基于fpga的洗衣机控制系统设计new

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1、第20卷第13期电子设计工程2012年7月Vol.20No.13ElectronicDesignEngineeringJul.2012基于FPGA的洗衣机控制系统设计1211郭忠，李涛，李勇，张勇（1.泰山医学院山东泰安271000；2.空军工程大学工程学院，陕西西安710038）摘要：为提高家用双缸洗衣机控制系统的性能，改善定时精确度和洗涤效果，基于可编程性强的FPGA设计了一种用于洗衣机的控制系统，并进行了时序仿真。通过实验对设计方案进行了完善，得到了可进行数字化控制和显示的洗衣机控制系统，有效地提高了洗衣机性能。关键词：控制理论与控制工程；FPGA；洗衣机控制系统；Q

2、uartusII；NiosII中图分类号：TP242.6文献标识码：A文章编号：1674－6236（2012）13-0190-03DesignofwashingmachinecontrolsystembasedonFPGAGUOZhong1，LITao2，LIYong1，ZHANGYong1（1.TaishanMedicalUniversity，Tai’an271000，China；2.EngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China）Abstract:Toimprovetheperform

3、anceofhouseholdbinocularwashingmachinescontrolsystem，timingaccuracyandwashingeffect，acontrolsystemforwashingmachinesbasedonFPGAisdesignedandtimingsimulationiscarriedoutinthispaper.So，thedesignisfurtherideal.Digitalcontrolanddisplayofwashingmachinecontrolsystemhasbeenavailable，andthewashing

4、performancehasbeeneffectivelyimproved.Keywords:controltheoryandcontrolengineering；FPGA；washingmachinecontrolsystem；QuartusII；NiosII随着时代的发展，洗衣机已成为人们日常生活中的必需电机分别以1000r/min和800r/min的转速连续工作。洗涤品。目前全自动单筒、滚筒洗衣机已日渐盛行，但其结构复时间通过控制面板的时间增减按键设置。控制系统的默认值杂，日常维修和购买时成本偏高，所以结构简单、价格实惠的为标准模式洗涤，洗涤时间为10min。可通过模

5、式选择按键双缸洗衣机依然受到普通大众的欢迎。从市场反馈的情况发和洗涤时间设置按键选择自己想要的洗涤模式和时间，当一现，双缸洗衣机的控制电路因为采用了传统机械式的转钮，次洗涤结束，系统自动返回默认状态。洗涤过程由启/停键控所以发生故障的概率很高，且一直以来都未找到合适的问题制。洗涤的定时误差小于0.2s。解决办法。随着芯片制造工艺的发展和成本的进一步降低，2控制系统总体设计可编程门阵列以其具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点，在大规模数据计算、嵌入式处理、通系统主要由FPGA主控芯片、模式选择控制、中断控制、信、家用电器智能控制等方面都被广泛使用。为了改善

6、家用排水电磁阀控制、定时器输入控制、声光报警电路、洗涤电机双缸洗衣机机械控制系统，本文充分利用FPGA的特点，用和整个系统的供电电路组成。如图1所示。其作为洗衣机控制系统的核心，配置电路和控制逻辑的设计2.1FPGA芯片选择是该系统的重要组成部分，该控制系统很好的解决了洗衣机在FPGA的应用过程中，首先就是要对FPGA芯片进行机械式控制的问题，实现了洗衣机的正常工作。选型，根据具体应用选择合适的FPGA芯片对于下一步的开发以及功能实现有着重要的意义。我们根据前面平台的总体1系统控制逻辑设计设计，可以得出对芯片的基本要求如下：1）成本低；2）需要最传统双缸洗衣机洗涤模式分为强

7、洗、轻柔、标准3种。根少4路PWM波形输出；3）需要较高的12V转化为3.3V的据传统洗衣机的洗涤模式，文中分别设计了3种洗涤模式的实时芯片；4）要有较高的处理速度；5）I/O接口要多。控制逻辑。强洗时:洗涤电机以1200r/min的转速正向连续综合考虑以上条件，采用Altera公司生产的CycloneII系工作5s，之后暂停工作2s；然后电机以相同的转速反向连列FPGA中的EP2C35F672C6型号基本满足要求。它具有出续工作5s，后暂停2s，如此循环控制电机，直到洗涤定时结色的运算速度、低成本且带有DSP模块