由MC68HCO5B6集成电路应用于小天鹅系列全自动机洗衣机上的典型应用电路如图(a)和图(b)所示。该应用电路采用了多功能、大循环立体水流、模糊控制万式,不用人工设定水位高低,由单片微电脑控制集成电路根据衣物的多少、气温高低来设定水位、洗涤时间以及选择洗涤程序,从而使洗涤效果。
(a)MC68HCO5B6集成电路的典型应用电路(一)
(b)MC68HCO5B6集成电路的典型应用电路(二)
4.电路工作过程
图(a)电路中IC3、与IC2用于配合单片微电脑控制电路完成各种控制功能。
(1)电源电路
电源电路由ZNR1、T1、C22、VD10、C21、VDW1、VT8、R33、R22等元器件组成。其中:ZHR1为过压保护压敏电阻:C22为抗干扰滤波元件:T1为电源变压器,用于将22OVAC高压变换为10VAC低压,提供给整流滤波电路:VD10为桥式整流堆;C2,为电源滤波电容,该电路将10VAC低压整流滤波成12VDC电压:VT7、VT8、VDW1组成了简单的串联型稳压电路,VDW1为基准稳压二极管,VT7、VT8为调整管,VT7还起隔离交流的作用。12VDC电压经该电路稳压成为5V电压后,提供给有关电路。其中:VT7输出的+5V电压提供给IC1复位屯路和安全开关和温度检测电路;VT8输出的+5V电压提供给电机控制电路、过零检测电路。
(2)复位电路
复位电路由IC1⒆脚及其外接的VT6、C17、R28、R26、R26等元件组成(见图小b)。当通电开机后,+5V电源电压通过VT6管加到IC⒆O脚,但由于C17电容器上的电压不能突变,故⒆脚上的电压需延迟一段时间后才上升上5V,这段时间即为C17的充电时间,在这段时间里,IC1迸清零复位 (即⒆脚出现16~4064个周期的低电平后复位)。正常工作时,⒆脚为+5V高电平。R27,既是限幅电阻,又是C17电容器的放电电阻。
(3)时钟振荡电路
时钟振荡电路由IC1⒄脚、⒅脚及其外接的X1、R11、 C4o、C41等元器件组成(见图小b)。振荡电路的振荡频率主要由X1决定,其振荡频率为4MHZ。时钟振荡电路产生的振荡脉冲,供IC1的工作节拍时钟。C4o与X1晶体封装在一起。
(4)键盘扫描电路
键盘扫描电路由IC1的29~32脚、③脚、④脚及其外接的有关元器件构成(见图b)。其中,29~32脚为键扫描 (显示扫描)信号输出端,输出为不同时序的扫描方波,该信号通过VT1~VT4、VD1~VD4等元器件检测键盘的输入和控制指示灯的亮灭与数码管的开启;③脚、④脚为键扫描信号输入端。当有键按下后,IC1根据解析得到的结果,发出执行指令。电路中的C14、 C26用以滤除键扫描指令信号中的干扰成分:R50、R47为限幅电阻。
(5)水位检测电路
水位检测电路由IC123脚内电路及其外接的IC3、VD12、R43~R46、C25、VD5、水位传感器(由LC振荡回路组成)等元器件组成 (见图(a))。
当洗衣桶内水位发生变化时,水位传感器密封气室内的隔膜便发生形变十LC振荡电路中电感L的磁芯被推动且上下移动→电感线圈的电感量发生变化→LC振荡回路的振荡频率发生变化,这一变化的频率经R45等元件从IC3⒀脚输入,经其内反相器倒相放大以后从⑿脚输出,又从⑨脚输入,经再倒相以后从⑧脚输出,经R43电阻输到IC1(23)脚内。
IC1(23)脚内CPU将这一频率与其内预先设定的值进行对比,从而测出水位的高低。这部分电路中的灿为反馈电阻、C%为旁路电容,VDl2、VD5为限幅保护元件。
(6)温度检测电路
温度检测电路由IC1(13)脚内电路及其外接的VD14、C27、C48、RT等元器件组成(见图b)。用以对周围环境温度进行检测,控制洗涤时间,以达到洗涤效果。RT为证温度系数热敏电阻,它在25℃常温时的电阻值为5.1kΩ左右,当环境温度上升时,电阻值将变大,便+5V电压经R48与RT分压后加到IC1()13脚上的电压升高,微处理器根据检测得到的模拟量信息,选择万案进行洗涤。
VD14为限幅保护二极管,C27为滤波电容。
(7)衣物量检测电路
洗衣机内衣物的多少是在开机运行时,通过检测电机在多次正、反转运行断电后,在惯性维持运转时间内,用电机绕组产生的反电动势衰减时间的长短来测知的。其检测原理如下:
当运转中的电机切断电源后,电机在惯性作用下将继续运转一段时间才会停止。而洗衣桶内衣物的多少将直接影响电机惯性运行时间的长短。当电机在进行惯性运行时,其绕组上会感应出反电动势。因此,桶内衣物的多少不仅影响电机惯性运转时间的长短,也直接影响到电机反电动势衰减时间的长短,而对该反电动势的检测,就可使微处理器检测出衣物的多少。检测信号流程序见图8-39(a),反电动势经光电鹅合器ICPC1形成衰减冲,经R38电阻,由VT9、VT5、R39~R41组成的整形放大电路外理后,再经R42限幅和C乃滤波,送至IC1(47)脚内。微处理器对该脉冲的个数进行计数,便可测击洗衣机桶内认物的多少。
(8)安全开关检测电路
安全开关检测电路由IC1⑩脚内电路及其外接的VD6、VD13、R2、C15等元器件组成,见图(a)。主要是用来检测门盖的开和关及是否撞桶等。
当门盖开关接通(触点闭合)时,VD6E偏导通,VDD(+5V)电压经R1限流→VD13钳位→R2电阻限幅→C15电容滤波后,进入IC1⑩脚内。微处理器检测到这一高电平信号后,便可判断门盖处于关闭状态。
该洗衣机安全开关设在(外)桶外部一传动杠杆上,当洗衣机门盖打开时,安全开关触点断开。在脱水过程中,如打开门盖,电机将立即刹车,程序也将暂停执行,只有将门盖重新关好,电机才能重新启动。当程序暂停执行后,如门盖仍未关好,则电路将产生报警信号。
另外,在洗涤过程中,如衣物偏向一方,内桶将产生较强的摆动和撞击,安全开关在受撞击瞬间会出现开、合动作,微处理器检测这一信息后,就暂时停止执行程序,并自动迸水调整桶内衣物的位置。
(9)负载驱动电路
负载驱动电路由IC1(48)脚、(49)脚、(51)脚、(52)脚、(46)脚内电路及其外接的IC2、VSTR1~VSTR5等元器件组成,见图(a)。其中,IC2为一六功率驱动集成电路,VSTR1-VSTR5为可控硅,VSTR5用于控制排水阀,VSTR1控制自动断电式开关,VSTR3控制进水阀,VSTR2控制电机反转,VSTR4控制电机正转。控制信号由IC1根据用户输入的键控制指令,经解析后从(48)、(49)、(51)、(52)、(46)脚送出,控制IC2输出可控硅触发信号,从而使相应的呵控硅导通,使相关的功率负载供电回路接通而工作。
(10)蜂鸣器报警电路
蜂鸣器报警电路由IC1(56)脚内电路及其外接的IC2(内部的一只驱动管)、BZ1蜂鸣器和R23等组成,见图(b)。微处埋器内设定2.4KHZ的频率信号输出,该信号从(56)输出→IC2(11)脚内的驱动管放大后从0脚输出→R22电阻廿使BZ1蜂鸣器发声。当有键按下时,蜂鸣器发出5Oms的报警声;当程序运行结束后,蜂鸣器报警"响0.5S—停0.5,"共进行6次;当洗衣机出故障或有不安全因素时,蜂鸣器BZ1长鸣11S。
(11)显示电路
显示电路分为功能显示和时间显示两部分。功能显示由发光二极管LEDl-LEDl4及限流电阻心R4~R10等组成:时间显示由数码管DIS1等组成,并受IC1有关引脚输出信号的控制。见图(b)。
IC1的(29)~(32)脚输出所要显示的发光二极管的正端驱动信号和数码管的位信号:(36)~(41)脚、(34)脚输出所要显示的发光二极管的低电位信号和数码管的位信号。
(12)过零检测电路
过零检测电路的作用,是使IC1微处理器的控制输出与电网同步,从而实现可控硅的过零触发。过零检测电路由IC1(2)脚内电路及其外接的C12~R29~R34、R34、VD8等组成见图(a)。检测信号由R34电阻从电源变压器T1初级右端取得,经VD8二极管钳位和R30、R31引电阻限幅;R29电阻限流,C12旁路后,加到IC1的(2)脚。微处理器对该信号进行检测,并在交变电压过零时产生驱动信号输出。
(13)过压和欠压保护电路
过压和欠保护电路由IC1(12)脚及其外接的R35、VD9、R36、VD7、C11等组成见图(a)。取样电压取自电网电压,则由R3,电阻从T1变压器初级引来的。该电压经VD9半波整流,C23滤波,在R36电阻两端形成与电网电压同步的DC电压,该电压再经VD7钳位、C11电容滤波加至IC1的(12)脚。IC1将检测的信号与其内的基准信号进行对比,就可得知电网电压的高低。当电网电压过压时,IC1输出报警信号,自动关机;当电网欠压时,IC1将关闭一切输出,并有相应的显示。
对全自动电脑控制洗衣机故障的检修,可根据故障现象去检查相应的部位。
(1)控制失灵且无显示故障
检查电脑板上的熔断器FUSE1是否熔断,如未熔断,则应检查电源电路输出的+5VDC电压是否异常。如上述检查均正常,进一步检查IC10脚的复位电压是否正常(开机瞬间为低电平、工作时为高电平)。如工常,则为IC1本身损坏。
(2)无控制信号输出故障
除了应检查IClO、Q脚时钟振荡电路是否正常外,还应检查过零检测电路中的有关元件是否损坏。
(3)不进水或进水不止故障
除了要检查水压是否正常(正常水压在0.03~1MPa)外,还应检查有关管路、进水阀及其控制电路。
(4)不洗涤或洗涤不良故障
主要应检查电机正、反转控制驱动电路及电机本身是否有故障,电机上的皮带是否脱落或异常。
(5)不排水或排水异常故障
除了应检查排水控制电路外,还应注意检查排水阀本身是否被异物堵塞,排水阀阀体拉杆是否异常。
(6)不脱水或脱水不良故障
除了应检查洗涤物是否放偏、门盖是否盖好外,还要检查安全开关及其检测电路是否有损坏。
(7)有异常声响故障
可先判断异常声响是发生在脱水状态还是洗涤状态。故障属前者,主要应检查皮带是否打滑,平衡圈是否损坏,压力管路是否有松动,离合器内是否进水或其螺母是否松动;对于后者,重点应检查波轮下是否有异物、传动皮带是否有开裂、离合器刹车带是否打滑、电机本身是否有故障等。
(8)蜂鸣器不响、发光二极管不亮、数码管缺位、按键失灵等故障
检查其对应的驱动控制电路中的有关元件和线路等是否正常。
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