單片機在全自動洗衣機中的應(yīng)用實例

全自動洗衣機由洗衣系統(tǒng)和控制電路組成。其控制電路分為機械和電腦型，電腦型控制電路是以單片機作為控制電路的核心。圖1給出單片機Z86C09組成的全自動洗衣機的控制電路。
Ⅰ.自動洗衣機的洗衣程序

洗衣機面板上有4個按鈕K1、K2、K5和K6。K1用于水流選擇，分兩檔：普通水流和柔和水流；

K2用于洗衣周期選擇，可以選擇洗滌、漂洗和脫水三個過程；K5是暫停開關(guān)；K6是洗衣程序選擇鍵。洗衣程序分為標準程序和經(jīng)濟程序。

洗衣機的標準洗衣程序是：洗滌——脫水——脫水——漂洗——脫水——漂洗——脫水。經(jīng)濟洗衣程序少一次漂洗和脫水過程。

1． 滌過程

通電后，洗衣機進入暫停狀態(tài)，以便放好衣物。若不選擇洗衣周期，則洗衣機從洗滌過程開始。當(dāng)按

暫停開關(guān)鍵K5時，進入洗滌過程。首先進水閥FV通電，打開進水開關(guān)，向洗衣楊供水；當(dāng)?shù)竭_預(yù)定水位時，水位開關(guān)K4接通，進水閥斷電關(guān)閉，停止進水；電機MO接通電源，帶動波輪旋轉(zhuǎn)，形成洗衣水流。電機MO是一個正反轉(zhuǎn)電機，可以形成往返水流，有利于洗滌衣物。

2． 脫水過程

洗滌或漂洗過程結(jié)束后，電機MO停止轉(zhuǎn)動，排水閥MG通電，開始排水。排水閥動作時，帶動離合

器動作，使電機可以帶動內(nèi)桶轉(zhuǎn)動。當(dāng)水位低到一定值時，水位開關(guān)K4斷開，再經(jīng)過一段時間后，電機開始正轉(zhuǎn)，帶動內(nèi)桶高速旋轉(zhuǎn)，甩干衣物。

3． 漂洗過程

與洗滌過程操作相同，只是時間短一些。

全部洗衣工作完成后，由蜂鳴器發(fā)出音響，表示衣物已洗干凈。

Ⅱ.洗衣機控制器的硬件組成原理
洗衣機控制器由單片機Z86C09作為控制器的核心所構(gòu)成，該控制器具有以下特點：

（1） 具有較強的抗干擾能力，當(dāng)受到外部強干擾，程序出錯時，可以自動使系統(tǒng)復(fù)位重新執(zhí)行程序。

（2） 采用無噪聲、無電磁干擾的雙向晶閘管作為控制元件，控制電磁閥和電機。

（3） 具有欠壓和過壓保護，欠壓時，控制器不工作；超壓時，保護電路起作用。

（4） 具有瞬間掉電保護功能，電源短時間停電后，電壓恢復(fù)時，能夠維持原運行程序的工作狀態(tài)并繼續(xù)完成洗衣程序。

（5） 各種操作和洗衣機的運行狀態(tài)均用LED顯示。

下面分別介紹各部分的特點及組成原理。

1． 單片機Z86C09

Z86C09是Z8系列單片機中最簡單的一種，成本較低。采用COMS結(jié)構(gòu)，具有耗電少、抗干擾力

強和工作電壓寬等特點，可在2.5~5.5V的電壓范圍內(nèi)工作。Z86C09有14條I/O線，P2.0~P2.7是雙向I/O口，可以按位設(shè)置輸入或輸出。P3口中P3.1~3.3規(guī)定為輸入口，可作為輸入端或中斷請求端。P3.4~P3.6規(guī)定為輸出口。Z86C09內(nèi)部含有2個多功能定時/計數(shù)器，2K字節(jié)的ROM和144字節(jié)的寄存器陣列。

2． 電源電路部分

控制器的電源由變壓器B、整流二極管D14~D19、濾波電容C1和穩(wěn)壓集成電路7806組成。7806

輸出的電壓分三路分別用于晶閘管觸發(fā)，提供鍵盤輸入和LED顯示，以及提供單片機的電源。后兩路各經(jīng)過一個二極管和一個電容，當(dāng)7806的輸出電壓下降時，還可以依靠電容保持的能量，維持電路再工作一段時間。

晶體管T11、T10和穩(wěn)壓管DW組成欠壓保護電路。當(dāng)電源電壓不足，T11的基極電壓小于3.9V

時，T11截止，T10也截止。Z86C09的P3.1端沒有電壓，常為低電平。T12截止，造成T5~T9的發(fā)射極均懸空，因此T5~T9截止，不受Z86C09控制。這時，雖然Z86C09能夠正常工作，但外圍控制元件全部關(guān)斷，洗衣機不工作。單片機的P3.1端輸入判別欠壓保護電路工作狀態(tài)的信號，只有當(dāng)電壓正常后，單片機才開始執(zhí)行洗衣程序。

當(dāng)電源電壓超過使用電壓時，壓敏電阻MR的阻值會突然變小，使電壓不能超過保護電壓值，當(dāng)過壓時間較長時，則會燒斷保險絲RD。

3． 過零檢測電路

過零檢測電路由晶體管T14，變壓器B和二極管D17~D19組成。D17起隔離作用，在電壓為零時，

脈動電壓為零，T14截止。由于T14的集電極電阻接到T10的集電極，只有在T10導(dǎo)通，即電源電壓正常，T14才能在電源電壓過零時輸出高電平。Z86C09的P3.1端檢測過零信號。

4． 鍵盤和顯示電路

鍵盤由K1~K6組成，其中K3、K4是檢測開關(guān)，按鍵狀態(tài)的檢測采用掃描方法，由單片機的P3.4~P3.6

輸出掃描信號，使晶體管T1~T3輪流導(dǎo)通，T1~T3輸出的高電平通過二極管D1~D6后掃描每個鍵。6個鍵分為兩組，按鍵信號由P3.2和P3.3輸入。P3.2和P3.3常態(tài)為低電平，當(dāng)按下某一鍵，并且高電平掃描到這個鍵時，P3.2或P3.3輸入才變?yōu)楦唠娖?。Z86C09檢測到這個高電平，再根據(jù)當(dāng)前掃描到哪一位，即可判別出哪個鍵按下，D1~D6的作用是防止多個鍵同時按下時，對三條掃描線產(chǎn)生的短路。

顯示電路由LED1~LED7組成。顯示方式采用動態(tài)掃描方式，列掃帚信號線與行掃帚線共用，行顯示信號直接由Z86C09的P2.4~P2.6驅(qū)動。由于LED要求的亮度不，所以驅(qū)動電流不大，約9mA。每個LED顯示的時間是總的顯示時間的1/3，平均電流約為3mA。