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设计说明书部分资料如下
设计摘要:
随着科技的不断进步,智能化家电成为人们生活中的重要组成部分。本设计聚焦于智能洗衣机领域,提出了一种以 STM32 单片机为核心控制器的智能洗衣机系统。该系统结构清晰,主要分为中控、输入和输出三部分。
中控部分,STM32 单片机充分发挥其强大的处理能力,精准获取输入部分的各种数据,并经过高效的内部处理,进而对输出部分实施精确控制。在输入方面,涵盖了七个重要组成部分。DS18B20 温度检测模块能够实时监测洗衣机内的水温,为洗衣过程提供适宜的温度条件;HX711 压力传感器可准确检测洗衣机内的衣物重量,以便合理调整洗涤参数;水位传感器则负责检测洗衣机内的水位,确保洗衣过程中的水量控制得当。独立按键模块为用户提供了便捷的设置洗衣机工作模式的方式;供电电路稳定地为整个系统供电,保障系统的正常运行。SU-03T 声控模块的加入,使用户能够通过语音控制洗衣机的工作模式,极大地提高了操作的便利性。此外,蓝牙模块可通过与手机连接,实现与按键相同的功能,进一步拓展了控制方式。
输出部分同样由七个部分组成。OLED 显示屏能够清晰地显示水温、水位、重量以及洗衣机的工作模式等重要信息,让用户一目了然。SG90 舵机模拟洗衣机的放水阀,实现精准的放水控制。两个继电器分别用于加热和控制风扇自动吹风,为洗衣过程提供合适的温度环境和快速干燥功能。水泵负责给洗衣机加水,确保水量充足。MX1508 驱动直流电机能够模拟洗衣机的转动,实现高效的洗涤效果。当洗衣结束后,蜂鸣器会响 1 秒进行提醒,让用户及时知晓洗衣状态。
综上所述,本设计的基于单片机的智能洗衣机系统功能丰富、操作便捷、控制精准,为智能家电的发展提供了一种创新且可行的方案,具有较高的实际应用价值和广阔的市场前景。
关键词:单片机;称重模块;语音识别模块;温度检测;直流电机;蓝牙模块;
字数:14000+
目录:
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5直流电机模块
3.6 SU-03T语音识别模块
3.7 称重模块
3.8舵机
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 监测函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 工作测试
5.3 蓝牙连接实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2工作测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的飞速发展和人们生活水平的不断提高,家电智能化已成趋势。洗衣机作为重要家电产品,传统功能和操作方式已不能满足人们对便捷、高效、智能生活的需求。一方面,传统洗衣机在水温控制、水位判断、衣物重量感知等方面不够精准,导致洗涤效果参差不齐,且可能造成水资源和能源浪费;另一方面,人们对操作便捷性要求提高,希望通过多种方式如语音控制、手机远程控制等操作洗衣机。同时,单片机技术的成熟和广泛应用,为智能洗衣机设计提供了技术基础,STM32 单片机以其高性能、低功耗、丰富外设资源等优势成为众多智能设备核心控制器首选,各种传感器技术和通信技术的发展也为洗衣机智能化升级提供了支持。本设计的实际意义在于:提高洗涤效果,通过 DS18B20 温度检测模块精确控制水温,针对不同衣物材质选择最佳洗涤温度,保护衣物;HX711 压力传感器准确检测衣物重量,合理调整洗涤参数;节约资源,水位传感器精确检测水位避免水资源浪费,根据衣物重量和洗涤模式合理控制加热和风扇吹风等功能节约能源;便捷操作,独立按键模块、SU-03T 声控模块和蓝牙模块为用户提供多种操作方式,满足不同场景使用需求,如双手忙碌时语音控制或远程情况下手机操作;推动家电智能化发展,为家电智能化提供具体案例和解决方案,对推动整个家电行业智能化发展具有积极示范作用。
1.2 国内外研究现状
国外智能洗衣机发展处于领先地位,众多知名家电品牌大力投入资源进行研发,推出了一系列极具竞争力的智能洗衣机产品。在硬件技术方面,普遍采用先进的传感器技术,高精度的温度传感器能够极为精确地控制水温,确保不同材质的衣物都能在最佳的洗涤温度下得到妥善清洗,从而最大程度地保护衣物。重量传感器可以准确无误地感知衣物重量,进而自动调整洗涤参数,实现高效节能的洗涤过程。水位传感器能够精准地控制水量,有效避免水资源的浪费。在智能化控制方面,广泛应用人工智能和物联网技术,通过与智能手机等设备连接,用户可以随时随地远程监控和控制洗衣机的运行状态,极大地提高了使用的便捷性。一些智能洗衣机还具备自动诊断故障和提供维护建议的功能,这不仅提高了产品的可靠性,还延长了其使用寿命。此外,国外智能洗衣机在设计上更加注重人性化和环保理念,例如采用低噪音设计,减少对家庭环境的干扰,使用环保材料,降低对环境的不良影响。
国内随着科技的不断进步,智能洗衣机在国内市场也迅速崛起。在技术创新方面,国内企业积极引进国外先进技术,并结合国内用户的实际需求进行改进和创新。目前,国内智能洗衣机也开始广泛应用各种传感器技术,有效提高了洗涤效果和节能水平。同时,一些企业还推出了具有特色功能的智能洗衣机产品,如针对不同衣物材质的专用洗涤模式、智能投放洗涤剂等,更好地满足了用户的多样化需求。在市场推广方面,国内智能洗衣机的价格相对较为亲民,更符合国内消费者的消费水平。国内企业也加大了对智能洗衣机的宣传和推广力度,提高了消费者对智能洗衣机的认知度和接受度。然而,与国外相比,国内智能洗衣机在技术水平和品牌影响力方面仍存在一定的差距。例如,在传感器的精度和稳定性方面还有待进一步提升,智能化控制的功能丰富度也需要不断加强。总体而言,国内外智能洗衣机的研究都在持续不断地推进,未来智能洗衣机必将更加智能化、高效化、环保化,为用户带来更加便捷、舒适的洗衣体验。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能洗衣机系统设计,主要实现以下功能:
大物件洗:主要在单个方向的转动,有更长的时间,一般用在窗帘等大件洗涤物的清洗
浸泡洗: 洗涤前,会漫泡一段时间。适合贴身衣物的洗涤。
羊毛洗:在洗涤的过程中减少转动和水温,一些带烘干功能的洗衣机在这个模式下不会有烘干的流程。
智能洗:洗涤前会称一下衣服的重量,然后根据重量决定水量和洗涤时间。
高温煮洗:在这个档位下一般会将水温加热至60度 (55度即可杀灭虫和细菌,有的品牌也称之为除端洗),这个模式下适合毛巾、床单、被套的洗涤。
桶自洁:利用高水温和高速旋转的水流清洗夹层或者简壁上的细菌和污垢达到自清洁的目的。
自动吹风: 结束洗衣后,内置吹风机可以有效提高风压风量,2分钟可以置换一遍桶内空气,可以实现延时取衣无异味和内简无水残留效果。
语音识别,可以通过语音控制
可实现蓝牙控制;