洗衣机洗涤控制电路设计实例..doc

洗衣机洗涤控制电路设计实例 一、洗衣机洗涤控制电路的性能要求 1．强洗、标准、轻柔三种洗涤模式 强洗周期水流控制：正向电机接通5秒后，停2秒；再反向电机接通5秒，停2秒；然后又正向电机接通5秒。如此循环控制电机，直到洗涤定时结束。 标准洗周期水流控制：其过程与强洗周期水流控制相同，不同的是正向接通时间为3.5秒，停止时间为1.5秒，反向接通时间为3.5秒。 轻柔洗周期水流控制：正向接通时间为2.5秒，停止时间为1.5秒，反向接通时间为2.5秒。 2．三种洗涤定时 洗衣机洗涤定时可有三种选择：5分钟、10分钟、15分钟。 3．上电复位后的初始设定 初始设定为标准模式，定时时间为15分钟。如需修改可按模式选择按键和定时选择按键。每按一次按键转换一次，可多次进行循环选择。当某一次洗涤过程结束后，自动返回初始状态，等待下一次洗涤过程开始。 4．启/停控制 洗涤过程由启/停键控制。每按一次启/停键，状态转换一次。 5．洗涤定时精度 洗涤定时误差要求不大于0.1秒。 为简化设计洗衣机洗涤控制电路，只要求输出正向和反向的电机控制信号。 二、洗衣机洗涤控制电路的结构 根据上述对洗衣机洗涤控制电路的性能要求，可以画出如图10-17所示的结构框图。 该控制器由四大部分组成：主分频器、主控制器、洗涤定时器和水流控制器。 洗衣机洗涤控制电路的结构框图 1．主分频器 主分频器用来产生0.1秒的时钟供主控制器使用。本方案使用民用的石英晶体 ，其振荡频率为76.8 kHz。这样，主分频器的分频系数为7680。现采用3个分频器构成主分频器的分频电路。3个分频器是256分频器、3分频器和10分频器。主分频器的结构如图10-18所示。 主分频器的结构 2．主控制器 主控制器的输入信号和输出信号如图10-17所示，分别叙述如下。 (1) 输入信号: reset：上电复位； start_stop：启/停按键输入； modesel：洗涤模式选择按键输入； 系统时钟输入(sysclk)：76 800 Hz主时钟； time_sel：洗涤定时选择按键输入； timer_down：定时到输入。 (2) 输出信号： 5min_out：5分钟定时控制； 10min_out：10分钟定时控制； 15min_out：15分钟定时控制； start_out：启/停控制； j_out：强水流控制； b_out：标准水流控制； z_out：轻柔水流控制。 3．洗涤定时器 洗涤定时器的功能是根据主控制器送来的有关控制信号，实现5分钟、10分钟和15分钟的洗涤时间控制。其输入和输出信号分别如下。 (1) 输入信号： s5min_in s10min_in s15min_in start_in reset sysclk (2) 输出信号： timer_on_ou：定时有效； timer_down_out：定时到。 4．水流控制器 水流控制器根据主控制器输出的强、标准、轻柔控制信号产生不同的水流控制周期，去控制洗衣机电机的工作，其输入和输出信号分别如下。 (1) 输入信号： j_in b_in z_in sysclk clk_01 timer_down reset timer_on (2) 输出信号： off_out：电机断开控制信号输出； on_out：电机接通控制信号输出。 三、洗衣机洗涤控制电路的算法状态机图描述 1．主控制器算法状态机图描述 根据主控制器的工作要求，洗衣机洗涤时的工作状态共有以下9种： 标准——15分钟 标准——10分钟 标准——5分钟 轻柔——15分钟 轻柔——10分钟 轻柔——5分钟 强洗——15分钟 强洗——10分钟 强洗——5分钟 1）模式选择控制状态机图 主控制器算法状态机图 (a) 模式选择控制状态机图；(b) 定时选择控制状态机图 复位后进入标准洗涤模式，并输出set_b标准模式状态信号。接着判断定时结束timer_down是否有效。如果有效，则表明洗涤结束，set_b置“0”回到标准模式状态；如果无效，则判别模式选择按键是否按下。如果未按下，则仍处于标准状态；如果已按下，则进入轻柔状态。通过类同的操作和判别，该状态机图可在标准、轻柔、强洗三种模式下循环选择和工作，并送出相应的状态信号。 2) 定时选择控制状态机图 定时选择控制状态机图如 10-19(b)所示。其结构与模式选择控制状态机图一致，所不同的仅仅是状态名、状态输出信号及引起状态转换的按键信号。图中的3个状态分别为 s_5 min、s_10 min、s_15 min。3个状态输出信号分别为set_5min、set_10min、se