小天鹅XQB60-818B型全自动洗衣机电路工作原理

　　该型洗衣机采用Motorola公司生产的44脚QFP封装的8位单片机(MC68HC05SR3)．其整机电路见附图．它由以下主要电路组成。

　　1．电源电路
　　
　　220V市电经电源变压器T降压、桥堆DB整流、VD1续流、Cl、C2滤波、IC1(LM7805)稳压，再经C3滤波、C4滤除干扰后得到5v电压．作为单片机（IC2的(4)脚为vlH，）和控制电路工作电源。

　　2．复位与时钟振荡电路
　　
　　复位电路由电阻R8与C8组成，在刚开机时单片机IC2(2)脚（复位，端）由于接有C8．故电压为零（C8上电压不能突变）。+5v电压经R8给C8充电，当C8端电压升至3.8V时，复位完毕。单片机(5)、(7)脚外接晶振xi与C9组成时钟振荡电路为单片机提供日t钟信号。

　　3．时基信号获取电路
　　
　　它由电阻Rl、R2、晶体管Tl以及反相器Fl（取74LS04之一）等元件组成。由变压器T次级输出的50Hz交流电压信号经电阻Rl加至晶体管Tl基极，当电压过零为负时，晶体管Tl截止，集电极为高电平，并加至反相器Fl(1)脚，经反相后(2)脚输出低电平，即单片机(3)脚（INT端）为低电平。当电压为正且大于0.7V时．Tl导通．Tl集电极为低电平，经Fl反相加至IC2(3)脚为高电平，即交流电每过一个周期就给IC2(3)脚送一个高电平脉冲（即一个时基信号）。

　　该时基信号作用有二：一是为单片机计时提供一个计时基准信号；二是使输出的控制脉冲与电网交流电同相位，实现对晶闸管的过零触发。

　　4．电源电压检测电路
　　
　　它由二极管VD2、滤波电容C5以及调整电位器Wl等元件组成。取自电源变压器次级的交流电压经二极管VD2半波整流、c5滤波后，在W1两端获得一直流电压，该电压显然与市电电压高低有关，市电电压愈高，该电压也愈高（不成正比），经WI分压后加至单片机(27)脚（ANO端）．并与单片机内部数据相比较，当市电电压大于260V或低于170V时，单片机为了保护相关器件，会关闭所有程序，并发出报警声。

　　5．水温检测电路
　　
　　它由温度传感器（热敏电阻RT）、双运放LM358以及相关阻容元件组成，在图中T2的b-e结正向压降（约0.7V）作为基准电压接在LM358正相输入端(3)脚，其反相输入端(2)脚与+5v电源之间接温度传感器RT（负温度系数）。当温度升高时RT阻值减小，反相输入端电压升高，输出端(1)脚输出低电平数值愈大（即第二级反相输入端(6)脚电平越低），经第二级反相放大后其输出端(7)脚电平愈高，该电平被送至单片机(26)脚（AN1端），在内部被转换成数字信号，并与预定值进行比较；如果低于预定值，单片机(12)脚（PC2端）将输出控制信号，经T9放大后触发双向晶闸管TR6导通一继电器J得电→常开触头闭合→电热器RP通电，对洗衣桶中水进行加热，使洗涤在最佳水温下进行（因为在这种适宜温度下去污比较快，衣物能达到最佳洗净度）。图中TH为温控器（可防止水温达到上限）。

　　由于故障，加热过程仍在进行时用来断开电热器供电。

　　6．水位检测电路　　
　　
　　它由水位传感器S以及电位器W3等元件组成，当水位越高时，进入洗衣桶底部的水位传感器中的水量越多，靠水压来控制的气囊中的空气压强愈大，类似注射器中的推杆向前移动的位移增大（注：推杆位移即实际控制可变电阻阻值变化，且推杆在弹簧作用下可复位），使W3下端对地回路中的可变电阻阻值减小．W3中间滑臂输出端电压升高，即单片机(25)脚（AN2端）电位升高，井由内部的模，数转换电路转换成数字信号，再与衣重测定值进行比较，从而确定合适水位。在智能型模糊控制的洗衣中是根据洗涤物重量来进行水位控制的，根据洗衣量的不同，水位有高、中、低、少量等四挡。

　　7．洗涤物重量和衣物质地检测电路　　
　　
　　主要由洗涤电机M2、二极管VD4、VD5、电阻R25、光电三极管Tl0、反相器F2（74LS04之二）等元件组成。其原理是：由单片机在洗涤状态下控制洗衣电机的间歇运转。大家知道：当洗衣桶内水量一定时，所洗衣物越多，电动机的负载就越大，电机断电后，由稳定运行转速下降至零（即作惯性运行）的时间就越短，反之亦然。然而电机在作惯性减速运行时对外可视为发电机，每当红外发光二极管VD4正极电压为正时，VD4导通，发出红外光，被光电管Tl0接收后就会产生一个电脉冲，再经F2反相后送入单片机(38)脚（PA2端）．被内部接收计数器计数，并与内存的衣置脉冲数比较，从而得出洗涤衣物的重量，而决定注入的水位。显然，衣物重量越大，洗涤桶与衣物形成的阻力越大，在一定时间内电机惯性运转的圈数越少．VD4周期性导通的次数愈少。反之亦然。

　　衣物质地检测包括两个方面：一是棉质、化纤成份检测；二是棉质衣物软硬度的检测。其中对棉质、化纤成份检测的原理与上述的衣重检测原理相似（但进水量稍少些）．也是控制洗涤电机间歇运转并通过光电耦合电路对电动机惯性运转的圈数进行脉冲计数。然后再与衣量检测到的脉冲数相比较，二者的差值就可判别衣物质地。若二者差值较大（即衣量检测到的脉冲数大于衣质检测到的脉冲数），则可判定衣物棉质成份较大；反之，化纤成份较大。而衣物棉质软硬度检测是通过水位传感器在衣物质地（棉，化纤）检测的同时进行的，也就是在进行质地（棉，化纤）检测之前测出水位值l，在判定是棉质衣物后，再测其水位值2．根据前、后两次水位差值大小来判别棉质衣物的软硬度。若水位1高于水位值2．则可判定为衣物较硬，反之衣物较软。这是因为较硬的棉质衣物比较软的衣物吸饱水所需时间长些，在进行衣量检测过程中，软质棉质物基本已吸饱水，而较硬的棉织物还未吸饱。故在随后进行的衣质地（棉，化纤）检测过程中，软质棉织物基本上不再吸水，所以前后水位基本不变，而较硬的棉织物则还要继续吸水，故水位较低，二者就有差值，且棉质衣物越硬，二者差值就愈大。

　　8．衣物脏污度检测电路
　　
　　衣物脏污度检测是根据洗衣桶中洗衣水的浑浊度来判别的。洗衣水的浑浊度检测电路由红外发光二极管VD3、光电三极管T、R6等元件组成。+5v电压经R6加至VD3两端使之发出红外光，红外光会透过洗衣水流被安放在男一侧的红外光接收光敏三极管T3接收。转化为电信号送至单片机(24)脚（AN3端），并被内部A/D电路转化成数字信号读取。显然，衣物越脏污，经一段时间洗涤后，洗衣水的浑浊度越高，红外接收光敏三极管接收到的光信号就越弱，对应产生的电信号就越弱。于是单片机会根据接收到的数据自动调整（延长）洗涤（漂洗）的时间，以保证所洗衣物洁净度达到要求。

　　9．内桶平衡检测电路
　　
　　主要由安全开关KO与电阻R22等元件组成。当洗涤脱水桶不平衡后，在进行脱水时，其洗涤脱水桶壁会不停碰撞控制安全开关的控制杆，使安全开关不停地闭合与打开，导致不断给单片机(39)脚(PA3端)送去高低变化的内桶（洗涤脱水桶）不平衡信号，于是单片机会采取措施（重新注水并使洗涤电机作正转、停止、反转运动使桶内的衣物趋于平衡）自动校正脱水不平衡。若实在不行，会自动停止脱水程序运行，并发出报警声，提示人为干预。

　　10．按键与显示电路
　　
　　图中K1为洗衣机启动／暂停按键，按单数为启动，偶数为暂停。

　　K2为功能选择按键，依次为“仅洗涤”、“仅漂洗”、“仅脱水”。若不按K2．则单片机会自动默认“全自动”‘洗衣的全部程序。该型洗衣机的显示电路是由开关管Tll～T14、发光二极管VD6~VD12、七段发光数码管LED1一LED3以及相关元件组成。单片机(41)-(44)脚（PA4～PA7端）相应输出高电平，可使Tll—T14导通。+5v电压通过导通的”I~T14给发光二极管VD6~VD12、发光数码管LEDI~LED3供电。其中LEDl-LED3用于显示洗衣机定时时间．VD6～VD12用于显示洗衣机工作状态。分别是VD6（进水）、VD7（洗涤）、VD8（漂洗）、VD9（排水）、VD10（脱水）、VD11（故障）、VD12（工作）。洗衣机工作在哪个程序时，对应的指示灯和工作指示灯同时点亮。发生故障时，工作指示灯熄灭，故障指示灯闪亮。

　　11．功率输出控制电路
　　
　　主要由触发电路和双向晶闸管TRI~TR6及继电器J等元件组成。

　　(1)单片机(12)脚（PC2端）输出控制信号，可触发双向晶闸管TR6导通，使电热器RP发热，给洗衣桶内水升温。

　　(2)单片机(13)脚（PC3端）输出控制信号，可触发双向晶闸管TR5导通，使排水阀打开，洗衣机对外排水。

　　(3)单片机(14)脚（PC4端）输出控制信号，可触发双向晶闸管TR4导通，使进水阀打开，给洗衣桶内注水。

　　(4)单片机(15)脚（PC5端）输出控制信号，可触发双向晶闸管TR3导通，洗涤剂自动投放电机Ml工作，根据洗衣量多少向洗衣桶内投放洗涤剂。

　　(5)单片机(17)、(18)脚（PC6、PC7端）轮流间歇输出控制信号，控制双向晶闸管TR2、TR1轮流导通、截止．使洗衣机执行洗涤和脱水程序。即洗涤电动机M2正转、停、反转对衣物进行洗涤。在洗涤程序完成，进入脱水程序试运行后，其离合器会接通洗涤电机高速档，同时M2只作顺时针旋转，对衣物进行脱水。

　　(6)单片机(35)脚（PB7端）外接峰鸣器，当进行按键操作时，会有对应一声较短的“嘀”的提示音；当洗衣机出现故障时，会听到连续发出的短促的“嘀嘀”提示音；当洗衣程序全部结束后，蜂鸣器会发出一声较长的“嘀——”的提醒声。