Chang, Li Zhi, tuyau universel

(École de génie électrique et mécanique, Université de Xi'an électronique de la science et de la technologie, Xi'an 710071, Chine)

: Afin de réduire la consommation d'énergie de fonctionnement de la machine à laver automatique, pour améliorer la stabilité de fonctionnement, réduction des coûts de fabrication et un fonctionnement plus pratique, une machine à laver entièrement automatique conçu STC89C52 système de contrôle basé sur. Le système de commande se compose de la section Bluetooth, infrarouge pyroélectrique partie, et la partie de cristal liquide LCD1602 composé d'un moteur à courant continu. Dans lequel, en utilisant la technologie sans fil Bluetooth pour permettre au terminal mobile sur un paramètre de longue distance à commander une opération de lavage, le contrôle de capteur infrarouge pyroélectrique, afin de prendre le fonctionnement de vêtements. Enfin, le système de contrôle de flux matériel et logiciel, le système de contrôle et vérifié par des tests de simulation Proteus sont simples et efficaces.

: STC89C52; communication sans fil Bluetooth, infrarouge pyroélectrique; maison intelligente

: TP13 Code du document: ADOI: 10,19358 / j.issn.1674-7720.2017.07.030

Format de référence : Chang, Zhi, la conception du tube universel système intelligent de commande de machine à laver automatique basé sur STC89C52 [J] ses applications, 2017,36 (7): 102-105.

0 introduction

* Fonds pour les projets: la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (61673310) en raison de la machine à laver automatique pour laver les éléments d'un destructeur faible, on peut laver beaucoup de vêtements, les avantages d'économie du travail, il a été largement utiliser et dans le ménage [1 ]. Mais avec le concept proposé de maison intelligente, la diffusion et l'utilisation dans la vie initiale, de sorte que les gens dans la machine à laver automatique à faible coût également proposé sur la base des performances fiables, buanderie faible consommation d'énergie, un fonctionnement simple, une grande efficacité et facilité d'entretien et d'autres exigences. Cependant, il n'y a que quelques gros machine à laver automatique avec une fonction simple lavage lavage, séchage et pause, ne suffit pas pour répondre à la demande de contrôle intelligent. En outre, l'affichage de l'état de fonctionnement de la machine à laver classique est souvent utilisé la commande numérique, ce qui a conduit à l'état de fonctionnement est pas clair, le code d'erreur n'est pas clair, le manque de l'humanité, et donc apporter une grande gêne pour le fonctionnement et l'entretien de la machine à laver.

Afin de résoudre efficacement le problème ci-dessus, le présent document Module HC05 Bluetooth, un clavier de matrice, un écran LCD et le capteur infrarouge pyroélectrique LCD1602, basée sur une conception STC89C52 système de commande intelligent. Dans lequel, HC-05 en utilisant un module Bluetooth et un terminal mobile sans fil matrice de clavier, respectivement, et l'opération de commande à proximité du fonctionnement de la machine de blanchisserie, les écrans LCD LCD1602 d'utilisation de l'état de fonctionnement actuel et un rétro-éclairage ayant une identité anglais clair avec une haute luminance, combiné avec capteur infrarouge pyroélectrique offre une grande commodité pour le fonctionnement de la machine à laver.

La conception générale d'un système de contrôle

Ceci est illustré par le système de commande avec STC89C52, serial circuit d'accès Bluetooth, le circuit d'entraînement de moteur, un circuit de matrice de clavier, le module LCD LCD1602 et un module de circuit d'alarme infrarouge pyroélectrique, le schéma de principe du système représenté sur la figure 1.

Dans un schéma de principe du système de la figure 1, un micro-contrôleur avec STC89C52, pour mettre en oeuvre l'algorithme de commande;. Des moyens de transmission sans fil Bluetooth dans le mode de télécommande est réglé machine à laver le linge, lave-temps, le LCD1602 affiche l'état de fonctionnement actuel (tels que le lavage, la déshydratation et le mode de lavage), et le temps de fonctionnement, la capacité d'entraînement STC89C52 limitée, seul le courant de sortie d'environ 10 mA, de sorte que l'utilisation du circuit d'entraînement de moteur de sorte que le moteur d'amplification de courant pour entraîner le moteur, l'équipement d'éclairage infrarouge pyroélectrique principal module d'entraînement le personnel d'exploitation de la machine à laver dans des conditions sombres facilitent, le circuit d'alarme et les dommages électriques principalement pour les situations d'urgence et une panne de courant accidentelle après la fin de l'alerte de lavage.

2 principale conception matérielle

Système 2.1STC89C52 SCM

Système STC89C52 se compose d'un microcontrôleur (MCU), le circuit d'horloge et le circuit remis à zéro. STC89C528051 est entièrement compatible avec les caractéristiques, ses paramètres principaux: la fréquence d'horloge de 80 MHz; construit cinq sources d'interruption, divisée en deux niveaux de priorité, la priorité de chaque source d'interruption est programmable, quatre huit entrée de bit / port de sortie (P0, P1, P2, P3), il est un port série en duplex intégral, qui dispose de quatre différents modes de fonctionnement peuvent être configurés en réglant le registre SMOD; a trois temporisateur / compteurs 16 bits [2]. Depuis P0 STC89C52 autres micro-contrôleur interne de résistance extrabuccale pull-up sont intégrés, de sorte que le port P0 pour la résistance de pull-up externe doit être connecté pour assurer le niveau de fiabilité. En second lieu, par l'intermédiaire duquel le circuit de réinitialisation d'alimentation pour charger le condensateur alors automatiquement remis à zéro. Interface série (TXD, RXD), en plus de ses ports série (P3.1, P3.2) connectés au module Bluetooth, P2 de la fonction lave-linge accès au port de clavier, le port P0 comme bus de données à cristaux liquides, le port P1.7 en tant que circuit d'alarme sonore borne de commande.

2,2 circuit série Bluetooth

communication Bluetooth est similaire au principe de communication série entre le microcontrôleur et l'ordinateur, la communication entre eux par l'intermédiaire du port série nécessite que le schéma de communication représenté sur la figure 2 [3].

La figure 2 représente un microcontrôleur GND et HC-05 à un système de référence, la broche TXD transmission série, série RXD recevoir la broche. HC05 communication entre le microcontrôleur et, afin d'assurer la même puissance de référence, il se connecte avec le HC-GND MCU 05 est GND. Suivi construction canal de communication reliant la broche de réception du microcontrôleur et la broche d'émission HC05 comme un microcontrôleur canal de réception;. La figure 2 broches de connexion du schéma de câblage de transmission Bluetooth et HC-05 broches de réception du microcontrôleur en tant que canaux de transmission du microcontrôleur. HC05 Bluetooth schéma de circuit série représentée sur la figure 3.

2.3 Module infrarouge pyroélectrique

des capteurs infrarouges pyroélectriques du principe de [4] est perçu spectre infrarouge émis par le corps humain à l'intérieur du capteur produit ainsi un signal élevé lorsque la personne sort de la zone de détection du capteur est arrêté automatiquement au niveau haut, bas de sortie. En outre, le micro-alimentation de capteur infrarouge pyroélectrique, le courant de repos est seulement 65 mA. Où le VCC d'alimentation positive, une GND de négatif, la résistance de limitation de OUT1 de 1 kQ connectée petites lumières LED.

2.4 un circuit d'entraînement de moteur

STC89C52 tension de sortie est haute 5 V, la basse tension 0 V, le courant est de 10 ~ 20 mA. Cependant, le courant de démarrage du moteur à courant continu 200 ~ 400 mA, suffisant pour entraîner le moteur est en marche, de sorte que le module de commande de moteur pour sélectionner L298 courant amplifié. La fonction principale du système de commande de moteur PWM DC comprenant: deux contrôle avant le niveau du signal d'entrée des broches de commande de moteur à courant continu, arrêt et marche arrière, et la vitesse du moteur peut être ajustée en ajustant l'amplitude de la tension, le moteur peut être facilement réalisée contrôle intelligent [5], qui contrôle les fonctions indiquées dans le tableau 1.

Le L298 ENA, ENB pour permettre le port, ENA pour commander le moteur gauche, le moteur de commande de l'ENB droite; IN1, IN2, IN3, IN4 des broches de commande, pour définir l'état de commutation du transistor. Pont en H pour commander le fonctionnement du moteur en contrôlant la efficace lorsque la borne de validation est élevée; terminale activée est faible, l'entrée de commande de la défaillance du moteur [6]. La broche est reliée à l'entrée d'un signal de PWM, une autre borne d'entrée du moteur de faible est transféré; lorsque l'entrée est faible, l'autre borne d'entrée du signal de PWM, le moteur fonctionnant dans une autre direction. Lorsque les deux signaux d'entrée sont au même niveau, le moteur arrête rapidement. Pin et une fonction comme indiqué dans le tableau 2.

3 Logiciel de conception

3.1 logiciel de conception structurelle globale

le programme du système dans le programme principal, le programme d'interruption d'horloge, le retard de programme, le LCD1602 plusieurs de partie d'affichage à cristaux liquides du programme et de commande de moteur et analogues. Interrupt 0 est utilisée pour commander la synchronisation du temps de processus de lavage et d'inversion du moteur, décompte les fonctions correspondantes par interruption externe 0, dans l'intervalle, si la touche d'arrêt est actionnée, le processus est terminé, le retour à l'écran initial. routine délai d'attente pour une opération d'écriture de LCD LCD1602. Un pilote de moteur pour commander haute et basse respective tige de commande. L'organigramme du système de commande de la figure 4.

3.2 série programme de port Bluetooth

Lors de la communication UART, le mode qui est en LSB des données de retransmission des données transmises d'ordre inférieur, puis faire une période de TXD faible niveau de temps jusqu'à 8 bits nombre binaire ont été reçues, tandis que pour les TI et RI ensemble. Ensuite, au téléphone mobile (PC) peut communiquer avec la machine à laver doit être fourni à la fois à la même vitesse de transmission, et donc utiliser une minuterie de microcontrôleur, en utilisant la formule: 5 organigramme d'onde du port Bluetooth de série de la figure.

Débit = (2SMOD / 32) x, régler la vitesse de transmission vers le système 9600 b / s (T1 taux débordement) [2], en utilisant le port série, lors de la réception des données de transmission ou complètement, le drapeau être défini, mais pas comme le port série d'interruption minuterie d'interruption drapeau automatiquement effacer, la nécessité d'un logiciel pour marquer effacé. DETAILLEE port série Bluetooth recevoir des flux de données représentés sur la figure.

3.3 routines clavier matrice

Clavier à matrice 16 par la clé composée, en raison du microcontrôleur broche limitée, qui est agencé de telle sorte que quatre rangées et quatre colonnes, le balayage de colonne de balayage de ligne ou de réduire l'utilisation du port IO. De plus, afin d'éviter la gigue lorsque le bouton est pressé, il est nécessaire de secouer processus. Clé de balayage représenté sur la Fig. 6, debounces organigramme représenté sur la Fig.

L'affichage à cristaux liquides 3.4LCD1602

LCD1602 LCD [5] avec l'intérieur de l'affichage RAM 80 B pour transmettre des données, la structure telle que représentée sur la figure 8.

La première adresse de ligne est 0X00 ~ 0x27, la deuxième ligne est 0x40 ~ 0X67H, dans lequel la première ligne est 0X00H ~ 0x0F la première rangée sur l'affichage à cristaux liquides de 16 caractères dans des positions correspondant à la deuxième rangée est la deuxième 0X40H ~ 0x4F affichage de caractères ligne 16 correspondant à la position. La partie de chaque ligne est hors service pour afficher multiple ticker [7].

Timing Fonctionnement de base:

Lire Statut:

Entrée: RS = L, R / W = H, E = H;

Sortie: état D0 ~ D7 mot;

Lire les données:

Entrée: RS = H, R / W = H, E = H;

Sortie: Aucun;

Instructions: écriture

Entrée: RS = L, R / W = L, E = H, D0 D7 ~ = code d'instruction;

Sortie: données D0 ~ D7;

les données:

Entrée: RS = H, R / W = L, E = H, D0 D7 ~ = données;

Sortie: Aucun.

couler le fonctionnement de l'affichage à cristaux liquides 1602 comme suit:

(1) le signal RS est déterminé par les données de commande d'écriture ou d'écriture sur le LCD;

(2) en mode lecture-écriture est défini (R / W) pour le mode d'écriture, à savoir R / W est fixé à un niveau bas;

(3) les données de service sur le bus de données ou la commande;

(4) à la borne de validation du signal FR un signal de haut niveau, les données LCD dans la RAM, l'opération d'écriture est terminée.

4 résultats et analyse expérimentale

Pour vérifier davantage le système de commande conçu dans cet article est simple et efficace, écrire un programme en utilisant la simulation Keil et Proteus, les résultats de simulation montrent que la machine à laver est en cours d'exécution, correctement les informations d'affichage à cristaux liquides. Selon le schéma et la simulation simulation matérielle de la production physique, écrite par le port Ecilpse Bluetooth série version Android du logiciel, test de la situation de communication à des distances différentes dans un environnement non ouvert, machines à laver automatiques géré par un logiciel de contrôle du port série Bluetooth mobile, capable d'observer l'opération la distance extrême de la machine à laver.

Les résultats montrent que la mise au point, la distance de communication efficace du module Bluetooth HC-05 est 0 ~ 25 m, dans la gamme de téléphones mobiles normaux communiquer avec la machine à laver. Le tableau 3 présente les résultats. Le système permet un contrôle à distance de l'état de fonctionnement de la machine à laver, une faible consommation d'énergie, contrôler le temps précis, facile à utiliser, l'état de la machine à laver, entièrement automatique convivial service bien visible, adapté à différents âges des utilisateurs. les résultats de la simulation Proteus présentés sur la Fig. 9 résultats dans le mode de l'eau de simulation Proteus Proteus pour régler les paramètres de fonctionnement de la machine à laver par l'intermédiaire d'un clavier série ou matrice prévue, par rapport à une machine à laver classique touches indépendantes plus facile, plus rapide, à savoir uniquement requis pour le bouton de réglage fonction de réglage peut.

9 est une résultats de la simulation à l'état d'eau de la machine à laver automatique. affichage LED correspondante état en cours, écran LCD rétro-éclairé montrant l'état de fonctionnement et le temps restant, par rapport à un affichage numérique classique plus précise et claire. La simulation peut être vu que la condition de rotation du moteur. Il percevra la lumière infrarouge pyroélectrique pour aider les gens qui prennent des vêtements après l'opération dans des conditions sombres. Par logiciel de simulation Proteus et le matériel des tests pour vérifier les résultats réels, le système de commande par rapport au système de contrôle de la machine à laver automatique traditionnel, non seulement peut commander le fonctionnement à distance, les capteurs du corps humain prennent opération vêtements, simple et un fonctionnement rapide, plus humaine, intelligente, et STC89C52 utilisation comme une puce de commande de réduire considérablement la consommation d'énergie de fonctionnement et des coûts de traitement. En outre, après le test de matériel, dans l'état anormal du moteur de machine à laver peut être une alerte correspondant et le problème est affiché par l'écran LCD, ce qui réduit considérablement la difficulté de l'entretien.

références

. [1] Liu Xiaotong conception automatique de lavage du système de commande de machine basé Proteus [J] Microcomputer Information, 2012: 28 (9): 146-148.

. [2] température Zongzhou Meng Jianhua principes SCM et de la technologie d'interface [M] Pékin. Chine Electric Power Press, 2009.

. [3] Zhao Yong conception de systèmes embarqués module Bluetooth [D] Pékin: Université Jiaotong de Beijing 2007.

. [4] Xu Aoyama, Lizheng induction humaine infrarouge pyroélectrique Yun distributeur d'eau de l'interrupteur de contrôle intelligent: Chine, CN201830232 [P] .2010-10-29.

[5] Dans Liu Shu, livre Ying Sun, Wangchun microcontrôleur Ping et une interface série du pilote d'affichage à cristaux liquides [J] Informations microordinateur, 2007,23 (2): 49-53.

[6]. Peng Hong était le principe du moteur et faites glisser [M] Pékin: Industrie mécanique Press, 2007.

[7] NXP. NXP Semiconductors "TJA1042 Rev. 7-8" [S]. 2012.