智能洗衣机控制器的设计

李中伟 朱永涛

【摘 要】生活节奏的日益加快，使得人们对洗衣机有了更高的要求：更高效、节能和更高度自动化。本设计把数字电子技术和智能控制知识用于智能洗衣机控制器的设计中，在设置洗涤的时间的同时还要实现电机的正转、反转、暂停，这个主要利用555定时电路、分钟计数器、秒计数器来实现。洗涤时间到时自动报警，需要报警电路，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，这个可以用单稳态电路来产生。为方便重复操作，用逻辑电平开关来实现电路清零和置数的功能。上述功能同时再用7段LED数码管显示出来。

【关键词】智能；计数器；蜂鸣器；555定时器

0 背景

我国洗衣机年产量约占世界年产量的1/4，居于世界首位。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。新型的﹑数字化﹑集成化的洗衣机控制器应运而生。

1 智能洗衣机的特性

只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，利用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。我们在这里主要阐述洗衣机的核心部分——智能的洗衣机控制器。

2 系统设计框图

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 各主要智能控制电路的实现

根据系统设计框图，我们需要设计分秒计数器和洗涤时间计数器、秒脉冲发生器、循环控制电路，各个主要电路设计原理中所说的管脚名称在总电路图中都有体现。

3.1 分秒计数器设计原理

用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，而需要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去，而DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端接到高电平上，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為零时，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。

3.2 秒脉冲发生器设计原理

可以由一个集成的555定时器构成，当电源接通后，VCC通过对相关电阻向电容充电。电容上得到电压按指数规律上升，当电容上的电压上身到2/3VCC时，输电VO为零，电容放电。当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容放电结束。这样周而复始便形成了振荡。

3.3 循环控制电路的设计原理

本电路的设计中主要用到了芯片74LS194，LED灯及各种功能的门电路。芯片74LS194是一个四位双向移位寄存器，它具有左移和右移的功能.把74LS192秒十位上的数提出来作为循环控制系统的输入信号，把秒十位上输出的二进制数转化成两位三个数来控制74LS194，与LED灯同时使用实现左移，右移，暂停功能。

4 总电路图

经过实践中反复不懈的努力，模拟出满意的结果。下图即为仿真的电路总图，出现的结果都基本符合要求，像计数器的计时无误，正转、反转、暂停的指示灯的指示也正确。当预定的时间达到时，定时结束，能够自动清零，同时指示灯点亮，提醒时间到。

5 总结

本设计就是对普通洗衣机控制器运用模块控制原理进行自动化改造，使普通洗衣机具备智能控制功能，提高洗衣的质量，节约能源。该系统具有成本低，体积小、重量轻，无噪音，低功耗，安全可靠，结构简单等特点。可广泛推广于各类洗衣机。

【参考文献】

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[责任编辑：杨玉洁]