تشانغ تشى لى، وأنابيب العالمي
(كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية في جامعة شيان للعلوم والتكنولوجيا الالكترونية، وشيان 710071، الصين)
: من أجل الحد من استهلاك الطاقة التشغيلية للغسالة أوتوماتيكية، لتحسين استقرار العملية، وانخفاض تكلفة التصنيع وأكثر ملاءمة العملية، تصميم غسالة أوتوماتيكية بالكامل STC89C52 نظام التحكم على أساس. ويتكون النظام السيطرة على قسم بلوتوث، جزء الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري، وLCD1602 جزء الكريستال السائل يتكون من محرك DC. حيث، وذلك باستخدام تقنية بلوتوث اللاسلكية لتمكين محطة متنقلة على المعلمات لمسافات طويلة السيطرة على عملية الغسيل. كهربي حراري مراقبة أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء، من أجل اتخاذ عملية الملابس. وأخيرا، فإن نظام الأجهزة وتدفق برامج التحكم، ونظام التحكم والتحقق منها عن طريق اختبارات محاكاة بروتيوس هي بسيطة وفعالة.
الاتصالات اللاسلكية بلوتوث ؛؛ STC89C52 كهربي حراري بالأشعة تحت الحمراء، المنزل الذكي:
: كود TP13 الوثيقة: ADOI: 10.19358 / j.issn.1674-7720.2017.07.030
شكل إشارة : تشانغ تشى، تصميم أنبوب عالمي ذكي نظام التحكم في غسالة أوتوماتيكية على أساس STC89C52 [J] ITS APPLICATIONS، 2017،36 (7): 102-105.
0 مقدمة
* مشروع الصندوق: مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (61673310) بسبب غسالة أوتوماتيكية بالكامل لغسل بنود ضعيفة مدمرة، يمكن للمرء أن يغسل الكثير من الملابس، ومزايا لتوفير العمالة، فقد كان على نطاق واسع استخدام وإلى الأسرة [1 ]. ولكن مع هذا المفهوم المقترح الذكية المنزل ونشرها واستخدامها في الحياة الأولية، حتى أن الناس في منخفضة التكلفة غسالة أوتوماتيكية اقترح أيضا على أساس أداء موثوق بها، وانخفاض استهلاك الطاقة الغسيل، عملية بسيطة، والكفاءة العالية وسهولة الصيانة وغيرها من المتطلبات. ومع ذلك، لا يوجد سوى عدد قليل من كبار غسالة أوتوماتيكية مع بسيطة وظيفة غسل الغسيل والتجفيف وقفة، لا يكفي لتلبية الطلب على التحكم الذكي. وبالإضافة إلى ذلك، غالبا ما يتم استخدام غسالة عرض حالة التشغيل التقليدي التحكم الرقمي، مما أدى إلى حالة استنفار ليست واضحة، رمز الخطأ غير واضح، تفتقر للإنسانية، وبالتالي جلب إزعاج كبير لتشغيل وصيانة الغسالة.
من أجل حل المشكلة أعلاه على نحو فعال، فإن هذه الورقة وحدة HC05 بلوتوث، لوحة المفاتيح المصفوفة، عرض LCD وLCD1602 استشعار الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري، استنادا إلى نظام التحكم الذكي تصميم STC89C52. حيث، HC-05 باستخدام وحدة بلوتوث ومحطة متنقلة لوحة المفاتيح اللاسلكية مصفوفة، على التوالي، وعملية التحكم الدقيق على عمل آلة غسيل الملابس، واستخدام LCD1602 شاشات الكريستال السائل حالة التشغيل الحالية واضحة الإنجليزية الخلفية الهوية مع الإنارة العالية، جنبا إلى جنب مع جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري يوفر راحة كبيرة لتشغيل الغسالة.
التصميم الشامل للنظام مراقبة
ويظهر ذلك من خلال نظام التحكم مع STC89C52، وتقنية بلوتوث الدائرة منفذ تسلسلي، على حلبة قيادة السيارات، حلبة لوحة المفاتيح المصفوفة، وحدة LCD1602 LCD، وكهربي حراري بالأشعة تحت الحمراء وحدة دائرة الخطر، ومخطط كتلة النظام هو مبين في الشكل (1).
في رسم تخطيطي كتلة نظام FIG 1، متحكم مع STC89C52، لتنفيذ خوارزمية التحكم؛ بلوتوث لاسلكية لنقل وسائل للوضع البعيد تعيين غسالة غسيل الملابس، غسل مرة، يعرض LCD1602 حالة التشغيل الحالية (مثل غسل والجفاف ووضع الغسيل)، ووقت التشغيل. STC89C52 محدودة القدرة بالسيارة، إلا أن الانتاج الحالي يبلغ حوالي 10 مللي أمبير، وبالتالي فإن استخدام السيارات محرك الدائرة بحيث التضخيم الحالي محرك لدفع المحرك، كهربي حراري معدات الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء الرئيسي وحدة القيادة الموظفين التي تعمل الغسالة في ظل ظروف الظلام تسهيل، دائرة الخطر والضرر الكهربائية بشكل رئيسي لحالات الطوارئ وانقطاع التيار الكهربائي عرضي بعد انتهاء التنبيه الغسيل.
2 تصميم الأجهزة الرئيسي
نظام 2.1STC89C52 SCM
يتكون نظام STC89C52 من متحكم (MCU)، الدائرة على مدار الساعة والدائرة إعادة تعيين. STC89C528051 متوافق تماما مع خصائص ومعالم رئيسية وهي: تردد على مدار الساعة تصل إلى 80 ميغاهيرتز، بنيت خمسة مصادر المقاطعة، وتنقسم الى مستويين الأولوية، أولوية كل مصدر المقاطعة هي للبرمجة، أربعة 8 بت الإدخال / الإخراج المنفذ (P0، P1، P2، P3)، وهناك منفذ تسلسلي كامل على الوجهين، التي لديها أربعة أنماط تشغيل مختلفة يمكن تكوين عن طريق تعيين SMOD تسجيل، ثلاثة 16 بت الموقت / العدادات [2]. منذ هي جزء لا يتجزأ P0 STC89C52 الآخرين متحكم الداخلي خارج الفم المقاوم سحب ما يصل، وبالتالي فإن ميناء P0 للخارجي سحب ما يصل المقاوم يجب أن تكون متصلا لضمان مستوى الموثوقية. ثانيا، عن طريق الدائرة التي إعادة الطاقة لشحن مكثف ثم تلقائيا إعادة تعيين. واجهة تسلسلية (TXD، RXD) بالإضافة إلى المنافذ التسلسلية لها (P3.1، P3.2) متصلا وحدة بلوتوث، P2 من الغسالة وظيفة الوصول منفذ لوحة المفاتيح، ومنفذ P0 كما ناقل البيانات الكريستال السائل، وميناء P1.7 كما دارة التنبيه زمارة السيطرة على المعبر.
2.2 الدائرة التسلسلي بلوتوث
الاتصالات وتقنية بلوتوث مشابه لمبدأ الاتصال التسلسلي بين متحكم والكمبيوتر، والاتصال بينهما عبر المنفذ التسلسلي يتطلب أن المخطط الاتصالات هو مبين في الشكل 2 [3].
يمثل الشكل 2 متحكم GND وHC-05 إلى نظام مرجعي، TXD دبوس انتقال المسلسل، RXD المسلسل يتلقى دبوس. HC05 التواصل بين متحكم و، من أجل ضمان نفس القوة إشارة، فإنه سيتم الاتصال مع GND MCU HC-05 غير GND. تليها قناة بناء الاتصالات، وربط الحصول على دبوس من متحكم والإرسال دبوس HC05 حتى كقناة متحكم المستقبلة؛ FIG 2 ربط المسامير بلوتوث نقل الأسلاك الرسم و05 HC متحكم تلقي الدبابيس. كقنوات انتقال متحكم. HC05 بلوتوث الدوائر التسلسلية الرسم البياني هو مبين في الشكل (3).
2.3 وحدة الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري
أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري مبدأ [4] هو ينظر طيف الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من جسم الإنسان داخل أجهزة الاستشعار مما ينتج إشارة عالية عندما يكون الشخص مخارج منطقة الاستشعار استشعار يتم تلقائيا اغلاق مستوى عال، وانخفاض الانتاج. بالإضافة إلى ذلك، كهربي حراري استشعار بالأشعة تحت الحمراء الصغرى السلطة، هادئة الحالي هو فقط 65 مللي أمبير. الذي VCC العرض الإيجابي، GND سلبي واحد، وOUT1 الحد المقاوم من 1 أوم توصيل أضواء LED صغيرة.
2.4 دارة محرك السيارات
STC89C52 ارتفاع الناتج الجهد هو 5 V، والجهد المنخفض 0 V، كان التيار 10 ~ 20 أمبير. ومع ذلك، فإن التيار بدءا من المحرك DC 200 ~ 400 مللي أمبير، وهو ما يكفي لدفع المحرك يعمل، وبالتالي فإن وحدة محرك السيارات لتحديد L298 الحالية تضخيمها. وتتمثل المهمة الرئيسية للPWM DC نظام التحكم في المحركات التي تضم: اثنان قدما السيطرة على مستوى المدخلات إشارة من المسامير التحكم في المحركات DC، وقف وعكس، وسرعة المحرك يمكن تعديلها عن طريق ضبط حجم الجهد، المحرك يمكن أن يتحقق بسهولة التحكم الذكي [5]، التي تسيطر على الوظائف الموضحة في الجدول 1.
وL298 ENA، ENB لتمكين الميناء، ENA للسيطرة على المحرك الأيسر، ومحرك للسيطرة على ENB الحق، IN1، IN2، IN3، IN4 من الدبابيس السيطرة، لتعيين حالة التحول من الترانزستور. H-جسر للسيطرة على تشغيل المحرك عن طريق التحكم في فعالية عندما تمكين محطة مرتفع، محطة تمكين منخفضة، وإدخال السيطرة على فشل محرك [6]. توصيل دبوس إلى إدخال إشارة PWM، يتم نقل محطة الإدخال آخر من أدنى مستوى المحرك، وعندما دخل منخفض دبوس مدخلات أخرى للإشارة PWM، وتشغيل المحرك في اتجاه آخر. عندما إشارات الدخل هما نفس المستوى، يتوقف المحرك بسرعة. دبوس وظيفة كما هو مبين في الجدول رقم (2).
3 تصميم البرمجيات
3.1 العام برامج التصميم الهيكلي
برنامج النظام في البرنامج الرئيسي، برنامج المقاطعة الموقت، وتأخير البرنامج، LCD1602 العديد من شاشات الكريستال السائل جزء من برنامج وسائقي السيارات وما شابه ذلك. يستخدم المقاطعة 0 للسيطرة على توقيت الوقت عملية الغسيل وعكس السيارات، والتهم أسفل وظائف المقابلة من المقاطعة الخارجية 0، في غضون ذلك، إذا تم الضغط على مفتاح التوقف، وإنهاء العملية، والعودة إلى الشاشة الأولي. تأخير روتينية للانتظار LCD الكتابة عملية LCD1602. سائق موتور للسيطرة على ارتفاع كل منها وانخفاض دبوس السيطرة. الرسم البياني نظام التحكم في الشكل (4).
3.2 البرنامج المنفذ التسلسلي بلوتوث
خلال UART الاتصالات، والوضع الذي هو في LSB البيانات الأولى التي تنتقل عن طريق إعادة الإرسال أقل بيانات النظام، ومن ثم جعل منخفضة فترة مستوى TXD من الوقت تم استلام عدد ثنائي حتى 8-بت، في حين TI وRI مجموعة. بعد ذلك، إلى الهاتف المحمول (PC) ويمكن التواصل مع الغسالة يجب تقديم كل من نفس بالباود، وبالتالي الحاجة إلى استخدام جهاز توقيت متحكم، وذلك باستخدام الصيغة: 5 بلوتوث المنفذ التسلسلي موجة مخطط من FIG.
معدل بت = (2SMOD / 32) (T1 تجاوز معدل) [2]، تعيين بالباود إلى نظام 9600 ب / ث، عند استخدام المنفذ التسلسلي، عندما تلقي نقل البيانات أو كليا، سوف العلم يتم تعيين، ولكن ليس مثل المنفذ التسلسلي المقاطعة الموقت المقاطعة العلم تلقائيا إلى أن يتم مسح، يتم مسح الحاجة إلى برامج لالعلم. مفصل المنفذ التسلسلي بلوتوث استقبال البيانات تدفق هو مبين في الشكل.
3.3 الروتينية لوحة المفاتيح مصفوفة
مصفوفة لوحة المفاتيح 16 بواسطة مفتاح تشكيلها، ويرجع ذلك إلى متحكم دبوس محدودة، ويتم ترتيب ذلك أن أربعة صفوف وأربعة أعمدة، مسح خط العمود المسح أو للحد من استخدام ميناء IO. وعلاوة على ذلك، من أجل تجنب غضب عند الضغط على زر، فمن الضروري لزعزعة العملية. مسح رئيسي هو مبين في الشكل 6، debounces مخطط هو مبين في الشكل.
عرض 3.4LCD1602 الكريستال السائل
LCD1602 LCD [5] مع الداخل من العرض RAM 80 B لنقل البيانات، وهيكلها كما هو مبين في الشكل 8.
عنوان الصف الأول هو 0X00 ~ 0X27، السطر الثاني هو 0X40 ~ 0X67H، حيث الصف الأول هو 0X00H ~ 0X0F الصف الأول على شاشة الكريستال السائل 16 حرفا في المواقف المقابلة للصف الثاني هو ثاني 0X40H ~ 0X4F خط 16 عرض حرف المقابلة لهذا المنصب. جزء من كل سطر هو من أجل عرض شريط متعددة [7].
عملية بسيطة التوقيت:
الحالة اقرأ:
المدخلات: RS = L، R / W = H، E = H؛
الإخراج: D0 ~ D7 كلمة الوضع؛
قراءة البيانات:
المدخلات: RS = H، R / W = H، E = H؛
الإخراج: لا يوجد.
تعليمات الكتابة:
المدخلات: RS = L، R / W = L، E = H، D0 ~ D7 = كود التعليمات؛
الإخراج: البيانات D0 ~ D7.
كتابة البيانات:
المدخلات: RS = H، R / W = L، E = H، D0 ~ D7 = البيانات؛
الإخراج: لا شيء.
عملية تدفق من شاشات الكريستال السائل 1602 على النحو التالي:
يتم تحديد إشارة (1) RS من بيانات القيادة الكتابة أو الكتابة إلى LCD.
يتم تعيين وضع (2) للقراءة والكتابة (R / W) لوضع الكتابة، يتم تعيين أي R / W إلى مستوى منخفض.
(3) بيانات الخدمة على حافلة البيانات أو الأمر.
(4) لتمكين المحطة EN إشارة إشارة مستوى عال، البيانات LCD في RAM، يتم الانتهاء من عملية الكتابة.
4 النتائج التجريبية والتحليل
لمزيد من التحقق من نظام التحكم المصممة في هذه الورقة هي بسيطة وفعالة، وكتابة البرنامج باستخدام المحاكاة كايل والمتقلبة، وتبين نتائج المحاكاة أن الغسالة قيد التشغيل، معلومات العرض LCD بشكل صحيح. وفقا لالتخطيطي الرسم والأجهزة محاكاة محاكاة الإنتاج المادي كتبها Ecilpse بلوتوث المنفذ التسلسلي الروبوت نسخة من البرنامج، اختبار الوضع الاتصالات على مسافات مختلفة في بيئة غير مفتوحة، الغسالات الأوتوماتيكية التي تديرها بلوتوث برنامج حاسوبي لمراقبة المنفذ التسلسلي المحمول، وقادرة على مراقبة عملية الحد من الغسالة.
وأظهرت النتائج أن التصحيح، والمسافة الاتصال الفعال من وحدة بلوتوث HC-05 هو 0 ~ 25 م، ضمن مجموعة من الهواتف النقالة العادية التواصل مع الغسالة. ويبين الجدول 3 النتائج. ويمكن هذا النظام التحكم عن بعد من حالة التشغيل من الغسالة، وانخفاض استهلاك الطاقة، والتحكم في وقت دقيق، وسهل التشغيل، سهلة الاستخدام، التلقائي بالكامل غسالة حالة التشغيل مرئية بشكل واضح، ومناسبة لمختلف الأعمار من المستخدمين. النتائج المتقلبة محاكاة مبين في الشكل. 9 النتائج في وضع المياه في محاكاة بروتيوس بروتيوس لتعيين المعلمات التشغيل من الغسالة من خلال لوحة المفاتيح تسلسلي أو المصفوفة المقدمة، مقارنة مع غسالة تقليدية مفاتيح مستقلة أسهل وأسرع، أي مطلوب فقط للوظيفة مجموعة زر إعداد يمكن.
9 هو نتائج المحاكاة في غسل التلقائي دولة المياه الجهاز. شاشة LED المقابلة الدولة الجارية، عرض LCD بإضاءة خلفية تظهر حالة التشغيل والوقت المتبقي، بالمقارنة مع العرض الرقمي التقليدي أكثر دقة واضح. يمكن أن ينظر إلى محاكاة أن حالة دوران المحرك. وسوف يرون ضوء الأشعة تحت الحمراء كهربي حراري لمساعدة الناس الذين يأخذون الملابس بعد العملية في ظروف الظلام. بواسطة بروتيوس محاكاة البرمجيات والأجهزة اختبار للتحقق من النتائج الفعلية، ونظام التحكم مقارنة مع نظام التحكم الآلي غسالة التقليدي، وليس فقط يمكن التحكم عن بعد العملية، وأجهزة الاستشعار جسم الإنسان تأخذ ملابس عملية وبسيطة وعملية سريعة وأكثر إنسانية، ذكي، و استخدام STC89C52 كورقة تحكم يقلل كثيرا من تشغيل استهلاك الطاقة وتكاليف المعالجة. وعلاوة على ذلك، بعد اختبار الأجهزة، في حالة غير طبيعية من محرك الغسالة يمكن أن تكون في حالة تأهب المقابلة ويتم عرض المشكلة عن طريق شاشات الكريستال السائل، مما يقلل كثيرا من صعوبة الصيانة.
مراجع
. [1] ليو سياوتونغ تصميم غسل نظام أوتوماتيكي للتحكم تقوم آلة بروتيوس [J] معلومات الدقيقة، 2012: 28 (9): 146-148.
. [2] درجة حرارة مبادئ Zongzhou منغ جيان هوا SCM والتكنولوجيا واجهة [M] بكين: الصين للطاقة الكهربائية الصحافة، 2009.
. [3] وحدة تشاو يونغ بلوتوث جزءا لا يتجزأ من تصميم نظام [D] بكين: جامعة بكين جياوتونغ 2007.
. [4] شو أوياما، Lizheng يون كهربي حراري بالأشعة تحت الحمراء تحريض البشري ذكي مفتاح تحكم موزع المياه: الصين، CN201830232 [P] .2010-10-29.
[5] في ليو شو، يينغ الشمس الكتاب، Wangchun بينغ متحكم واجهة تسلسلية للسائق شاشات الكريستال السائل [J] حاسوب دقيق المعلومات، 2007،23 (2): 49-53.
. [6] وكان بينغ كونغ مبدأ المحرك والسحب [M] بكين: الميكانيكية صناعة الصحافة، 2007.
[7] NXP. NXP أشباه الموصلات "TJA1042 القس 7-8" [S] 2012.
