智能洗衣机控制系统硬件设计(附件)
本文以LPC1754单片机为核心设计了智能洗衣机控制系统，本系统可以实现对洗衣机的整个洗衣过程控制，主要包括用户参数选择、洗涤、漂洗、脱水和结束报警五个阶段。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三大模块组成。电源电路为单片机主控系统提供5v的直流电压；单片机主控系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由LPC1754单片机、LCD触摸屏、蜂鸣器、蓝牙通讯串口、手机APP软件组成；外部硬件电路有继电器、三极管、光耦合器组成。本系统的电路清晰简单，给LPC1754单片机载入软件程序后，能够实现智能洗衣机控制系统的基本功能。虽然不能与目前市场上的智能洗衣机控制系统相媲美，但在某些场合（列如学校、工厂等）也具有一定的实用性。关键词 单片机，蓝牙，LCD显示，三极管，光耦合器
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3课题研究的内容 3
1.4 本章小结及章节安排 4
2 硬件系统总体方案设计 4
2.1 方案论证 4
2.1.1 PLC控制方案 4
2.1.2 STM系列单片机控制方案 4
2.2 方案确定 5
2.3 硬件系统总体设计框图 5
2.4 硬件系统的主要功能 6
3 控制系统硬件设计 6
3.1 主控单片机 7
3.2 LCD触摸屏 8
3.3 电机控制 8
3.4 进、排水控制 9
3.5 HC05蓝牙模块 10
3.6 报警模块 12
4 电路板的制作与焊接 12
4.1 PCB板的制作 12
4.2 电路板的焊接 14
5 系统调试和结果分析 15
5.1 硬件调试 15
5.2 软硬连调 16
5.3 实际运行结果分析 16
5.3.1 快速洗涤 16
5.3.2 标准洗涤 17
5.3.3 轻柔洗涤 18
5.3.4 羊毛洗涤 18
5.3.5 脱水模式 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1课题研究背景及意义
伴随着社会的发展，电子电器产品更是迎来了快速发展的阶段。掌握核心的技术，变得越来越重要，就像这次美国通过高通公司对中兴发出的停售令，让整个中兴公司面临了前所未有的困境，它的手机产业有可能会因为这次打击而倒闭。因为中兴通信公司违背与美国政府去年达成的和解协定，将对该公司执行为期7年的禁售令，作为全世界重要的综合通讯处理方案提供商其中之一，中兴通讯与许多美国供应商保持着良好的协作关系，为全美近13万个高科技就业岗位提供技术支持。专家提出，因为中兴通讯与很多美国企业协作密切，美国政府对中兴的进口管理措施将使高通、英特尔等，这些中兴在美国的供应商也遭受损失。所以只有掌握了核心技术才能走在世界的前沿，才不会被世界所淘汰。
经过第二次工业革命后，全世界都逐步过渡到电气时代，而作为日常较为常见电器——洗衣机的功能也逐步完善。经过多次技术改进后，在1922年时，搅拌式的洗衣机终于问世，该型号的洗衣机是由美国的一家名叫玛依塔格的企业研发出来的。搅拌式的洗衣机的机械结构是在洗衣筒中装配一根立轴，且在立轴的底端还设有特制的搅拌翼，工作原理是通过电动机的动力来驱使立轴转动，并且开展具有周期运动规律的摆动，最后在衣筒中水流与衣物在搅拌运动中进行摩擦，进而在摩擦运动中洗净污渍。同时这种搅拌式洗衣机具备多种优点，例如：洗净度、洗衣率等性能居中，且机械结构设定合理，进而被广大消费者所青睐，但其本身有着的一个缺点就是能耗比较大。随后科技发展了7年后，世界上第一台滚筒式的洗衣机在德国诞生。这种类型的洗衣机的工作原理就是借助内筒中的凸筋为基础动力，通过电动机的动力来带动衣物周期性进行摆动，实质上就是借助重力来将其洗涤干净。
随后到了1955年时，日本通过对英国的喷流式洗衣机进行研究后，自主研发了一种波轮式的洗衣机，该类洗衣机中的机械构造特点就是在内部洗衣筒底部配备一个波轮，动力也是来源于底部的电动机，带动波轮进行旋转，旋转时也让衣物随水流进行旋转，在运动过程中衣服逐渐变得干净。此外这种波轮式洗衣机本身的自身动力足且揉搓力度较大，进而能够有效地将衣物洗净，但缺点就是损衣率相比其它类型的洗衣机高，且均匀度不达标等。“发展到这个阶段，洗衣机市场基本就呈现出波轮式、滚筒式、搅拌式洗衣机“三足鼎立”的局面[2]。”
此后洗衣机的发展历程基本就体现在洗涤方式方面。传统模式中的洗衣机功能更注重动力、水流调节等方面。到了现在，随着全世界都在提倡着节能环保，洗衣机的性能与结构也都朝着绿色化、节能、环保的方向发展，不再仅仅只关注水流变化以及洗涤剂的化学作用。且在现在这个“低碳”为主题的产品设计时代，未来洗衣机也都将朝着节能的方面发展。
随着目前地球上的许多资源都在减少，同时人类社会的发展所需能源还在逐渐增加，节能、绿色、环保逐渐受到大家的重视，且呼声日益高涨。洗衣机作为家电产品中的重要“成员”，也必须要迎合时代的需求，逐步向着节能、环保、智能化等方向发展，唯有这样才能满足大众的需求，才能有好的发展前景。目前洗衣机行业中较为火热的研究方向就是依靠永磁无刷直流电动机为动力的洗衣机。
1.2国内外研究现状
相比其它发达国家，我国洗衣机行业在1978年才逐渐起步，要晚许多。但随着我国施行改革开放，经济发展速度不断加快，80年代后洗衣机行业一直处于高速发展阶段。我国洗衣机行业在1978年时的产量仅为400台，到了1983已经达到了年产365万台的水准，同时借助国内的大兴技术革新，国内许多家洗衣机的制造厂都从其它一些技术较为先进的国家引进了近60项的技术，同时对其进行技术整合，并在此基础上不断创新，推动了我国洗衣机行业的快速发展，生产能力以及产品竞争能力都有了很大的提升，逐步追赶上其它发达国家的步伐。到了现在，我国每年的洗衣机生产量已经是世界总产量的1/4，在全球产量排首位，且许多产品都远销东南亚、北美、非洲等地，已经在国际市场中都占有一席之地。
由于各国的整体经济水平不断提高，人民生活水平的不断提高，作为比较重要的家电产品——洗衣机已经步入了大部分的家庭生活中，其中全自动式的洗衣机的销量最高，这种全自动的进水、洗涤、甩干的模式让用户方便许多，且一般的全自动洗衣机都能满足用户对于多种衣物的洗涤要求，自身的洗涤方式也多种多样。
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3课题研究的内容 3
1.4 本章小结及章节安排 4
2 硬件系统总体方案设计 4
2.1 方案论证 4
2.1.1 PLC控制方案 4
2.1.2 STM系列单片机控制方案 4
2.2 方案确定 5
2.3 硬件系统总体设计框图 5
2.4 硬件系统的主要功能 6
3 控制系统硬件设计 6
3.1 主控单片机 7
3.2 LCD触摸屏 8
3.3 电机控制 8
3.4 进、排水控制 9
3.5 HC05蓝牙模块 10
3.6 报警模块 12
4 电路板的制作与焊接 12
4.1 PCB板的制作 12
4.2 电路板的焊接 14
5 系统调试和结果分析 15
5.1 硬件调试 15
5.2 软硬连调 16
5.3 实际运行结果分析 16
5.3.1 快速洗涤 16
5.3.2 标准洗涤 17
5.3.3 轻柔洗涤 18
5.3.4 羊毛洗涤 18
5.3.5 脱水模式 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1课题研究背景及意义
伴随着社会的发展，电子电器产品更是迎来了快速发展的阶段。掌握核心的技术，变得越来越重要，就像这次美国通过高通公司对中兴发出的停售令，让整个中兴公司面临了前所未有的困境，它的手机产业有可能会因为这次打击而倒闭。因为中兴通信公司违背与美国政府去年达成的和解协定，将对该公司执行为期7年的禁售令，作为全世界重要的综合通讯处理方案提供商其中之一，中兴通讯与许多美国供应商保持着良好的协作关系，为全美近13万个高科技就业岗位提供技术支持。专家提出，因为中兴通讯与很多美国企业协作密切，美国政府对中兴的进口管理措施将使高通、英特尔等，这些中兴在美国的供应商也遭受损失。所以只有掌握了核心技术才能走在世界的前沿，才不会被世界所淘汰。
经过第二次工业革命后，全世界都逐步过渡到电气时代，而作为日常较为常见电器——洗衣机的功能也逐步完善。经过多次技术改进后，在1922年时，搅拌式的洗衣机终于问世，该型号的洗衣机是由美国的一家名叫玛依塔格的企业研发出来的。搅拌式的洗衣机的机械结构是在洗衣筒中装配一根立轴，且在立轴的底端还设有特制的搅拌翼，工作原理是通过电动机的动力来驱使立轴转动，并且开展具有周期运动规律的摆动，最后在衣筒中水流与衣物在搅拌运动中进行摩擦，进而在摩擦运动中洗净污渍。同时这种搅拌式洗衣机具备多种优点，例如：洗净度、洗衣率等性能居中，且机械结构设定合理，进而被广大消费者所青睐，但其本身有着的一个缺点就是能耗比较大。随后科技发展了7年后，世界上第一台滚筒式的洗衣机在德国诞生。这种类型的洗衣机的工作原理就是借助内筒中的凸筋为基础动力，通过电动机的动力来带动衣物周期性进行摆动，实质上就是借助重力来将其洗涤干净。
随后到了1955年时，日本通过对英国的喷流式洗衣机进行研究后，自主研发了一种波轮式的洗衣机，该类洗衣机中的机械构造特点就是在内部洗衣筒底部配备一个波轮，动力也是来源于底部的电动机，带动波轮进行旋转，旋转时也让衣物随水流进行旋转，在运动过程中衣服逐渐变得干净。此外这种波轮式洗衣机本身的自身动力足且揉搓力度较大，进而能够有效地将衣物洗净，但缺点就是损衣率相比其它类型的洗衣机高，且均匀度不达标等。“发展到这个阶段，洗衣机市场基本就呈现出波轮式、滚筒式、搅拌式洗衣机“三足鼎立”的局面[2]。”
此后洗衣机的发展历程基本就体现在洗涤方式方面。传统模式中的洗衣机功能更注重动力、水流调节等方面。到了现在，随着全世界都在提倡着节能环保，洗衣机的性能与结构也都朝着绿色化、节能、环保的方向发展，不再仅仅只关注水流变化以及洗涤剂的化学作用。且在现在这个“低碳”为主题的产品设计时代，未来洗衣机也都将朝着节能的方面发展。
随着目前地球上的许多资源都在减少，同时人类社会的发展所需能源还在逐渐增加，节能、绿色、环保逐渐受到大家的重视，且呼声日益高涨。洗衣机作为家电产品中的重要“成员”，也必须要迎合时代的需求，逐步向着节能、环保、智能化等方向发展，唯有这样才能满足大众的需求，才能有好的发展前景。目前洗衣机行业中较为火热的研究方向就是依靠永磁无刷直流电动机为动力的洗衣机。
1.2国内外研究现状
相比其它发达国家，我国洗衣机行业在1978年才逐渐起步，要晚许多。但随着我国施行改革开放，经济发展速度不断加快，80年代后洗衣机行业一直处于高速发展阶段。我国洗衣机行业在1978年时的产量仅为400台，到了1983已经达到了年产365万台的水准，同时借助国内的大兴技术革新，国内许多家洗衣机的制造厂都从其它一些技术较为先进的国家引进了近60项的技术，同时对其进行技术整合，并在此基础上不断创新，推动了我国洗衣机行业的快速发展，生产能力以及产品竞争能力都有了很大的提升，逐步追赶上其它发达国家的步伐。到了现在，我国每年的洗衣机生产量已经是世界总产量的1/4，在全球产量排首位，且许多产品都远销东南亚、北美、非洲等地，已经在国际市场中都占有一席之地。
由于各国的整体经济水平不断提高，人民生活水平的不断提高，作为比较重要的家电产品——洗衣机已经步入了大部分的家庭生活中，其中全自动式的洗衣机的销量最高，这种全自动的进水、洗涤、甩干的模式让用户方便许多，且一般的全自动洗衣机都能满足用户对于多种衣物的洗涤要求，自身的洗涤方式也多种多样。
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