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目 錄 前言 1 洗衣機(jī)說(shuō)明書(shū) 1. 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 2 2. 洗衣機(jī)簡(jiǎn)介 2 2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)特點(diǎn) 3 2.2洗衣機(jī)工作原理概述 4 3. 傳動(dòng)方案討論 4 4.傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 4.1減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)介 6 4.2減速離合器零部件的計(jì)算與選擇 13 4.3減速離合器零件裝配圖 16 5.進(jìn)/排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)介 16 5.1進(jìn)水電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 17 5.2排水電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 18 5.3水位開(kāi)關(guān)控制原理 20 6.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 6.1控制芯片的選擇 22 6.2程序框圖 22 6.3控制程序設(shè)計(jì) 24 6.4電氣控制圖 39 心得體會(huì) 40 參考文獻(xiàn) 41 附錄 41 前言 本次機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于硬件部分的減速離合器設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)小組提出方案對(duì)比與討論，最終決定使用單向軸承式減速離合器，具體討論過(guò)程將在后面的說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)介紹。 減速離合器的各部件的選擇、設(shè)計(jì)是洗衣機(jī)硬件部分的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，其具有體積小，功能多，零部件構(gòu)成復(fù)雜等特點(diǎn)。主要構(gòu)成部分有離合裝置，制動(dòng)裝置以及行星輪系二級(jí)減速裝置，這些裝置的設(shè)計(jì)尺寸選擇，功能原理將在后面的洗衣機(jī)說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)介紹。 考慮到設(shè)計(jì)的是家用洗衣機(jī)，并根據(jù)對(duì)洗衣機(jī)體積，功能的要求確定洗衣機(jī)采用以單片機(jī)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，它具有功能強(qiáng)、可靠性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、體積小等特點(diǎn)。該控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)用編寫(xiě)的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過(guò)數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來(lái)控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。 該設(shè)計(jì)為單片機(jī)控制的全自動(dòng)家用洗衣機(jī)，主要介紹了全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理（主要是重點(diǎn)設(shè)計(jì)部件減速離合器），控制系統(tǒng)的單片機(jī)的選型和資源的配置，控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，控制系統(tǒng)單片機(jī)程序。 最后，在該設(shè)計(jì)過(guò)程中給予極大鼓勵(lì)和幫助的老師、同學(xué)，在此表示衷心的感謝。由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在許多不足，希望老師同學(xué)指正。 1. 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 設(shè)計(jì)一種波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)，要求最大洗衣質(zhì)量為3.8kg，內(nèi)筒直徑為φ400mm，洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速約為140～200r/min，脫水轉(zhuǎn)速約為700～800r/min.要求具有自動(dòng)調(diào)節(jié)水位、根據(jù)衣服種類設(shè)定洗滌模式、自動(dòng)進(jìn)水、排水和自動(dòng)脫水等功能。 硬件設(shè)計(jì)： 主要是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（減速離合器）的各部分原理，零件尺寸的選擇，以及可實(shí)現(xiàn)的功能 軟件設(shè)計(jì)： 全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求：強(qiáng)弱洗功能；4種洗衣程序（標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、單獨(dú)、排水）；進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能；脫水期間安全保護(hù)和防震功能；間歇驅(qū)動(dòng)方式；暫停功能；聲光顯示功能 硬件電路設(shè)計(jì)（protel上機(jī)繪圖） 控制程序設(shè)計(jì) 2. 洗衣機(jī)簡(jiǎn)介 全自動(dòng)洗衣機(jī)是指洗滌、漂洗、脫水各功能的轉(zhuǎn)換都不需要手工操作，完全是自動(dòng)進(jìn)行的洗衣機(jī)。在選定的工作程序內(nèi)，整個(gè)洗衣過(guò)程是通過(guò)程控器發(fā)出各種指令，控制各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而自行完成。 波輪式洗衣機(jī)又稱波盤(pán)式洗衣機(jī)，依靠波輪定時(shí)正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)或連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行洗滌。 按控制方式不同可分為機(jī)電式和微電腦式兩類。機(jī)電式全自動(dòng)洗衣機(jī)是由機(jī)電程控器控制觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)來(lái)完成洗滌、漂洗和脫水全過(guò)程。微電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)是由微電腦式程控器輸出控制信號(hào)。兩值得主要區(qū)別在于電氣控制部分，其總體結(jié)構(gòu)基本相同。 2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)特點(diǎn) 全自動(dòng)洗衣機(jī)有多種洗滌程序，可供您自由選擇，工作時(shí)間可任意調(diào)節(jié)，工作狀態(tài)及洗、脫時(shí)間在面板都有顯示，能自動(dòng)處理脫水不平衡，具有各種故障和高低壓自動(dòng)保護(hù)功能，工作結(jié)束或電源故障會(huì)自動(dòng)斷電，無(wú)需看管確保安全。它還具有浸泡、手洗水流功能。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。 該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。 脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別用來(lái)檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。 2.2洗衣機(jī)工作原理概述 全自動(dòng)洗衣機(jī)已經(jīng)是普及的家用電器，根據(jù)家用洗衣機(jī)的特點(diǎn),目前的家用洗衣機(jī)都采用單片機(jī)進(jìn)行控制。該控制對(duì)象具有如下功能：波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安裝的。外桶固定，作盛水用；內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有許多小孔，使內(nèi)外桶水流相通。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，將水注入外桶；排水時(shí)，使排水電磁閥打開(kāi)，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌和脫水由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，通過(guò)電磁閥離合器來(lái)控制，將動(dòng)力傳遞給洗滌波輪或甩干桶（內(nèi)桶）。電磁離合器失電時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)洗滌波輪實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗滌；電磁離合器得電時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干（此時(shí)波輪不轉(zhuǎn)）。水位高低分別由高低水位開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。 3. 傳動(dòng)方案討論 3.1傳動(dòng)方案一 方案一采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，這是一種洗衣機(jī)專用電機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，這里介紹的洗衣機(jī)專用電機(jī)除了起到電機(jī)的作用，還起到離合器的作用。其結(jié)構(gòu)組成為：主要由內(nèi)軸、外軸、單向軸承、電磁制動(dòng)裝置（制動(dòng)裝置有多種形式，這里只是設(shè)定其中一種）、減速器、脫水電機(jī)、洗衣電機(jī)等部分組成。 洗衣機(jī)專用電機(jī)的工作原理是： (1) 洗衣程序時(shí)，洗衣電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速器使內(nèi)軸減速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電磁制動(dòng)裝置處于制動(dòng)狀態(tài)。 (2) 脫水程序時(shí),洗衣電機(jī)不通電，脫水電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使外軸與轉(zhuǎn)子等速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電磁制動(dòng)裝置處于不制動(dòng)狀態(tài)。 (3) 當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，如人為打開(kāi)機(jī)蓋，則通過(guò)連動(dòng)開(kāi)關(guān)使電機(jī)斷電，同時(shí)使電磁制動(dòng)裝置處于制動(dòng)狀態(tài)，使脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求。 圖3-1 方案三傳動(dòng)簡(jiǎn)圖和結(jié)構(gòu)圖 其優(yōu)缺點(diǎn)為： （1）優(yōu)點(diǎn) 重量集中在中心因而不需要裝置平衡塊，內(nèi)外軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換直接由電機(jī)實(shí)現(xiàn)，不需要拉動(dòng)離合器手柄的牽引器，因?yàn)闆](méi)有皮帶對(duì)軸拉緊的張力，可以將洗衣機(jī)專用電機(jī)直接安裝在外桶上，不需要安裝底板。減少摩擦，降低噪聲及延長(zhǎng)使用期，使洗衣機(jī)裝配程序大大簡(jiǎn)化，使洗衣機(jī)容易維修。 （2）缺點(diǎn) 對(duì)制造要求相對(duì)較高，制造成本也相對(duì)較高，國(guó)內(nèi)對(duì)這種機(jī)型的制造較少，普及面不高。 3.2傳動(dòng)方案二 傳動(dòng)方案二屬于間接驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)普通電機(jī)，一般為單相異步交流電機(jī)通過(guò)一級(jí)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)離合器工作，以實(shí)現(xiàn)洗衣和脫水。 其基本工作原理為: (1) 洗衣程序時(shí)，電機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)離合器皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合器內(nèi)軸（輸入軸）作減速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)外軸（脫水軸）處于制動(dòng)狀態(tài)，離合器離合彈簧處于“分”的狀態(tài)。 (2) 脫水程序時(shí)，控制方絲離合彈簧的棘爪開(kāi)始工作，使離合彈簧處于“合”的狀態(tài)。然后電機(jī)帶動(dòng)離合器皮帶輪旋轉(zhuǎn)，使離合器外軸與與離合器皮帶輪作等速旋轉(zhuǎn) 其優(yōu)缺點(diǎn)為： (1) 優(yōu)點(diǎn) 制造成本和制造精度相對(duì)較低，價(jià)格便宜，國(guó)內(nèi)這種類型的洗衣機(jī)普及面廣，制造工藝成熟，零部件易更換維修。 (2) 缺點(diǎn) 洗衣機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率低、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、啟動(dòng)電流大、故障率比較高、控制精度低；在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，洗衣機(jī)的電機(jī)軸與滾筒的幾何中心軸不可能同軸（需要皮帶減速），處于偏置狀態(tài)，而正是這種“偏置”，造成了洗衣機(jī)在工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，難以平衡的問(wèn)題。所以，迫使我們不得不增加平衡塊，以抑制整個(gè)機(jī)體工作時(shí)的振動(dòng)和噪音；電機(jī)的固有結(jié)構(gòu)及特性決定了這種電機(jī)的單位體積功率偏小、起動(dòng)力矩偏弱、過(guò)載能力不足等。 3.3傳動(dòng)方案的選擇 經(jīng)過(guò)小組成員深入討論對(duì)比了各方案，考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造難度、制造成本、通用性、互換性、工藝性、維修便捷性，選用方案二的傳動(dòng)系統(tǒng)。下面將對(duì)方案二的傳動(dòng)系統(tǒng)具體組成結(jié)構(gòu)和原理作詳細(xì)分析。 4. 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)介 早期設(shè)計(jì)的小波輪全自動(dòng)洗農(nóng)機(jī)的離合器沒(méi)有減速功能，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱為減速離合器，其種類很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。目前應(yīng)用最為廣泛的有兩種：?jiǎn)蜗蜉S承式減速離合器與帶制動(dòng)式減速離合器。 基本結(jié)構(gòu) (分為離合器與行星減速器) ①離合器主要結(jié)構(gòu)如圖7(1) (2)所示。離合器中部有兩根軸：輸入軸l和脫水軸l8。輸人軸1的下端加工成四方形，與之相配的帶輪3和離合套20的內(nèi)孔也是方形。離合套20和帶輪3被螺母2固定在輸人軸1上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪3、輸入軸I和離合套20聯(lián)成了一體。輸入軸1的上端加工成齒形花鍵，和行星減速器的中心輪內(nèi)孔配合聯(lián)接。 輸入軸l的外部是脫水軸18。在衣服洗滌時(shí)，脫水軸靜止不轉(zhuǎn)；而洗滌結(jié)束后，脫水軸應(yīng)將帶輪3的高轉(zhuǎn)速直接傳遞給脫水桶，完成脫水功能。這種轉(zhuǎn)換功能是由方絲離合彈簧4完成的。方絲離合彈簧的形狀呈錐形，上端幾圈的直徑比下端略小一些。由于脫水軸18和離臺(tái)套20的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈簧就抱緊在離合套20和脫水軸18的外壁上。當(dāng)帶輪帶動(dòng)離合套向彈簧旋緊方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)方絲離合彈簧就將帶輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套20傳遞到脫水軸18，這就是“合”時(shí)的脫水狀態(tài)。在洗滌時(shí)，可以將方絲離合彈簧向反方向旋松，使其內(nèi)徑變大，從而與離合套20脫離接觸，這就是“離”時(shí)的洗滌狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)彈簧旋松的機(jī)構(gòu)是棘輪棘爪裝置，圖8是其工作原理簡(jiǎn)圖。方絲離合彈簧下端的彈簧卡2卡在棘輪3的內(nèi)槽中，通過(guò)棘爪5的擺動(dòng)使棘輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)方絲離合彈簧向旋松方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖7中的8是單向滾針軸承部件，它的內(nèi)圈與脫水軸18相接觸，它的外圈與齒輪軸承座過(guò)盈配合成一體，齒輪軸承座嵌在支撐架19中，支撐架用螺栓和離合器外罩14固定在一起。在單向滾針軸承8的作用下，脫水軸l8只能向一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。單向滾針軸承是滾針軸承產(chǎn)品領(lǐng)域中一種科技含量較高的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，徑向截面小。因?yàn)槠渫馊ぷ髅媸切ㄐ危灾辉试S一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)．可以起到單向離合器的作用。洗衣機(jī)單向滾針離合器的工作原理如圖９所示，它由帶楔形面的外圈7以及利用保持架3隔開(kāi)的一系列滾針6組成，軸承直接套在脫水軸5上。當(dāng)脫水軸5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針落入楔形槽的大端中，此時(shí)脫水軸可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而當(dāng)脫水軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針則卡緊在楔彤槽的小端處，這時(shí)脫水軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng) 在圖7中，剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)扭簧l0、剎車(chē)帶15、剎車(chē)盤(pán)16和十寧軸套17等組成了脫水軸18的剎車(chē)裝置。十字軸套17用兩顆緊定螺釘和脫水軸18固定在一起，剎車(chē)盤(pán)16又和十字軸套17用螺栓固定在一起，所以剎車(chē)盤(pán)16和脫水軸18聯(lián)成了一體。剎車(chē)裝置外罩9安裝在脫水軸18上，為間隙配合，它對(duì)脫水軸的作用由剎車(chē)扭簧10控制。剎車(chē)扭簧10套裝在剎車(chē)裝置外罩9的外圓上，其下端固定在離合器外罩上，它的上端則嵌在拉桿21的一個(gè)方孔中，由排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿控制其狀態(tài)。洗滌時(shí)，排水電磁鐵斷電，剎車(chē)扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸18順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剛性剎車(chē)帶15緊緊抱住剎車(chē)盤(pán)16，而其一端又卡在剎車(chē)裝置外罩9的方槽中，所以剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)帶以及剎車(chē)裝置外罩9都將一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，剎車(chē)扭簧10將被迅速旋緊，強(qiáng)大的摩擦力使剎車(chē)裝置外罩9無(wú)法動(dòng)作，此時(shí)剎車(chē)帶15和剎車(chē)盤(pán)16將發(fā)生劇烈摩擦，對(duì)脫水軸18產(chǎn)生制動(dòng)作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在脫水時(shí)，排水閥通電，排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿使剎車(chē)扭簧處于放松狀態(tài)。由于剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，與旋松的剎車(chē)扭簧之間可以自由滑動(dòng)，剎車(chē)不起作用，因此剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)盤(pán)16、剎車(chē)帶15都將與脫水軸18一起高速旋轉(zhuǎn)，完成脫水功能。 ②行星減速器結(jié)構(gòu)如圖10所示。減速器外罩8和減速器底蓋10用螺釘緊固在一起，再安裝在法盤(pán)12上，法蘭盤(pán)12和脫水軸2通過(guò)鎖緊塊13固定在一起，因?yàn)榉ㄌm盤(pán)12和脫水桶相聯(lián)接，所以減速器外罩8、減速器底蓋10、法蘭盤(pán)12和脫水桶成一整體。減速器底蓋10有上、下兩個(gè)止口，從而保證了減速器和脫水軸2安裝時(shí)的同心度。對(duì)行星減速器來(lái)說(shuō)，輸入軸1是動(dòng)力的傳入軸，其花鍵端插人中心輪l1的內(nèi)孔中。行星輪4其有4個(gè)，與中心輪11以及內(nèi)齒圈6相嚙合。內(nèi)齒圈6通過(guò)其圓周槽卡在減速器底蓋10上，與之聯(lián)成一體。行星輪通過(guò)銷軸5安裝在行星架7上，當(dāng)行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)行星架一起旋轉(zhuǎn)。波輪軸9兩端都加工成齒形花鍵，其下端與行星架7聯(lián)接，上端與波輪相聯(lián)，從而使波輪以低速旋轉(zhuǎn)洗滌衣物。 2)工作原理 ①脫水狀態(tài) 減速離合器脫水時(shí)的狀態(tài)及裝配示意如圖11所示，脫水狀態(tài)下，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動(dòng)約13mm，使排水閥開(kāi)啟。拉桿在帶動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟的同時(shí)，一方面撥動(dòng)旋松剎車(chē)彈簧，使其松開(kāi)剎車(chē)裝置外罩，這時(shí)剎車(chē)盤(pán)隨脫水軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車(chē)不起作用；另一方面又推動(dòng)撥叉旋轉(zhuǎn)，致使棘爪18脫開(kāi)棘輪4，棘輪被放松，方絲離合彈簧3在自身的作用力下回到自由旋緊狀態(tài)，這時(shí)也就抱緊了離合套2。大帶輪l在脫水時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧3將會(huì)越抱越緊。這樣脫水軸5就和離合套2聯(lián)在一起，跟隨大帶輪1一起做高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于此時(shí)脫水軸5做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，和單向滾針軸承7的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此單向滾針軸承7對(duì)它的運(yùn)動(dòng)無(wú)限制。由于脫水軸5通過(guò)鎖緊塊與法蘭盤(pán)9聯(lián)接，而內(nèi)桶12與行星減速器10均固定在法蘭盤(pán)9上。 所以脫水軸5帶動(dòng)內(nèi)桶12以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無(wú)法自轉(zhuǎn)而只能公轉(zhuǎn)，從而行星架的轉(zhuǎn)速與脫水軸是一樣的，即波輪與脫水桶以等速旋轉(zhuǎn)，保證了脫水桶內(nèi)的衣物不會(huì)發(fā)生拉傷。 脫水狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→小帶輪→大帶輪l→輸入軸6→離合套2→方絲離合彈簧3→脫水軸5→法蘭盤(pán)9→內(nèi)桶12。由于電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級(jí)減速．所以內(nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約680～800r／min。 ②洗滌狀態(tài) 如圖12所示，洗滌狀態(tài)下，排水電磁鐵斷電，排水閥關(guān)閉，拉桿復(fù)位。這時(shí)剎車(chē)扭簧16被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車(chē)裝置外罩，剎車(chē)裝置8起作用；同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪18伸入棘輪4，將棘輪撥過(guò)一個(gè)角度，方絲離合彈簧3被旋松，其下端與離臺(tái)套2脫離，這時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪1帶動(dòng)輸入軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)行星減速器減速后，帶動(dòng)波輪軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)洗滌功能。輸入軸至波輪軸的傳動(dòng)稱為二級(jí)減速，其工作過(guò)程為：輸人軸通過(guò)中心輪驅(qū)動(dòng)行星輪，行星輪既繞自己的軸自轉(zhuǎn)又沿著內(nèi)齒圈繞輸人軸公轉(zhuǎn)，因?yàn)樾行禽喒潭ㄔ谛行羌苌希孕行禽喌墓D(zhuǎn)也將帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動(dòng)波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動(dòng)。行星減速器的減速比i計(jì)算公式為：i=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)／中心輪齒數(shù)。 洗滌狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→小帶輪→大帶輪l→輸入軸6→中心輪→行星輪→行星架→波輪軸11→波輪。其間，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級(jí)減速后，再經(jīng)減速比約為4的行星減速器減速，所以轉(zhuǎn)速約為140～200r／min。 對(duì)于洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三種工作情況，各零部件工作狀態(tài)如下表所示： 4.2減速離合器零部件的計(jì)算與選擇 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容較多，但大多數(shù)零部件可以選用而無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有：方案設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)選用、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、行星減速器設(shè)計(jì)等。 1、 方案設(shè)計(jì) 波輪式洗衣機(jī)常用布局為輸入軸布置在內(nèi)桶的中心處，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)基本上同軸布置，電動(dòng)機(jī)只能偏置一邊，為了保持平衡，可將排水電磁閥和排水管與電動(dòng)機(jī)對(duì)稱布置，必要時(shí)可加平衡塊。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)中給出的內(nèi)桶直徑為400mm，電動(dòng)機(jī)軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為150mm左右，在此范圍內(nèi)選擇合適的一級(jí)降速傳動(dòng)比和采用帶輪傳動(dòng) 2、 基本參數(shù)的選擇 目前洗衣機(jī)洗衣量、電動(dòng)機(jī)功率、內(nèi)筒直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)選用的。根據(jù)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表6-15提供的目前常用波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)基本參數(shù)情況，以及設(shè)計(jì)任務(wù)要求最大洗衣量為3.8kg，選用電動(dòng)機(jī)功率為180W，電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為1370r/min。 3、 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)閂帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，在同樣的張力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以此處選用了最常用的V帶作為第一級(jí)降速。 參照表6-15，初步選定電動(dòng)機(jī)功率P為180W，洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為720r/min，則傳動(dòng)比為 i=n1n2=1370720=1.9 (1) 計(jì)算功率Pca：由于載荷變動(dòng)小，因此取工作情況系數(shù)KA=1.0 Pca=KAP=0.18kW (2) 選擇帶型：根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速為1370r/min，以及小帶輪安裝尺寸的大概范圍，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-10頁(yè)圖14.1-2，選取普通V帶Z型 (3) 帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2：初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-13頁(yè)表14.1-17b，選取dd1=56mm，大于V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑ddmin的要求50mm。大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2為：dd2=idd1=1.956mm=106.4mm, 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-23頁(yè)表14.1-18圓整為dd2=106mm。 (4) 驗(yàn)算帶的速度v v=πdd1n1601000=π561370601000m/s=4.02m/s 普通V帶的最大速度vmax=25~30m/s,故滿足要求。 (5) 中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 0.7（dd1+dd2）120 (7) 帶的根數(shù)z：長(zhǎng)度系數(shù)KL、包角系數(shù)K0、單根V帶基本額定功率P0、單根V帶額定功率增量?P0查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-13頁(yè)表14.1-17b、14-11頁(yè)表14.1-15和表14.1-13，取KL=0.94、Kα=0.95、P0=0.16kW、?P0=0.02kW。 z=Pca(P0+?P0)KαKL=0.18(0.16+0.02)0.950.94=1.11 取z=1。 (8) 帶的預(yù)緊力F0：V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-11頁(yè)表14.1-14得q=0.06kg/m，單根V帶所需的預(yù)緊力為： F0=500Pcazv2.5Kα-1+qv2 =5000.1814.022.50.95-1+0.064.022N=36.8N (9) 帶傳動(dòng)作用在軸上的力FL: FL=2F0zsinα12=236.81sin160.962=72.6N 4、 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第14-26頁(yè)表14.1-24選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式為實(shí)心輪。詳見(jiàn)減速離合器零件裝配圖。 5、 行星減速器設(shè)計(jì) 已知洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速為180r/min,脫水轉(zhuǎn)速為720r/min。由于脫水時(shí)行星減速器中心輪與內(nèi)齒圈順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動(dòng)比為1，波輪與內(nèi)桶順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀態(tài)來(lái)進(jìn)行行星減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （1） 洗滌狀態(tài)傳動(dòng)比 洗滌輸入軸與波輪的傳動(dòng)比為： iAXB=720180=4 （2） 初選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù) 洗滌時(shí)中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止，中心輪與行星架的傳動(dòng)比iAXB按以下公式計(jì)算： iAXB=1+zBzA 初選中心輪齒數(shù)zA=19，由上式計(jì)算的內(nèi)齒圈齒數(shù)zB=57。 （3） 計(jì)算行星輪齒數(shù) 由于洗衣機(jī)工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為1mm，如選4個(gè)行星輪對(duì)稱布置，則可計(jì)算出行星齒輪齒數(shù)zX為： zX=zB-zA2=57-192=19 最終確定中心輪齒數(shù)zA為19，內(nèi)齒圈齒數(shù)zB為57，行星齒輪齒數(shù)zX為19，實(shí)際傳動(dòng)比iAXB為4，洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速為180r/min。 6、 棘爪與棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于外桶尺寸已定（因內(nèi)筒直徑已知），在方案設(shè)計(jì)時(shí)初定為于外桶底部的出水口位置，則排水電磁閥銜鐵中心與出水口中心位于同一直線上。根據(jù)選定的排水電磁閥的行程和初定的棘輪頂圓直徑來(lái)設(shè)計(jì)棘爪機(jī)構(gòu)。要求在洗滌時(shí)，棘爪要深入棘輪棘齒高度的三分之二，脫水時(shí)棘爪脫離棘輪1.5mm以上。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版》第13-51頁(yè)，浮動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)適合以上要求，故選取浮動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)，詳見(jiàn)減速離合器零件裝配圖。 4.3減速離合器零件裝配圖 詳見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)附錄 5. 進(jìn)/排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)介 全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水系統(tǒng)采用水位壓力開(kāi)關(guān)和進(jìn)水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時(shí)，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開(kāi)關(guān)一般有三檔水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進(jìn)水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水位時(shí)，導(dǎo)通橡皮氣膜受到內(nèi)部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時(shí)主電機(jī)導(dǎo)通，進(jìn)水閥斷開(kāi)（原來(lái)中觸片與下閉合），并開(kāi)始洗衣。當(dāng)旋鈕旋至低水位時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但曲率半徑較小。通過(guò)一定的機(jī)構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力P1，壓迫氣膜。當(dāng)桶內(nèi)水量達(dá)到30L時(shí)，軟管內(nèi)的空氣被壓縮，產(chǎn)生空氣壓力F1，當(dāng)F1>P1時(shí),中觸片上跳,與上觸片閉合,主電動(dòng)機(jī)動(dòng)作,進(jìn)水閥關(guān)閉. 全自動(dòng)洗衣機(jī)的排水系統(tǒng)由程序來(lái)控制排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組成。 排水電磁鐵主要用來(lái)控制自動(dòng)型洗衣機(jī)排水閥的開(kāi)閉,在套桶式自動(dòng)型洗衣機(jī)中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成 5.1進(jìn)水電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 1.進(jìn)水電磁閥的結(jié)構(gòu) 進(jìn)水電磁閥也稱為進(jìn)水閥或注水閥，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： (a)斷電關(guān)閉 (b)通電開(kāi)啟 1.金屬過(guò)濾網(wǎng)2.閥座3.導(dǎo)磁鐵座4.線圈5.小彈簧6.鐵芯7.小橡膠塞8.塑料盤(pán)9橡膠閥 圖5-1進(jìn)水閥結(jié)構(gòu)圖 2.進(jìn)水電磁閥的工作原理 進(jìn)水電磁閥的作用主要為控制自來(lái)水進(jìn)水，為洗衣機(jī)提供適量的洗滌、漂洗用水。進(jìn)水電磁閥實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖7-1所示。進(jìn)水電磁閥的開(kāi)關(guān)主要由閥內(nèi)的線圈控制動(dòng)鐵芯來(lái)完成。如果線圈不通電，這時(shí)打開(kāi)自來(lái)水龍頭，水不會(huì)流入洗衣機(jī)；當(dāng)線圈通電后，閥被打開(kāi)，自來(lái)水通暢地流入洗衣機(jī)。 實(shí)物圖 結(jié)構(gòu)圖 圖5-2 進(jìn)水電磁閥實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖 進(jìn)水電磁閥基本結(jié)構(gòu)主要由一個(gè)螺管電磁鐵和橡膠閥構(gòu)成。其工作原理是，電磁鐵線圈通電后，形成磁場(chǎng)，吸引鐵質(zhì)閥芯上移，離開(kāi)膜片，水流導(dǎo)通。電磁鐵線圈失電后，在復(fù)位彈簧及重力作用下，閥芯下沉壓緊膜片堵住水道，停止向洗衣機(jī)內(nèi)注水。進(jìn)水電磁閥的進(jìn)水口一般有一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)，以防污垢堵塞進(jìn)水電磁閥橡膠閥。 5.2排水電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 1．排水電磁閥結(jié)構(gòu) 排水閥是由排水閥座1、橡膠閥2、內(nèi)外彈簧3與4、導(dǎo)套5和閥蓋6等組成。排水閥門(mén)采用橡膠材料制成，內(nèi)有一個(gè)由硬質(zhì)塑料制作的導(dǎo)套5。導(dǎo)套5內(nèi)裝有內(nèi)彈簧3，它一端卡在導(dǎo)套左邊槽口， 另一端鉤掛在電磁鐵拉桿7上，內(nèi)彈簧3處于拉緊狀態(tài)。在導(dǎo)套5外裝有一個(gè)外彈簧4，它的剛度比內(nèi)彈簧3小，它的一端與閥蓋6接觸，另一端與導(dǎo)套5的基座接觸，外彈簧4處在壓縮變形狀態(tài)。結(jié)構(gòu)如下圖： 1.排水閥座2.排水閥門(mén)3.彈簧B 4.彈簧A 5.導(dǎo)套6.閥蓋7.電磁鐵拉桿8.銷釘9.鐵墊圈10.微動(dòng)開(kāi)關(guān)11.引線端子12.電磁鐵13.銜鐵14.開(kāi)口銷15.外桶16.擋套17.剎車(chē)扭簧伸出端 圖5-3排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 電磁鐵有交流和直流兩種，電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用直流電磁鐵，本設(shè)計(jì)采用交流電磁鐵。 2.排水電磁閥工作原理 洗衣機(jī)處在進(jìn)水和洗滌時(shí)，排水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)主要由外彈簧4把橡膠閥2緊壓在排水閥座1的底部。排水時(shí)，排水電磁鐵通電工作，銜鐵13被吸入，牽動(dòng)電磁鐵拉桿7。由于拉桿7位移，在它上面的擋套16撥動(dòng)制動(dòng)裝置的剎車(chē)扭簧伸出端，使制動(dòng)裝置處于非制動(dòng)狀態(tài)（脫水狀態(tài)）。另一方面隨著拉桿7的左端離開(kāi)導(dǎo)套5，外彈簧4被內(nèi)彈簧3的拉力壓縮，使排水閥門(mén)打開(kāi)。正常排水時(shí)，橡膠閥門(mén)2離開(kāi)排水閥座1密封面的距離應(yīng)不小于8mm，排水電磁鐵的牽引力約為40N。 5.3水位開(kāi)關(guān)控制原理 1.水位開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu) 水位開(kāi)又稱壓力開(kāi)關(guān)。洗衣機(jī)內(nèi)桶進(jìn)水時(shí)的水位和排水時(shí)的壓力狀況是壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)的。當(dāng)洗衣機(jī)工作在洗滌程序時(shí)，若桶內(nèi)無(wú)水或水量不夠，壓力開(kāi)關(guān)則發(fā)出供水信號(hào)。當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)將發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。微電腦全自動(dòng)洗衣機(jī)工作在排水程序時(shí)，若排水系統(tǒng)有故障，水位開(kāi)關(guān)則發(fā)出排水系統(tǒng)受阻信號(hào)。水位開(kāi)關(guān)的剖面圖如下： 1.杠桿2.導(dǎo)套3.調(diào)節(jié)螺釘4.壓力彈簧5.凸輪6.頂芯7.開(kāi)關(guān)小壓簧8.動(dòng)簧片塑9.料盤(pán)10.橡膠膜11.氣室12.壓力軟管 圖5-4水位開(kāi)關(guān)剖面圖 2.水位開(kāi)關(guān)工作原理 當(dāng)水注入內(nèi)桶時(shí)，氣室封閉，隨著水位上升封閉在氣室內(nèi)的空氣壓力不斷提高，壓力經(jīng)過(guò)壓力軟管傳到水位開(kāi)關(guān)氣室，水位開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)的空氣壓力向上推動(dòng)橡膠膜和塑料盤(pán)，推動(dòng)動(dòng)簧片中的內(nèi)動(dòng)簧片向上移動(dòng)，壓力彈簧被壓縮。當(dāng)水注到選定水位時(shí)，此時(shí)內(nèi)動(dòng)簧片移動(dòng)到預(yù)定的平衡位置開(kāi)關(guān)小彈簧將拉動(dòng)外動(dòng)簧片并產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)與公共觸點(diǎn)閉合從而發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。排水時(shí)當(dāng)水位下降到規(guī)定的復(fù)位水位時(shí)，水位產(chǎn)生的壓力減小。壓力彈簧恢復(fù)伸長(zhǎng)，推動(dòng)頂心，使動(dòng)簧片中的內(nèi)動(dòng)簧片向下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到預(yù)定的力平穩(wěn)位置時(shí)開(kāi)關(guān)小彈簧對(duì)外動(dòng)片產(chǎn)生一個(gè)向外的推力。使開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)NO與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM閉合，從而改變控制電路的通斷。其中動(dòng)簧片的結(jié)構(gòu)如下如： 圖5-5 動(dòng)簧片結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)水位開(kāi)關(guān)的旋鈕選擇水位，就是旋轉(zhuǎn)凸輪，通過(guò)改變壓力開(kāi)關(guān)凸輪的位置可改變恢復(fù)彈簧的彈性力，進(jìn)而改變橡膠膜片變形所需氣體的壓力，改變水位的設(shè)定值。 圖5-6 水位開(kāi)關(guān) 6. 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.1控制芯片的選擇 電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用的微控制器主要是4位或8位的單片機(jī)。常用的單片機(jī)型號(hào)有：Intel公司的MCS-48和MCS-51系列；NEC公司的μCOM-87和μpd7500系列；Motorola公司的MC6805系列；Zilog公司的Z8系列等。 本例中控制電路的微控制器選用MCS-51系列的單片機(jī)AT89C2051。該單片機(jī)是ATMEL公司8位單片機(jī)系列產(chǎn)品之一，內(nèi)含2K字節(jié)可反復(fù)擦寫(xiě)的程序存儲(chǔ)器以及128字節(jié)的RAM單元，具有15條可編程控制的I/O線，5個(gè)中斷觸發(fā)源，其指令與MCS-51系列完全兼容。選用AT89C2051作CPU，可使洗衣機(jī)的控制電路大大簡(jiǎn)化。 6.2程序框圖 6.3控制程序設(shè)計(jì) #include /**************邏輯說(shuō)明***************/ //采用反邏輯，以0表示有效，以1表示無(wú)效// typedef unsigned int uint; typedef bit bool; typedef unsigned char uchar; #define biaozhun_flag 0 //標(biāo)準(zhǔn)工作程序 #define jingji_flag 1 //經(jīng)濟(jì)工作程序 #define dandu_flag 2 //單獨(dú)工作程序 #define paishui_flag 3 //排水工作程序 /****************************I/0口分配***************************/ /*************************輸入I/O口分配**************************/ /**************工作程序按鈕分配*****************/ sbit biaozhun = P0^0; //標(biāo)準(zhǔn)工作程序選擇 sbit jingji = P0^1; //經(jīng)濟(jì)工作程序選擇 sbit dandu = P0^2; //單獨(dú)工作程序選擇 sbit paishui = P0^3; //排水工作程序選擇 //強(qiáng)、弱洗滌功能選擇按鈕，水位開(kāi)關(guān)，蓋開(kāi)關(guān), 啟動(dòng)/暫停按鈕 sbit qiangruo_pin= P0^4; //強(qiáng)、弱選擇按鈕 強(qiáng)=0；弱=1； sbit shuiwei_pin = P0^5; //水位開(kāi)關(guān) sbit gai_pin = P0^6; //蓋開(kāi)關(guān) /*****************啟動(dòng)/停止按鈕*****************/ sbit qiting_pin = P3^3; //啟動(dòng)/暫停開(kāi)關(guān) 占用外部中斷INT1 sbit jixu_pin = P0^7; //繼續(xù)開(kāi)關(guān) 占用外部中斷INT0 /*************************輸出I/O口分配**************************/ /**************四種工作狀態(tài)指示燈***************/ sbit biaozhun_led = P1^0; //標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)指示燈 sbit jingji_led = P1^1; //經(jīng)濟(jì)工作狀態(tài)指示燈 sbit dandu_led = P1^2; //單獨(dú)工作狀態(tài)指示燈 sbit paishui_led = P1^3; //排水工作狀態(tài)指示燈 /***********強(qiáng)、弱洗滌狀態(tài)指示燈***************/ sbit qiangxi_led = P1^4; //強(qiáng)洗指示燈 sbit ruoxi_led = P1^5; //弱洗指示燈 /***********洗滌、漂洗狀態(tài)指示燈***************/ sbit xidi_led = P1^6; //洗滌指示燈 sbit piaoxi_led = P1^7; //漂洗指示燈 /***********脫水指示燈，報(bào)警指示燈***************/ sbit tuoshui_led = P2^0; //脫水指示燈 sbit baojing_led = P2^1; //報(bào)警蜂鳴器 /***********電動(dòng)機(jī)控制***************/ sbit motor_zheng_pin = P2^2; //電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) sbit motor_fan_pin = P2^3; //電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) /***********進(jìn)水、排水閥門(mén)控制***************/ sbit jinshui_pin = P2^4; //進(jìn)水閥控制 sbit paishui_pin = P2^5; //排水閥控制 /*****************定義全局變量*****************/ uchar chengxumodel_flag; //工作程序變量 bool qiangruo_flag; //強(qiáng)=0；弱=1； bool start_flag; //開(kāi)始=0；未開(kāi)始=1； bool pause_flag; //暫停=0；未暫停=1； /********************函數(shù)申明******************/ /******************延時(shí)程序********************/ void delay_s(uint); //秒延時(shí) void delay_ms(uint); //毫秒延時(shí) /***********************電機(jī)控制程序************************/ void motor_zheng(uint zheng); //電機(jī)正轉(zhuǎn)zheng秒 void motor_fan(uint fan); //電機(jī)反轉(zhuǎn)fan秒 void motor_ting(uint ting); //電機(jī)停ting秒 /******************* n個(gè)單獨(dú)步驟**************************/ void jin_shui(); //進(jìn)水 void pai_shui(); //排水 void tuo_shui(); //脫水 void xidi(); //洗滌 void piaoxi(); //漂洗 void baojing(); //報(bào)警 void baojing_no(); //報(bào)警停 void finished(); //程序執(zhí)行通知已經(jīng)完成 /*******************4種工作程序**************************/ void biaozhun_chengxu(); //標(biāo)準(zhǔn)程序 void jingji_chengxu(); //經(jīng)濟(jì)程序 void dandu_chengxu(); //單獨(dú)程序 void paishui_chengxu(); //排水程序 /******************初始化函數(shù)*******************/ void initial(); /******************按鍵掃描函數(shù)*******************/ uchar keyscan(); //按鍵掃描函數(shù) void gai_open(); //翻蓋處理函數(shù) void qiangruo_select(); //強(qiáng)、弱洗滌模式選擇 void chengxumodel_select(); //工作程序模式選擇 /******************頭文件導(dǎo)入****************/ #include /**************邏輯說(shuō)明***************/ //采用反邏輯，以0表示有效，以1表示無(wú)效// /******************延時(shí)程序********************/ /*****************延時(shí)秒程序*************/ void delay_s(uint time) { uint i; uchar j; while(time--) { for(j=0;j<100;j++) //1s for(i=0;i<1250;i++); //10ms } } /**************延時(shí)毫秒程序***************/ void delay_ms(uint time) { uchar i; while(time--) { for(i=0;i<125;i++);//1ms } } /***********************電機(jī)控制程序************************/ /************************正轉(zhuǎn)****************************/ void motor_zheng(uint zheng) { motor_zheng_pin=0; //正轉(zhuǎn)有效 motor_fan_pin=1; //反轉(zhuǎn)無(wú)效 delay_s(zheng); } /************************反轉(zhuǎn)****************************/ void motor_fan(uint fan) { motor_zheng_pin=1; //正轉(zhuǎn)無(wú)效 motor_fan_pin=0; //反轉(zhuǎn)有效 delay_s(fan); } /************************停止***************************/ void motor_ting(uint ting) { motor_zheng_pin=1; //正轉(zhuǎn)無(wú)效 motor_fan_pin=1; //反轉(zhuǎn)無(wú)效 delay_s(ting); } /******************* n個(gè)單獨(dú)步驟**************************/ /**********************進(jìn)水程序*************************/ void jin_shui() { int time=0; jinshui_pin=0; //打開(kāi)進(jìn)水閥 while(shuiwei_pin) //水位未達(dá)到要求時(shí)，每隔1秒檢測(cè)一次；水位達(dá)到要求時(shí)，shuiwei_pin引腳被拉低，變?yōu)?. { delay_s(1); if(shuiwei_pin) { time++; if(time>240) //4分鐘的極限時(shí)間內(nèi)，水位未達(dá)到要求，說(shuō)明出現(xiàn)故障，立即關(guān)閉進(jìn)水閘并報(bào)警 { jinshui_pin=1; baojing(); break; } } } //水位在極限時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求，則正常結(jié)束 jinshui_pin=1; //關(guān)閉進(jìn)水閥 } /**********************排水程序**************************/ void pai_shui() { int time=0; paishui_pin=0; //排水閥打開(kāi) while(!shuiwei_pin) { delay_s(1); if(!shuiwei_pin) { time++; if(time>60) //1分鐘的極限時(shí)間內(nèi)，水位未達(dá)到要求，說(shuō)明出現(xiàn)故障，立即關(guān)閉排水閘并報(bào)警 { paishui_pin=1; baojing(); break; } } } //水位在極限時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求，則正常結(jié)束 delay_s(5); //水位達(dá)到要求后，再延時(shí)50秒，關(guān)閉排水閥 paishui_pin=1; //排水閥關(guān)閉 } /************************洗滌程序*******************************/ void xidi() //強(qiáng)洗滌9s,弱洗滌8s { if(qiangruo_flag==0) //強(qiáng)洗滌 強(qiáng)=0；弱=1 { motor_zheng(20); //正轉(zhuǎn)20S motor_ting(10); //暫停10S motor_fan(20); //反轉(zhuǎn)20S motor_ting(10); //暫停10S } else //弱洗滌 { motor_zheng(15); //正轉(zhuǎn)15S motor_ting(10); //暫停10S motor_fan(15); //反轉(zhuǎn)15S motor_ting(10); //暫停10S } } /************************漂洗程序*******************************/ void piaoxi() //假設(shè)漂洗時(shí)間與洗滌時(shí)間相同，沒(méi)有資料可查！?。?/ { if(qiangruo_flag==0) //強(qiáng)洗滌 { motor_zheng(20); //正轉(zhuǎn)20S motor_ting(10); //暫停10S motor_fan(20); //反轉(zhuǎn)20S motor_ting(10); //暫停10S } else //弱洗滌 { motor_zheng(15); //正轉(zhuǎn)10S motor_ting(10); //暫停10S motor_fan(15); //反轉(zhuǎn)10S motor_ting(10); //暫停10S } } /*************************脫水***********************************/ void tuo_shui() //脫水時(shí)間固定為2分鐘，120S { uchar num=0; tuoshui_led=0; //開(kāi)脫水燈 paishui_pin=0; //脫水時(shí)打開(kāi)排水閥，同時(shí)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài) for(;num<18;) //正轉(zhuǎn)，停止共計(jì)7s,循環(huán)18次 { motor_zheng(5); motor_ting(2); num++; } paishui_pin=1; //脫水結(jié)束，關(guān)閉排水閥 tuoshui_led=1; //關(guān)脫水燈 } /***********************報(bào)警與解除*******************************/ /***********************報(bào)警程序*******************************/ void baojing() { motor_ting(0); //如果電機(jī)在轉(zhuǎn)。則電機(jī)立即停 baojing_led=0; //報(bào)警蜂鳴器叫 TR1=1; //開(kāi)定時(shí)器1，蜂鳴器響 } /***********************解除報(bào)警程序*******************************/ void baojing_no() { TR1=0; //報(bào)警蜂鳴器關(guān) baojing_led=1; //報(bào)警蜂鳴器不叫 } /***********************按鍵掃描程序********************/ uchar keyscan() { delay_ms(20); //按鍵去抖動(dòng) if(P0!=0xff) //P0口為輸入口，如果引腳都為高，說(shuō)明沒(méi)按鍵按下，否則有鍵按下 {return(P0);} //將P0口的按鍵值返回 return(0xff); //沒(méi)鍵按下，則將0xff返回，作為沒(méi)按鍵按下。 } /**********************翻蓋函數(shù)*************************/ void gai_open() // { baojing_no(); //出故障后，打開(kāi)蓋子說(shuō)明人來(lái)到了，立即關(guān)閉報(bào)警蜂鳴器 if(0==tuoshui_led) //如果執(zhí)行脫水程序時(shí)打開(kāi)蓋子，應(yīng)該立即停止脫水 { while(0xbf==P0||0x9f==P0) //蓋子在打開(kāi)時(shí),停止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),停止排水。當(dāng)蓋子合上，即按鍵沒(méi)有輸入時(shí)，外部中斷0處理完后會(huì)自動(dòng)繼續(xù)脫水程序 { paishui_pin=1; motor_ting(2); } paishui_pin=0; //蓋上蓋子繼續(xù)排水 } } /***********************強(qiáng)、弱洗滌模式選擇******************/ void qiangruo_select() //強(qiáng)、弱洗滌按鈕按下，強(qiáng)、弱模式轉(zhuǎn)換 { //強(qiáng)=0；弱=1； if(0==qiangruo_flag) //如果原來(lái)在強(qiáng)洗，現(xiàn)在設(shè)為弱洗 { qiangruo_flag=1; ruoxi_led=0; //弱洗燈亮，強(qiáng)洗燈滅 qiangxi_led=1; } else { qiangruo_flag=0; qiangxi_led=0; //強(qiáng)洗燈亮，弱洗燈滅 ruoxi_led=1; } } void chengxumodel_select() { if(biaozhun_flag==chengxumodel_flag) { biaozhun_led=0; jingji_led=1; dandu_led=1; paishui_led=1; } else if(jingji_flag==chengxumodel_flag) { biaozhun_led=1; jingji_led=0; dandu_led=1; paishui_led=1; } else if(dandu_flag==chengxumodel_flag) { biaozhun_led=1; jingji_led=1; dandu_led=0; paishui_led=1; } else { biaozhun_led=1; jingji_led=1; dandu_led=1; paishui_led=0; } } /************************程序執(zhí)行通知已經(jīng)完成*******************/ void finished() { baojing(); delay_s(20); //報(bào)警20秒 baojing_no(); start_flag=1; //可以開(kāi)始新一輪的洗衣服 pause_flag=1;