文献综述-洗衣机控制系统设计

苏州大学本科生毕业设计（论文）附件：文献综述文献综述11电子 (1116405011) 何霏（苏州大学应用技术学院）1. 课题背景洗衣机起源于19世纪初期，经历了一个多世纪的发展。1911年世界上第一台洗衣机问世，标志着家务劳动自动化的开始。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒洗衣机投放市场。1967年第一台涡轮式波轮洗衣机退出。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式洗衣机三足鼎立的局面。20世纪中期以后，洗衣机在一些发达国家的普及率迅速上升。70年代后期，日本又推出微电脑控制型波轮式套筒式全自动洗衣机。80年代后，“模糊控制”开始应用于洗衣机，生产出了智能型模糊控制洗衣机。20年代末，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更具人性化，实现了真正意义上的智能化控制，成为了目前研究的主要方向1。随着更多国内外品牌研究的技术，开发新的产品，洗衣机行业爆发力以“节能环保”的技术更新。消费者通过选择智能模式，进一步实现省水、省电。以后，洗衣机将以高可靠性，完善的功能，节水节电，降噪省时及规格品种多样化为发展方向。2. 研究目的与现状2.1. 研究目的和意义洗衣机的出现给人们的生活带来了诸多方便。洗衣机是现代人必备的日常生活家电，它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好的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，各大家电生产商均致力于开发出能够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。目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等几大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。这就要求设计者们有更高的专业和技术水平，能够提出更多好的建议和新的课题，将人们的需要变成现实，设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多洗衣的厂家都注重各自品牌的洗衣机的特长，突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能，洗衣机的各项功能是由单片机控制实现的，单片机的体积小，控制功能灵活，因此，设计出基于单片机的洗衣机控制系统就具有很强的实用性。而本次设计的洗衣机控制器也是为了满足某些用户的不同需求。同时也将单片机控制技术用到了实际生活中，最重要的是将所学的东西运用化。2.2. 研究现状与存在的问题随着人民生活水平的提高，越来越多的人需要使用洗衣机。现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间2。总之，每一项技术的进步极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。2.2.1研究现状1. 洗衣机的分类：（1）普通洗衣机：其洗涤、漂洗、脱水等功能均须手工转换。（2）半自动洗衣机：它能在洗涤、漂洗、脱水等功能之间，实现某两个功能的自动转换。（3）全自动洗衣机：它能自动实现洗涤、漂洗、脱水等所有功能。2. 全自动洗衣机在国内外的现状及水平：全自动洗衣机根据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机(也叫套桶式全自动洗衣机)、滚筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类。波轮式、滚筒式、搅拌式全自动洗衣机分别占全球洗衣机市场份额的33、52和15。搅拌式洗衣机目前还没有进入我国市场4。2.2.2 存在的主要问题1. 滚筒式洗衣机更好地软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬忪，提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍、血渍、降低灰尘、油污的粘附作用，从而可在同样的洗净比下(注：洗净比是国家对沈衣机的质量考核标准中的一个基本指标)，可大幅度降低洗涤过程对机械外力的需求。2. 高温能有效地杀死些细菌加温洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流，要达到一定的洗净比，就必须有足够的机械力，而机械力对衣物是有损伤的，这就注定了波轮式洗衣机的磨损率人人高于滚筒式洗衣机。各种新水流基本原理是一样的，就是尽量以紊乱的水流减少衣物的缠绕，增大水流的冲刷力用于洗涤，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之问的摩擦方式相比，水流冲刷对衣物的损伤较小5。3. 波轮式洗衣机因为滚筒式洗衣机的价格大大高于波轮式机，所以波轮式洗衣机仍受到普遍欢迎。关于水流：现存波轮式全自动洗衣机的宣传重点放存新水流上，如LG的拳击棒、松下的双瀑布、荣事达的网络水流等，但正如上面说到过的，各个厂家是用不同的方法实现同一个目标，实际效果也差不多，所以不必太在意。关于程序控制器：新推出的波轮式全自动洗衣机均采用单片机程序控制器，原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型号的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同，最少的也有好儿个控制项，每一项又有几种不同的洗涤程序可供选择，足以满足不同的洗涤要求，所以没有必要考虑这个问题。模糊控制的洗衣机中，单片机通过采集水位传感器、布量传感器、光传感器的信号以及电动机的转速，判断出衣物的质地、多少、肮脏程度，从而自动调整对衣物进行合理的洗涤，缺点是价格太贵6。关丁不锈钢内桶：采用不锈钢内桶的目的是为了减小衣物和内桶壁的摩擦力，从而减轻衣物的磨损，选购时应予以考虑。关于同心洗：同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装，直接驱动。这样在洗涤，特别是脱水的时候洗衣桶震动减小，使噪声得以降低。但要说这样会延长洗衣机的寿命是不正确的。4. 变频洗衣机可以对不同质地的衣物自动选用不同的电动机转速，从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度，在保证洗得干净的同时，最大限度地降低衣物的磨损7。其二是可以存脱水甩干时，由慢到快地启动，使衣物在桶内分布均匀，脱水效果好，同时由于衣物均匀地分布存洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在轴心上，可以减小震动，降低噪声，这当然是有好处的。缺点也是价格太贵。现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机，还有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机，小到可以在出外旅行的时候随身携带，为了更方便的操作有的厂家还开发出了可以远程控制的洗衣机，怎么样?是不是看的眼花缭乱，将来的洗衣机会朝着使用更方便、更加节能、更加个性化的方向发展8。3. 课题途径及步骤本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、漂洗、洗涤和脱水等阶段。控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路构成。单片机控制系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由AT89C51单片机、LCD1602显示器、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成；外部硬件电路有继电器、三极管、电动机等组成。4. 可能遇到的问题及应变措施（1）问题：元器件选择拟采取措施：向导师请教，上网查资料，翻阅期刊杂志。（2）问题：市场上的洗衣机功能丰富，进行功能删选。拟采取措施：向导师请教，上网查资料，翻阅期刊杂志，进行可行性分析。 （3）问题：单片机管脚有限，怎么最大限度的利用有限的管脚实现最多功能拟采取措施：导师请教，上网查资料，翻阅期刊杂志，进行功能的增删。参考文献1 克强. 用AT89C2051单片机制作洗衣机控制电路J. 电子世界,2001,03:39-40+35-59.2 黄河,刘福华,王信. 基于单片机模糊推理的洗衣机控制系统设计J. 电子设计工程,2012,13:186-189+192.3 王琰. 基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计J. 自动化与仪器仪表,2008,04:37-38+64+70.4 王琰. 基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统设计J. 家电科技,2009,16:51-53.5 曾璐,李明. 基于AT89C52单片机的洗衣机智能控制系统J. 家电科技,2007,02:37-38.6 曾璐,李明. 基于AT89C52单片机的洗衣机智能控制系统J. 家电科技,2007,09:59-60.7 边疆. 基于MCS-51单片机的洗衣机控制系统的实现J. 信息通信,2013,04:73-74.8 曹玲芝. 东芝单片机在洗衣机模糊控制系统中的应用J. 家用电器科技,2000,08:64-65.第 5 页