样分配按键，使程序尽可能的全自动化。 1.2 解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 本课程设计具体要求如下： （1）进水阀由继电器模拟； （2）洗衣流程进展过程由LED等指示； （3）预设水位由按键控制； （4）波轮旋转由电机控制。 此次课程设计中，我们在程序运行时，需要用到按键，所以对按键的分配如下：
表1-1 按键分配表 K1 暂停开关0 关闭 1 开启 K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣 K3 水位开关0 低水位 1 高水位 本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。 我们将LED指示灯接在8255A的PA口，而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展（第5个灯亮表示在洗涤的过程，第6个灯亮表示在脱水的过程，在第7个灯亮表示在漂洗的过程，第8个灯亮表示在甩干的过程）和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上，八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上，本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上，蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上，继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。 1.2.2软件部分 8255A是一个可编程芯片，我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程（此过程要求电机正转和反转），所以我们采用的是步进电机，实际应用中步进电机的类型有很多种，然而我们的实验箱上是四相的步进电机，在实验中我采用的是四相八拍的控制，当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转，当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A，这样就可以实现电机的反转，这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的，实验箱上的继电器是低电平工作，所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时，我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中，我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束，这个过程也是通过程序来实现的，我们只要将PC4设置成低电平，蜂鸣器就开始工作了。
全自动洗衣机电路原理图 全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。 全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。其控制电路分为机械和电脑型，电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。图1给出单片机Z86C09组成的全自动洗衣机的控制电路。 Ⅰ.自动洗衣机的洗衣程序 洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K5和K6。 K1用于水流选择，分两档：普通水流与柔和水流； K2用于洗衣周期选择，可以选择洗涤、漂洗和脱水三个过程； K5是暂停开关； K6是洗衣程序选择键。洗衣程序分为标准程序和经济程序。 洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。 1．涤过程 通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。当按暂停开关键K5时，进入洗涤过程。首先进水阀FV通电，打开进水开关，向洗衣杨供水；当到达预定水位时，水位开关K4接通，进水阀断电关闭，停止进水；电机MO接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机MO是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。 2．脱水过程 洗涤或漂洗过程结束后，电机MO停止转动，排水阀MG通电，开始排水。排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。当水位低到一定值时，水位开关K4断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。 3．漂洗过程 与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。 全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。 Ⅱ.洗衣机控制器的硬件组成原理 洗衣机控制器由单片机Z86C09作为控制器的核心所构成，该控制器具有以下特点： （1）具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。 （2）采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元件，控制电磁阀和电机。 （3）具有欠压和过压保护，欠压时，控制器不工作；超压时，保护电路起作用。 （4）具有瞬间掉电保护功能，电源短时间停电后，电压恢复时，能够维持原运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。
2010学年度第一学期 电子技术基础课程设计 ――智能洗衣机控制器 控制科学与工程系 自动化 1006 班 ******* ******** 院 系: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师：
课程设计名称 智能洗衣机控制器的设计 设计内容及要求 ①设计一个智能洗衣机控制器，能够实现洗衣，漂洗和脱水的功能。 ②要求能够使用按键模拟对洗衣机的控制，能够设置工作模式，为了便于观察，将洗衣机设定的工作模式（1~5）和整个过程所剩的工作时间用数码管显示出来（时间分辨率为 1 分钟），能够将洗衣 机当前所处的状态（注水，洗衣，排水，甩干）用发光管或者数码管显示出来。 模式1 】：洗衣模式－－强力洗（洗衣30 分钟） 模式 2 】 ：洗衣模式－－普通洗（洗衣20 分钟） 模式3】：洗衣模式－－轻柔洗（洗衣10 分钟） 模式 4 】 ：漂洗模式 模式 5 】 ：甩干模式 注：在以上 5 个模式中，每次注水 1 分钟，漂洗 5 分钟，排水 1 分钟，甩干1分钟，模式1?3的洗衣时间如上所示，具体的洗衣步骤如下： 【模式 1 ?3】：注水-＞洗衣-＞排水-＞甩干-＞注水-＞漂洗-＞排水-＞甩干
-> 注水-> 漂洗-> 排水-> 甩干。 【模式4】：注水-> 漂洗-> 排水-> 甩干-> 注水-> 漂洗-> 排水-> 甩 干。 【模式 5 】：甩干。【要求】：实现逻辑控制过程，可以选择性的加入注水口无水报警等人性化的状态提示，操作完毕使用蜂鸣器鸣叫两秒提示。 ③画出洗衣机控制器的状态机，写出状态编码方案。 ④用Verilog 语言对设计进行描述，设计一个测试方案，并能够下载到实验板上调试成功。 ⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。并谈谈此次实验的收获、感想及建议 系统设计 1 系统框图与说明本次设计的重点在于智能控制器状态之间转换的条 件和关系， 并且在此基础上输出相应的显示
课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定.作盛水用。内桶可以旋转.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环；若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。
三、设计方案提示 1．I/O地址 输入输出 ：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器 ：排水按钮：电动机反转接触器 ：高水位开关：排水电磁阀 ：低水位开关：脱水电磁阀 ：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。
全自动洗衣机控制电路 摘要自19世纪中叶，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今，洗衣机的发展已经历了一个多世纪。1910年世界上第一台电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。在数字技术风行的今天，大多数的家用电器实现了数字化控制。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式洗衣机三足鼎立天下的局面。 关键词全自动洗衣机定时器 1 引言洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成。它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。而在家电市场竞争日益激烈和利润下降的今天，各大家电生产厂商均致力于开发出能满足用户各种要求的智能家电产品，并努力降低生产成本以增强竞争力。 2 方案设计 洗衣机的主要控制电路是一个定时器,它按照一定制洗涤程序控制电动机 作正向和反向转动.定时器可以采用机械式,也可采用电子式.这里采用电 子定时器来控制洗衣机的运转（图A）。
图A 定时器来控制洗衣机的运转 2.1 设电动机用k 1和k 2两个继电器控制，继电器驱动电路如下图B 所示。洗涤定时间在0~10min 内由用户任意设定。 2.2 用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 2.3 当定时时间到达终点时，一方面使电动机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。 2.4 洗涤过程在送入预置时间后开始运转。 图B 洗衣机电动机驱动电路 3 总体方案与工作原理 3.1 本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到为止；依据上述要求，可画出总定时T 和电动机驱动信号Z1、Z2的工作波形如下图C 所示。 正转(10S) 暂停(10S) 反转(10S) 暂停(10S) 停止 定时未到 定时启动 定时到 Z 111Z 2 R b1 R b2 VT 1 3DG12 VT 2 3DG12 VD 1 VD 2 K 2 ~220 K 1 正转 反转
全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下： （1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开
始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； （2）进水停止 2s 后开始洗衣； （3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； （4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次； （6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合； （2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录
一．设计总体思路，基本原理和框图 1.设计总体思路 课程设计要求实现电机的正传、反转、暂停，用两个LED灯的三种状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，正好一个60秒减计数器可以构成一个循环结构。循环的总时间可以用一个外围100进制减计数器解决，并用两个数码管显示时间。这样一个电路的主体电路就构造出来了，然后一步步实现其具体的功能。用一个74LS74触发器控制整个电路的停止和清零以及连接蜂鸣器计构成报警模块。信号发生器仿真时就直接用方波信号代替，安装电路的时候就直接用脉冲信号。设置两个开关以控制电路的启动和随时停止。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。 2.基本原理 首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。 3.系统设计框图
二．仿真设计： （一）.单元电路的设计 1.分、秒计数器模块 一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN 联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0；这时，它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，秒十位完成并行置数，下一个DOWN脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。 对于分计数来说，道理也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然，这些计数器工作，其中的清零端CR 要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP 端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上就可以实现从0－9的数字输入。
电子课程设计 ——简易洗衣机控制器设计 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2013年12月
目录 第一部分：设计任务与要求 (1) 第二部分：总体框图 (1) 第三部分：选择器件 (2) 第四部分：功能模块 (3) 4.1时间预置编码寄存模块(settime) (3) 4.2减法计数器模块(counter) (4) 4.3数码管显示模块（showtime） (7) 4.4时序电路模块(analyse) (9) 4.5译码器模块（move）……………………………………… 1 1 第五部分：总体设计电路图 (13) 5.1总体（顶层）设计电路图 (13) 5.2顶层文件仿真 (13) 5.3管脚分配图 (14) 5.4硬件实验效果图 (14) 第六部分：课程设计心得体会 (15)
简易洗衣机控制器设计 一、设计任务与要求 设计一个洗衣机洗涤程序控制器，控制洗衣机的电动机按下图所示的规律运 转： 时间到 用两位数码管预置洗涤时间(分钟数)，洗涤过程在送入预置时间后开始运转，洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，用LED 表示电动机的正、反转，如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 二、总体框图 RUN REV PAUSE time_over clk K5 start K6 load K1 K2 K3 K4 各个部分的具体功能描述如下： （一）预设时间和编码电路（settime ）：接受用户通过按钮预置的时间信息，编码 译码驱动模块(move) clk out_1 out_2 start 时序电路模块(analyse) clk time_over start 十进制减法计数器模块(counter) 洗涤预置时间编码寄存电路模块(settime) 报警信号 时间显示模块（showtime ） 定时启动 停止 正转 暂停 反转 暂停
本科生毕业设计（论文）题目基于PLC的全自动洗衣机控制系统
基于PLC的全自动洗衣机控制系统 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。 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。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。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,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计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计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：PLC；自动；定时；控制
Entire automatic washer control system design Undergraduate：Qiu Yun qiao Supervisor：Yuan Liang Abstract:Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Keywords: PLC; control; delay;entire automatic