Система управления бытовой стиральной машиной

 

           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.

           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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.3.4 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

 
 

           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). 

           1.3.5 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.

     Рис. 4. Асинхронные двигатели компании “ОвенКомплектАвтоматика» 
 
 
 
 
 
 

           Таблица 4. Технические  характеристики различных моделей  двигателей

      

           Для выполнения требуемых  задач наилучшим образом подходит двигатель АИР 80 A4. Монтажное исполнение данной модели показано на рис. 5. 

     

     Рис. 5. Двигатель АИР 80 А4 

     1.3.6 Датчик блокировки двери 

           Для определения  открытого/закрытого положения дверцы стиральной машины используется концевой датчик. Для решения данной задачи был выбран концевой датчик серии MK 12 компании Eltron (рис. 6). 

     

     Рис. 6. Концевой датчик серии МК 12 компании Eltron 

     Датчик  с монтажными отверстиями для  крепежа на болтах.

     Применение:

     - позиционные и концевые датчики,

     - промышленное использование 

     1.3.7 Клапан залива 

           Клапан залива предназначен для подачи воды от водопроводной  сети. Они приводятся в действие электромагнитом. На входе клапана налива устанавливается фильтр для удаления примесей из воды. 

           Таблица 5. Различные  модели клапанов залива