基于單片機SPMC75的模擬全自動洗衣機的設計
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本設計基于模糊控制的模擬洗衣機系統(tǒng)，使洗衣系統(tǒng)朝著自動化、智能化，尤其是節(jié)能的方向發(fā)展。它可以根據(jù)被洗物的質(zhì)地和臟污程度，自動對水量、水溫、洗滌劑、機械力等做出控制，使衣物在洗凈的前提下，洗滌過程更加節(jié)能。
1 凌陽單片機SPMC75F2413A
SPMC75F2413A 是由凌陽科技公司設計開發(fā)的工業(yè)級的16 bit微控制器芯片，其核心采用凌陽公司自主知識產(chǎn)權的μ′nSTM（發(fā)音為micro-n-SP）微處理器，集成了多功能I/O 口、同步和異步串行口、ADC、定時計數(shù)器等功能模塊，以及多功能捕獲比較模塊、BLDC電機驅(qū)動專用位置偵測接口、兩相增量編碼器接口、能產(chǎn)生各種電機驅(qū)動波形的PWM 發(fā)生器等特殊硬件模塊[2]。利用這些硬件模塊支持SPMC75F2413A完成諸如家電用變頻驅(qū)動器、標準工業(yè)變頻驅(qū)動器、變頻電源、多環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)等復雜應用。
2 全自動洗衣機的模糊控制模型
模糊控制是一種以模糊集合論、模糊語言變量以及模糊邏輯推理為數(shù)學基礎的新型計算機控制方法。顯然，模糊控制的基礎是模糊數(shù)學，模糊控制的實現(xiàn)手段是計算機。
全自動洗衣機的基本工作過程包括進水、洗滌、漂洗、排水、甩干等。模糊控制技術用于全自動洗衣機后，可以根據(jù)對被洗衣物的檢測，自動地獲得最佳的洗滌方式，進而達到智能和節(jié)能的效果。本設計是以被洗衣物的重量和臟凈程度作待測對象，設計出一系列適合不同衣物的清洗方式。全自動洗衣機的模糊控制模型如圖1所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173581.htm
3 硬件設計
首先，將設計的洗衣機硬件部分進行模塊化設計，主要分以下模塊：
⑴檢測模塊：檢測部分主要由各傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)，其分為：布量檢測、衣物污度檢測等。對各部分檢測結(jié)果通過A/D轉(zhuǎn)換器進入單片機CPU中進行處理分析；
⑵控制模塊：控制部分是整個智能洗衣機的關鍵部分，由單片機承擔處理工作。傳感器將檢測的數(shù)據(jù)信息傳入到控制器中，在控制器中經(jīng)過分析處理，CPU將得到數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)進行比較，得出控制結(jié)果，如：加水量、洗滌時間、電機轉(zhuǎn)速等，并將處理的結(jié)果輸出至執(zhí)行器動作；
⑶洗滌模塊：洗滌部分主要由電動機以及各種開關構(gòu)成，通過CPU控制的電機正反轉(zhuǎn)、速度以及開關的閉合完成各種洗滌動作。其硬件電路如圖2所示；
以5種清洗方式為例，模糊控制規(guī)則表如表2所示。其中16種衣物檢測狀態(tài)由state1~state16表示；洗滌強度{弱，中，強}分別由變量{w，c，s}表示；時間的{短，中，長}分別由變量{s，m，l}表示。
⑷語音模塊：語音部分由揚聲器完成，通過CPU的控制，報告洗滌的進程；
⑸顯示模塊：顯示部分由一組LED數(shù)碼顯示以及9組發(fā)光二極管組成，用來顯示洗滌的時間以及洗滌的工序。其硬件電路如圖3所示。
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