Принципиальная электрическая схема

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Февраля 2011 в 11:59, курсовая работа

Описание работы

Разработать блок управления стиральной машиной, обеспечивающий полностью автоматизированный процесс стирки при различных режимах, разной температуре воды и различных режимах отжима белья. Задание режима стирки и количество оборотов при отжиме должно задаваться с панели управления. Также текущее состояние стирки должно отображаться на панели управления.

Содержание работы

Введение

1. Описание объекта

2. Функциональная спецификация

3 Выбор элементной базы

3.1 Датчик температуры воды

3.2 Нагревательный элемент

3.3 Микроконтроллер

3.4 Насос

3.5 Двигатель

3.6 Датчик блокировки двери

3.7 Клапан залива

3.8 Замок

4. Принципиальная электрическая схема

5. Алгоритм работы

Вывод

Литература

Приложение а

Файлы: 1 файл

курсовой.doc

— 816.00 Кб (Скачать файл)

     Микроконтроллеры C8051F0xx обладают достаточно хорошим быстродействием и относительно малой скоростью АЦП и предназначены для типовых бюджетных приложений.

 

      Таблица 2. Преимущества микроконтроллера SiLabs

      МК с  АЦП АЦП
    Производитель SiLabs Analog Devices Texas Instruments Texas Instruments Linear Technology Analog Devices Analog Devices Cirrus Logic Cirrus Logic
    Наименование C8051F350 ADuC847 MSC1210 ADS1242 LTC2445 AD7730 AD7714 CS5522 CS5532
    Частота выборки 1 ksps 1,3 ksps 1 ksps 15 sps 8 ksps 1,2 ksps 1 ksps 600 sps 3,8 ksps
    Эффективная разрешающая способность, бит 17 из 24 16 из 24 18,5 из 24 16 из 24 21 из 24 17 из 24 12 из 24 15 из 24 20 из 24
    Усилитель с программируемым усилением 1:128 1:128 1:128 1:128 - 1:128 1:128 1:100 1:64
    Каналов АЦП 8 10 8 8 8 2 5 4 4
    Процессор 8051 8052 8051 - - - - - -
    Максимальная  производительность МК, MIPS 50 12 8 - - - - - -
    Энергопотребление, мВт 0 00 0 6 55 125 7 12 80
    Размер  корпуса, мм2 25 64 144 43,5 35 36 36 62 62
    Розничная цена*, долл. США 0,4 0,9 6,3 2 9,6 15,6 15,9 12,6 14,7
 

     Из  таблицы 2 видны следующие преимущества микроконтроллера SiLabs:

     - хорошие характеристики встроенного АЦП - 17 разрядов эффективной разрешающей способности;

     - большая производительность процессорного  ядра C8051F350 по сравнению с аналогами  от Analog Devices (ADuC847) и Texas Instruments (MSC1210);

     - меньшее энергопотребление, маленький  размер корпуса;

     - низкая цена.

     Ключевые  характеристики, по которым микроконтроллеры SiLabs превосходят изделия других производителей: миниатюрные размеры  корпуса микроконтроллеров, имеющих  на борту АЦП и ЦАП; самая высокая  производительность для 8-разрядных  микроконтроллеров; ЦАП и АЦП на кристалле превосходят по своим характеристикам аналогичные микроконтроллеры других производителей, их можно сравнивать только с дискретными микросхемами.

     Также немаловажным в выборе данного микроконтроллера фактором послужило большое количество доступной технической информации на русском языке.

     В заключение отметим, что на сегодняшний  день микроконтроллеры фирмы Silicon Laboratories:

     1. Имеют наилучшие аналоговые подсистемы, включающие аналого-цифровые и  цифро-аналоговые преобразователи, аналоговые мультиплексоры, программируемые усилители, источники опорного напряжения, масштабирующие узлы кодов аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, аналоговые компараторы питания, линейные регуляторы напряжения и мониторы питания.

     2. Имеют наиболее богатую цифровую  периферию, включающую один или  два последовательных интерфейса UART, интерфейсы SMBus (I2C), SPI, USB, CAN, параллельные  аппаратные интерфейсы внешней  памяти, охранный таймер WDT, от 3 до 6 каналов программируемого счетчика-массива PCA, расширенную систему прерываний (до 22 векторов прерываний), большой набор таймеров и тактовых генераторов. Некоторые модели имеют также аппаратные умножители чисел.

     3. Микроконтроллеры фирмы SiLabs имеют  максимальную производительность  среди 8-разрядных х51-совместимых микроконтроллеров (от 25 до 100MIPS);

     4. Все микроконтроллеры имеют малое  энергопотребление (0.3-0.6 мА/MIPS) и  низкое напряжение питания, от 2,7 до 3,6 В. 

     5. Все микроконтроллеры имеют широкий  диапазон рабочих температур  от -40ºС до +85ºС.

     6. Микроконтроллеры выпускаются в  сверхнизких малогабаритных корпусах TQFP, LQFP и MLP с размерами от 16х16 мм (TQFP-100) до 3х3 мм (MLP-11).

     Таким образом, микроконтроллеры фирмы Silicon Laboratories являются идеальным выбором  для широкого спектра микроконтроллерных изделий. 

     3.4 Насос 

     Сливной насос предназначен для слива  воды и моющего раствора из стиральной машины или посудомоечной машины. Как правило, насос приводится в  действие двигателем. В настоящее  время широко используются насосы магнитного типа. 

     Таблица 3. Различные модели сливных насосов 

Описание Изображение
Сливной насос

Фирма: Plaset

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 220-240Vac 50Hz 30W CI.F Mod.72710

Цена: 310 руб

Сливной насос

Фирма: Plaset

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 220-240Vac 50Hz 34W CI.F Mod.50700

Цена: 220 руб 

Сливной насос

Фирма: ASKOLL

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 230-240Vac 50Hz 0,2A 40W CI.F Mod.M-105

Цена: 220 руб 

Сливной насос

Фирма: ASKOLL

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 230-240Vac 50Hz 0,22A 30W CI.F Mod.M-50

Цена: 350 руб 

Сливной насос

Фирма: ASKOLL

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 230Vac 50Hz 2A 30W CI.F Mod.R-050

Цена: 365 руб 

Сливной насос

Фирма: GRE

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 230V 50Hz 33W 0.22A

Цена: 378 руб 

Сливной насос

Фирма: COPRESI

Страна: Italy

Сливной насос  для стиральных машин 220-240V 50Hz 30W 0.2A

Сливной насос 

Фирма: MAINOX

Сливной насос  для стиральных машин 220-240V 50Hz 30W 0.2A 1.0m 20L/Min

 

     Все приведенные в таблице 3 насосы имеют  практически одинаковые характеристики, поэтому выбор обуславливается  стоимостью и необходимой мощностью. Руководствуясь этими показателями, выбран сливной насос CI.F Mod.50700 фирмы Plaset (Италия).

 

      3.5 Двигатель 

     Электродвигатели  вращают барабан стиральной машины при всех режимах работы. Крутящий момент от шкива электродвигателя передаётся посредством приводного ремня к  шкиву барабана стиральной машины. Различаются двигатели асинхронного и коллекторного типа. Асинхронные двигатели, как правило, взаимозаменяемы без переделок или с небольшими переделками (например, перепрессовка шкива). Естественно это справедливо при одинаковой или близкой мощности заменяемых двигателей.

     Коллекторные  двигатели используются на машинах  с большой скоростью вращения барабана в режиме отжима. Преимущество коллекторных двигателей в том, что  есть возможность плавного управления скоростью вращения. Регулировка  осуществляется с помощью блока управления. Коллекторные двигатели, как правило, невзаимозаменяемые.

     Исходя, и выше написанного выбираем асинхронный  двигатель. Асинхронный электродвигатель, электрическая асинхронная машина для преобразования электрической  энергии в механическую. Принцип работы асинхронного электродвигателя, основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора, с током. Индуктированным полем статора в обмотках ротора, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n1 . Ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.

     Стоимость зарубежных двигателей как правило существенно выше отечественных, поэтому останавливаемся на отечественных асинхронных двигателях.

     Асинхронные двигатели компании “ОвенКомплектАвтоматика” (рис. 4) обладают следующими преимуществами :

     - высокие энергетические (КПД, соs (j) и механические (пусковой и максимальный моменты) показатели;

     - виброаккустические характеристики: применение конверсионных технологий  и установке малошумных подшипников  обеспечивают среднее квадратическое  значение виброскорости 1,8 мм/с  по ГОСТ 20815 и соответствие среднего уровня звука 4 классу по ГОСТ 16372;

     - степень защиты двигателей 1Р 54 по ГОСТ 17494 (по заказу 1Р55), класс изоляции Р;

     - степень защиты токоввода 1Р  55;

     - многообразие конструктивных, электрических  и климатических исполнений, наличие температурной защиты,

     - возможность изготовления на все стандартные напряжения в соответствии

     с 1ЕС 38: 220/380, 230/400, 240/415, 380/660 В;

     - современный дизайн и эргономичность.

     

     Рисунок 4. Асинхронные двигатели компании “ОвенКомплектАвтоматика» 
 
 
 
 
 

     Таблица 4. Технические характеристики различных  моделей двигателей

Типоразмер  Мощность,

кВт

Частота

вращения

об/мин 

КПД

%

Cos φ  Мпуск

Мном

 

Mmax

Мном

 Iпуск

Iном

Средний

уровень

звука,

дБ(А)

Масса,

кг,

IM1081

 АИР  80 А2 1.5 3000 82.0 0.85 2.2 2.6 6.5 65 12.4
 АИР  80 В2 2.2 3000 83.0 0.87 2.1 .6 6.4 65 15.0
 АИР  90 L2 3.0 3000 84.0 0.90 2.3 2.6 7.0 68 19.6
 АИР  100 S2 4.0 3000 84.0 0.88 2.0 2.2 6.0 77 22.8
 АИР  80 A4 1.1 1500 76.5 0.77 2.2 2.4 5.0 56 12.6
 АИР  82 B4 1.5 1500 77.0 0.81 2.2 2.3 5.3 58 14.2
 АИР  90 L4 2.2 1500 81.5 0.82 2.0 2.3 6.0 58 18.6
 АИР  100 S4 3.0 1500 80.0 0.74 1.8 2.2 6.0 69 21.6
 АИР  80 A6 0.75 1000 71.0 0.71 2.1 2.2 4.0 55 12.3
 АИР  80 B6 1.1 1000 75.0 0.74 2.2 2.3 4.5 55 15.3
 АИР  90 L6 1.5 1000 78.5 0.72 2.0 2.3 5.0 55 19.0
 АИР  100 L6 2.2 1000 77.0 0.74 1.8 2.2 6.0 67 23.3
 АИР  80 A8 0.37 750 63.5 0.59 2.0 2.3 3.5 5 12.1
 АИР  80 B8 0.55 750 65.0 0.60 2.0 2.1 3.5 55 13.0
 АИР  92 LA8 0.75 750 72.5 0.71 1.5 2.0 4.0 57 17.7
 АИР  90 LB8 1.1 750 76.0 0.72 1.5 2.0 4.5 57 20.5

Информация о работе Принципиальная электрическая схема