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直流无刷电动机在家用电器中的设计应用(附件)【字数:7363】

2022-11-11 10:20编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本文主要介绍了无刷直流电机在洗衣机中的设计应用,对无刷直流电机中的控制系统进行研究。根据洗衣机的控制要求,从硬件设计、功能要求和软件设计三方面展开。洗衣机采用无刷直流电机作为驱动电机,通过单片机的控制实现无刷直流电机的运转。本次选用的是价格低廉的AT89S51单片机为核心的控制系统,该系统实现了对洗衣机中无刷直流电机的整个洗衣过程的控制。本系统的电路并不复杂,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三大模块组成。电路设计了洗衣,脱水,定时,停止报警,能够实现全自动洗衣机的基本功能,具有一定的实用性。制作的主要过程分为元器件的选择、原理图的绘制和PCB的设计、印制电路板的制作、元器件的焊接系统调试等部分组成。
目录
引言 1
(一)课题开发背景 1
(二)设计的目的和意义 1
(三)无刷直流电机应用的优势 2
一、设计方案 2
(一)设计框图.2
(二)设计功能.3
二、硬件设计 4
(一)电源电路.4
(二)单片机控制电路.4
1、AT89S51单片机主控电路.4
2、单片机的复位电路6
3、单片机的时钟电路.7
4、显示电路8
5、蜂鸣器报警电路.9
6、电动机的控制电路10
7、按键电路10
三、软件设计.11
(一)主电路程序的设计 11
(二)标准洗衣程序设计11
(三)洗涤程序的设计.12
(四)漂洗程序的设计.13
(五)脱水程序的设计 14
四、安装与调试15
(一)电路板的安装15
(二)调试.16
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
附录A原理图 19
附录B PCB图 20
引言
目前中国市场内的智能洗衣机产品随着时间的变化,产品的技术提高的也越来越快,人们对生活的水平要求也变得更加严格。相对而言,人们对于智能洗衣机的各方面性能、体验也有

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了进一步的提升。
本文所介绍的以单片机控制无刷直流电动机的洗衣机,在中国的市场占据了主导地位。开发者们要学会了解消费者的购买意图,利用他们专业的技术设计出节能环保、具有人性化的洗衣机。如今全自动智能洗衣机的功能层出不穷,选择不同的洗衣机,首先要求价格方面的满意,然后就是对洗衣功能的要求,什么款式的洗衣机操作起来方便,适合广大群众使用,功能足够齐全,它的洗涤、安全、静音、自动化功能的是人们最关心的。这才能减轻人们的家务,不会再让家务劳动成为人们生活中的一项困扰。
(一)课题开发背景
根据中国洗衣机市场的调研来看,近几年的洗衣机销量逞上升的趋势,在每个家庭中洗衣机都普遍存在。通过单片机控制无刷直流电机的洗衣机具备很多功能和优点,不仅能够实现洗衣的自动化,还能在洗衣机的电机运转时达到静音的效果,甚至有的洗衣机已经达到了能够消毒的功能。全自动智能洗衣机的特点和功能有很多,它的功能是能够静音洗涤、自动转换、自动烘干、等功能,附加的安全功能有自动断电、安心童锁、中途添衣、智能WIFI远程控制。由于科技的技术愈来愈强,发展的飞快,洗衣机的自动化程度也得到了很大的改善和提高。相信在未来的生活中,通过科研人员的研发与创造,洗衣机的功能会越来越多,会让用户们越来越满意。
(二)设计的目的和意义
本次设计的主要目的是巩固自己在大学里所学习到的知识并将它运用到实际生活中,通过本次的论文来进一步了解无刷直流电动机的控制系统,培养自己考虑问题、发现问题和动手解决问题的能力,善于从各个途径查找资料,为将来走上社会打下良好的实践基础。
撰写论文能够使我们对专业知识的运用,理论的理解和技能的实践有更透彻的认识。虽然在学校期间我们已经完成了学校的教学计划,相关课程的学习,但是这些课程都是我们最基础的认识,主要是考察我们对知识的认知能力和记忆能力。论文是要求学生们去通过自己的理论知识并在基础上实践动手,这就需要同学们有创新意识。在论文的撰写中,如果遇到不懂的问题可以向老师或者学长请教,向他们借鉴经验,也能学到要及时与人沟通。通过这篇论文能够反映现在的学习的态度,对自身的规范。
(三)无刷直流电机的应用优势
无刷直流电动机在生活中的应用极为广泛,它是一种较为新型的电机产品,在汽车、航天、家用电器中的自动化领域行业内得到了较好的发展。主要特点有电动机结构简单,工作效率高,维护起来也更加方便,电动机的调速性能也有了很大的改善。又随着无刷直流电机的技术不断研究和探索,电动机发展也慢慢的走向成熟,所以才会在家用电器中受到如此好的评价。我国对直流无刷电机的需求还在急剧增加,随着控制系统的性能不断提高,直流无刷电机的硬件系统也会随之改变,使其体积小型化,功能更全面,节能高效。照目前来看,它还会不断创新,不断发展,在未来也是一项新的行业技术。
无刷直流电机应用于洗衣机时,不同转速可以对适当的衣物进行恰当的洗涤时间,衣物的材质对洗衣机的转速和力度有不同的要求。能保证衣物干净的同时,使桶壁对衣物的伤害降到最低,另外在洗衣机脱水时,无刷直流电机转速由慢到快,使衣物在洗衣桶的周围均匀散布,衣物的甩干程度达到最高,同时桶内的衣物重心分散,衣物在桶壁的边缘最容易被甩干,桶壁不会有摩擦声音,从而达到了静音的效果。给人们更加舒适的生活环境。洗衣机具有体积小、容量大、清洗干净、耗电低的优点。至今很多商家发明了各种各样的洗衣机样式,迷你型、户外型,对衣物的分类也发明出了不同款式的洗衣机。还发明了远程控制洗衣机的智能WIFI型洗衣机。慢慢会向着更加节能环保、低成本、可靠实用的方向发展。
设计方案
(一)设计框图
本方案主要研究的是无刷直流电机中洗衣机的控制电路,通过单片机来实现洗衣机中无刷直流电机的运转,单片机为主要控制电路,可以添加外部电路,设计出具备以下功能的控制电路。
本次设计中,目的是能控制整个洗衣过程,手动调整洗衣机的工作模式,深度洗衣、标准洗衣、快速洗衣、脱水功能、定时功能等,当进行某项功能时,先将该功能定时,二极管常亮,完成该项功能后,洗衣机自动进入脱水功能,通过一分钟的脱水,当蜂鸣器报警时,通知人们整个洗衣过程结束。硬件电路主要有显示电路、按键电路、蜂鸣器、LED指示灯。本电路采用的是+5V电压。如图1.1是洗衣机的设计总方框图:

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