全自动洗衣机的水位监测及控制

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1、全自动洗衣机的水位监测及系统控制南通纺织职业技术学院第一部分全自动洗衣机的水位监测第二部分全自动洗衣机的系统控制9系统的总体设计2系统硬件设计?电源模块乡时钟分频电路? ADC0809接口电路设计?译码电路设计3软件设计?主程序设计乡中断服务程序设计1 全自动洗衣机的水位监测全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排 水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水 源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧弹力的作用下， 紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水 流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片， 并使膜片的中心

2、小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣 桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片 上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流 导通。水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气 室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很全自动洗衣机XQB60-168B 快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦 增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改 变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动 判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤 剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入

3、一定量水后使电机 低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。 此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩 形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。 衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加 一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的 透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传 感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感 器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转2 全自动洗衣机控制系统设计2.1系统总体设计根据设计要求，本微机控制的 A/D 数据采集和控制系统，对

4、 8 个通道上输入的模拟电压进行采集并将其输出接到IBM-PC机的扩 展总线插槽上。因此，系统的功能结构可用图 4.1 表示。其中选择 ADC0809 作为 A/D 转换器芯片，采集数据并将其转换为数字信号传 入PC机扩展槽，并利用PC微机系统的IRQ2作为ADC0809的外 部中断。图 2.1 A/D 数据采集和控制系统总体结构图本文设计的是用微机控制的8 路 A/D 数据采集和控制系统，该 系统首先将输入的模拟信号通过 ADC0809 转换芯片转换为数字信 号，然后将转换的信号传到PC扩展槽。其中PC微机系统的IRQ2 作为ADC0809的外部中断。PC机的地址线A0 A9作为译码电路 的

5、输入信号，控制ADC0809的启动和输出，从而完成本次设计的数 据采集任务。本设计的整个系统非常精简, 而且具有灵活的现场可更改性。在 不更改硬件电路的基础上, 对系统进行各种改进还可以进一步提高 系统的性能。该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现 场可编程等优点。2.2 系统硬件设计多路数据采集和控制系统电路原理图如附录A所示。A/D转换器 采用通用的ADC0809芯片，利用中断方式读取A/D转换的结果，此 设计中利用PC微机系统的IRQ2作为ADC0809的外部中断。由于ADC0809内部带有输出锁存器，可直接与PC总线或扩展 槽相连。由于ADC0809的内部没有时钟电路，所需时

6、钟信号必须由 外界提供，此系统采用2MHZ时钟分频得到使用频率500KHZ。地址 线A0 A9经译码电路译码，译码输出的兀与IOW经过或非门控制 ADC0809的启动信号START和通道地址锁存允许信号ALE ,用于 启动A/D转换。Y0与IOR经过或非门控制ADC0809的输出允许信号 OE。通道地址选择信号ADDA、ADDB、ADDC分别接到数据总线 的D0.D1.D2o设计中断控制位用数据总线D7 用于控制ADC0809 的EOC中断申请，将信号接至PC扩展槽的IRQ2从而引起中断。 具体模块设计介绍如下：2.2.1 电源模块由于ADC0809内部没有没有基准电源，故采用外部电源供给参

7、考电压+5Vo此设计中电源部分为一个6-9V、400毫安的外接交流电 源，通过整流滤波稳压电源输出的直流电压，左边两个是5V的电源 滤波电容，一般大电容旁边并联一个小电容的目的是降低高频内阻。 通过三端稳压芯片7805稳压成5伏直流电源提供给ADC0809使用， 右边两个电容是5伏电源的滤波电容，电阻和绿色的LED组成5V 电源的工作指示电路，只要电源部分正常，绿色的LED就会点亮， 我们可以根据这个LED来判断整个电源部分是否工作正常。其电路 原理图如图 2.2 所示：图 2.2 电源模块电路原理图2.2.2 时钟分频电路由于 ADC0809 的内部没有时钟电路，所以时钟信号必须由外界 提供

8、，一般采用时钟分频或单独的振荡电路得到。本系统设计中采用 时钟分频的方法获得，当外界时钟频率采用2MHZ时，经D触发器 二分频后得到500kHZ ,符合ADC0809对频率的要求。故ADC0809 的时钟分频电路如下图2.3 所示：2.2.3 ADC0809 接口电路设计ADC0809 与 PC 系列微机总线的接口方法有多种，本系统采用 中断方式，EOC作为中断请求信号，并且将START和ALE信号相 连，用于启动A/D转换。通道地址选择信号ADDA、ADDB、ADDC 分别接到数据总线的DO、D1、D2。此系统中模拟信号为单极性，故 有u通过变阻器接正极电源+5V，U接地。译码输出的Y0与(

9、REF +)(REF -)IOW经过或非门控制ADC0809的启动信号START和通道地址锁存 允许信号ALE，用于启动A/D转换。兀与莎经过或非门控制 ADC0809的输出允许信号OE。这样便可以得到ADC0809的接口电 路。ADC0809的连接图如下图2.4所示：17/14/15/S/1S/19/20A/212/163丿/g22221233丿/kJ/24D2/n5 DI2741su2/DO71050CZADC0809DODID2D3D4D5D6D7STARTOEALEADD-CADD-BADD-AEOCCLOCKREF(-)GNDVCCREF(+)01234567 NNNNNNNN I

10、I I I I I I I1613图 2.4 ADC0809 的连接图2.2.4 译码电路设计本系统采用全译码电路，所有A0A9地址线都参加译码，其中A0A2 作为 3-8 译码器的输入端， A3A9 和其他门电路组合的信 号作为3-8译码器的控制端。从而选通74LS138译码器译出8个端口地址，8个端口共占用8个端口地址。其输出控制ADC0809的启A0动和输出。本系统的译码电路如下图4.5所示：32 L 2A B122ABC G-G-GY0YTY2Y3Y4Y5Y6Y7b41：1:11(9774138图 2.5 译码电路原理图2.3 软件设计2.3.1 主程序设计主程序：地址线A0A9经译码

11、器译码，对应片选端口地址为 0220H0230H。则译码输出的有效的片选低电平有效，控制ADC 的STRAT和ALE端。EOC和D7经触发器作为中断请求信号，向 IRQ2请求中断利用中断方式读取A/D转换结果。按中断方式对IN1 通道进行 A/D 转换，进行数据采样。共取300 个采样点，结果送变 量 BUF 开始的内存区域。系统主程序流程图如图4.6 所示：申请，用数据总线D7控制，当写入数据为1时，允许EOC申请中 断，写入数据为0时，不允许EOC申请中断。此信号接至PC扩展槽的IRQ2从而引起一次硬中断。中断服务程序应先将IRQ2原对应 的中断向量（中断号为OAH ）保存起来。然后设置新

12、的中断向量以 指向中断服务程序，还应将中断屏蔽寄存器的相应位开放。程序流程 图如图 2.7 所示：图 2.7 中断服务程序流程图源程序清单：*主程序*DATASEGMENTINT DB？RESULTDB ？INT_SEGDW ？基址的变量定义数据段用于保存中断向量段INT_OFFDW ？；用于保存中断向量偏移量的变量INTSORDB ？；定义保存中断屏蔽字的变量BUFDB 400DUP（？）；A/D 转换数据区DATAENDSSTACKSEGMENT；定义堆栈段STADB 20DUP（？）TOPEQU LENGTH STASTACKENDSCODESEGMENT；定义代码段ASSUME CS：

13、CODE，DS：DATASS：STACK，ES：DATA;由ASSUME伪指令定义各段START：MOVAX，DATA；初始化MOVDS，AX;设数据段寄存器的值MOVAX，STACKMOVSS，AX;设堆栈段寄存器的值MOVAX，TOPMOVSP，AX;设堆栈指针MOVAL，0AHMOVAH，35HINT 21H取 IRQ2 对应的中断向量MOVINT_SEG，ES；保存向量段基址 ESMOVINT_OFF，BX；保存向量偏移量 BXCLI修改向量前关中断PUSHDS；设置新的中断向量MOVAX,SEG ADINT；取中断服务程序的段基址MOVDS，AXMOVDX，OFFSET ADINTM

14、OVAL，0AH；设 IRQ2 中断向量指向中断服务程序MOVINTAH，25H21H；取 IRQ2 对应的中断向量POPDS；恢复 DSINAL，21H；取中断屏蔽寄存器的值MOVINTSOR，AL；保护原中断屏蔽字ANDAL，0FBH;允许IRQ2中断OUT21H，AL；写入 OCW1MOVAL，80H;允许 EOC 申请中断D7=1)MOV CX，300；采样 300个点MOV BX，OFFSET BUF；建立存放 A/D 转换结果数据区的指针AGAIN：STI；开中断MOV DX，22H；启动 A/D 开始转换，且锁存INT1通道号OUTDX，ALHLT;等IRQ2到来CLI；关中断M

15、OVAX，SI;取转换结果MOVBX，ALINCBX;地址加 1LOOPAGAIN;判断 CX 是否为 0 ，若为 0，则继续循环MOVAX，I N T_SEG;恢复 IRQ2 中断向量MOVDS，AX; DS 指向向量段基址MOVDX，I N T_OFF; DX 指向向量偏移量MOVAL，0AHMOVAH，25HINT21HINAL，21H;屏蔽 IRQ2ORAL，04HOUT 21H，ALMOVAL，00H（D7=0）MOVDX，INTEOUT DX，ALMOVAH，4CHINT 21HRET*中断服务程序*ADINT PROC FARPUSHAXPUSHDXMOVDX，221H据INAL，DXMOVSI，AXMOVAL，20HOUT20H，ALPOPDXPOPAXIRETADINT ENDP；写入 OCW1；禁止 EOC 申请中断；返回 DOS；中断服务程序；保护 DX，AX；读取 A/D 转换后的数；发中断结束命令；恢复中断返回；中断服务程序结束CODE ENDSEND START；代码段结束整个程序汇编结束南通纺织职业技术学院09 机电三