本文格式為Word版，下載可任意編輯——全自動洗衣機畢業(yè)設(shè)計

第一章緒論

1.1全自動洗衣機的基本構(gòu)造及工作原理

1.1.1全自動波輪洗衣機結(jié)構(gòu)圖

如圖1-1所示，為全自動波輪洗衣機結(jié)構(gòu)圖

圖1-1全自動波輪洗衣機結(jié)構(gòu)圖

1-平衡圈；2-脫水桶；3-盛水桶；4-箱體；5-波輪；6-電動機；7-離合器；8-棘輪；9-離合器皮帶輪；10-棘爪；11-排水機構(gòu)；12-傳動架；13-牽引電磁鐵；14-吊桿；15-蓋開關(guān)；16-程序控制器

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1.1.2全自動洗衣機工作原理

全自動洗衣機是通過電磁閥和繼電器一起協(xié)同來控制進水、排水以及電機的通斷，從而實現(xiàn)自動控制。電磁進水閥起著通、斷水源的作用。當電磁進水閥的線圈斷電時，移動鐵芯在重力以及彈簧力的作用下，緊緊地頂著橡膠膜片，并將膜片的中心小孔堵塞，此時閥門關(guān)閉，切斷水源。當電磁進水閥線圈得電后，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔開啟，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)，實現(xiàn)進水。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導通。

進水時采用重力感應傳感器對水位進行實時監(jiān)測。洗衣機進水過程，重力感應傳感器對盛水桶中的水位進行實時監(jiān)測。當水位到達預設(shè)水位時，自動中止進水，開始洗滌/漂洗。

全自動洗衣機的洗滌過程主要是在機械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力作用下被高速地甩向桶壁，同時沿桶壁上升。在波輪的中心處，因甩出液體從而形成低壓區(qū)，使得洗滌液流回到波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣服在渦流的作用下，作螺旋式的回轉(zhuǎn)運動，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪的中心是低壓區(qū)，衣物比較易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，就宛如人工揉搓衣服，從而迫使污垢脫離衣服。其次，當在放進洗滌液之后，由于慣性作用衣服的運動開始變得緩慢，在水流與衣服之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對運動，水流與衣服便開始相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢脫離衣物。再者由于洗衣涌不規(guī)則的形狀，當旋轉(zhuǎn)著的水流碰見桶壁后，其速度及方向都會發(fā)生改變，從而形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運動并且不斷翻滾，其纖維不斷地被彎曲、絞紐和拉長，衣物開始相相互摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物洗凈的均勻性。

1.2全自動洗衣機的優(yōu)缺點

全自動洗衣機是集洗滌、漂洗和甩干于一體，并且能自動完成洗衣全過程的洗衣機。全自動洗衣機可提供多種洗滌方式供用戶選擇，用戶可以自己根據(jù)自己需要洗滌的衣服的多少自由選擇。全自動洗衣機還能自動處理脫水不平衡（具有各種故障以及高低電壓自動保護功能），工作終止或電源故障會自動斷電，無需用戶看管，確保用電安全。

目前，有的全自動洗衣機上還采用了模糊技術(shù)，即洗衣機能對傳感器提供的信息進行規(guī)律推理，自動判斷衣服的質(zhì)地、重量和臟污的程度，從而可以自動選擇最正確的

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洗滌、漂洗和甩干時間，進水量的多少和洗滌劑的使用量，使用便利，節(jié)能減排，真正地實現(xiàn)了洗滌衣物的自動化。

全自動洗衣機也有一些不可避免的缺點，譬如耗水、衣物易纏繞、耗電量偏大、清潔性不佳、故障率偏高、洗滌劑使用量偏大和適用范圍有限等。

1.3我國全自動洗衣機的發(fā)浮現(xiàn)狀

2023年10月起，洗衣機能效新標準正式實施，我國洗衣機產(chǎn)品將發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。與現(xiàn)行標準相比，新標準對洗衣機耗電量和用水量的限定值的要求提高了幾個臺階，洗衣機的耗電量大幅下降。特別是滾筒洗衣機現(xiàn)行1級能效僅相當于新標準的5級。洗衣機市場的準入門檻提高，考驗洗衣機企業(yè)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、成本控制、市場布局等各方面的綜合能力，洗衣機行業(yè)格局將發(fā)生改變。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國洗衣機行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預計分析報告》顯示，2023年1-9月，我國共生產(chǎn)洗衣機4208.95萬臺，同比增長2.66%；內(nèi)銷洗衣機2752.35萬臺，同比增長7.78%；出口洗衣機1337.96萬臺，同比下降15.05%。

隨著一線城市競爭日趨白熱化和城鎮(zhèn)化進程加快，三四級市場已經(jīng)成為了洗衣機企業(yè)的競爭戰(zhàn)場。現(xiàn)階段我國三四級市場消費者對價格的承受能力上限逐漸與城市市場趨同，消費需求逐漸由價格焦點轉(zhuǎn)向品牌質(zhì)量焦點。這種背景下，能效新標準的實施使這種形勢更為嚴峻，誰能在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、成本控制、市場布局等各方面的綜合能力獲得競爭優(yōu)勢，誰將在三四級市場獲得市場占有率.

逐漸從價格戰(zhàn)中脫離出來的三四級市場將迎來新的競爭模式，在三四級市場的競爭格局將有可能使得整個洗衣機行業(yè)格局發(fā)生改變。三四級市場會是未來洗衣機企業(yè)重點競爭的區(qū)域，但一二級市場更新?lián)Q代帶來的存量市場也不可忽視，一二級市場與三四線市場共同產(chǎn)生新的行業(yè)格局。

1.4設(shè)計思路及選題意義

此次設(shè)計中的洗衣機設(shè)有不同水位，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同水位。設(shè)置水位后，洗衣機遇根據(jù)用戶設(shè)置的水位自動控制進水量的多少，最正確的洗滌、漂洗和甩干的時間，從而真正做到了節(jié)能減排。此次設(shè)計的洗衣機定位為中低檔洗衣機，主要用于學校、小型賓館等場所。主要用于洗滌中低檔、不易手洗的大件衣物。

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機作為嵌入式微控制器，因其具有體積小、價格低、可靠性高和使用靈活便利的特點，在工業(yè)測控系統(tǒng)、智能儀器和家用電器中得到了廣泛的應用，將此次課題選為基于C51單片機的全自動洗衣機設(shè)計，主要是為了更加貼近我們的實際生活，為了將在書本上學到的知識應用到實際設(shè)計成產(chǎn)中。并

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在設(shè)計過程中對已學習到的知識進一步穩(wěn)定，使自己對單片機的應用有更深入的認識。

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其次章全自動洗衣機元器件選擇

2.151系列單片機選擇

全自動洗衣機的控制系統(tǒng)主要由51系列單片機組成。單片機控制模塊采用87C51作為主控制芯片。87C51作為普通的單片機廣泛應用于各種產(chǎn)品中，其接口便利簡單，應用廣泛并且功能強大。89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。89C51單片機為好多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

單片機的主要特征是將CPU、RAM、ROM、定時器/計時器和多功能可編程I/O接口等計算機所需要的基本功能部件集成在一塊大規(guī)模集成電路中。2.1.151系列單片機內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)上來說，單片機的主要特征是將CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器和多功能可編程I/O接口等計算機所需的基本功能部件集成在一塊大規(guī)模集成電路中。這些部件通過高速片內(nèi)總線連接在一起，在軟件和控制規(guī)律的作用下構(gòu)成了一個有機的整體。51系列單片機的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)及基本特性如下：

1）一個CPU,一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。2）4KB程序存儲器，128B數(shù)據(jù)存儲器。3）21個特別功能寄放器。

4）32條可編程的I/O線（4個8位并行I/O口）。

5）可尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲器和64KB外部程序存儲器的控制電路。6）兩個