Принципиальная электрическая схема (стр. 2 из 4)
Ядро содержит 4 шестнадцати битных таймеров общего применения.
Расширенный контроллер прерываний ядра семейства С8051F0xx может обслужить 21 источник прерываний, в отличие от 7 у стандартного ядра 8051. Это позволяет повысить общую производительность системы за счет обслуживания прерываний от многочисленных аналоговых узлов и освобождения мощности процессора для основной задачи.
На кристалле имеется аналого-цифровой преобразователь ADC с разрядностью 12 бит, оснащенный программно-управляемыми входным усилителем и аналоговым мультиплексором. Для входного усилителя может быть программно установлен коэффициент усиления, равный 16, 8, 4, 2, 1 или 0,5. Аналоговый мультиплексор на 8 входов может быть настроен как однополярный или с дифференциальным входом. Аналого-цифровой преобразователь не имеет «пропущенных» кодов и имеет погрешность ±1 младший разряд. Имеется возможность генерации прерываний при изменении значения аналогового сигнала. Имеются два быстродействующих (время установления 10 мкс) цифро-аналоговых 12-разрядных преобразователя DAC с выходом по напряжению [1].
Все входы и выводы совместимы с внешними пятивольтовыми микросхемами.
В данной модели 32 линии ввода/вывода.
Микроконтроллеры C8051F0xx обладают достаточно хорошим быстродействием и относительно малой скоростью АЦП и предназначены для типовых бюджетных приложений.
Таблица 2. Преимущества микроконтроллера SiLabs
| МК с АЦП | АЦП | ||||||||
| Производитель | SiLabs | Analog Devices | Texas Instruments | Texas Instruments | Linear Technology | Analog Devices | Analog Devices | Cirrus Logic | Cirrus Logic |
| Наименование | C8051F350 | ADuC847 | MSC1210 | ADS1242 | LTC2445 | AD7730 | AD7714 | CS5522 | CS5532 |
| Частота выборки | 1 ksps | 1,3 ksps | 1 ksps | 15 sps | 8 ksps | 1,2 ksps | 1 ksps | 600 sps | 3,8 ksps |
| Эффективная разрешающая способность, бит | 17 из 24 | 16 из 24 | 18,5 из 24 | 16 из 24 | 21 из 24 | 17 из 24 | 12 из 24 | 15 из 24 | 20 из 24 |
| Усилитель с программируемым усилением | 1:128 | 1:128 | 1:128 | 1:128 | - | 1:128 | 1:128 | 1:100 | 1:64 |
| Каналов АЦП | 8 | 10 | 8 | 8 | 8 | 2 | 5 | 4 | 4 |
| Процессор | 8051 | 8052 | 8051 | - | - | - | - | - | - |
| Максимальная производительность МК, MIPS | 50 | 12 | 8 | - | - | - | - | - | - |
| Энергопотребление, мВт | 0 | 00 | 0 | 6 | 55 | 125 | 7 | 12 | 80 |
| Размер корпуса, мм2 | 25 | 64 | 144 | 43,5 | 35 | 36 | 36 | 62 | 62 |
| Розничная цена*, долл. США | 0,4 | 0,9 | 6,3 | 2 | 9,6 | 15,6 | 15,9 | 12,6 | 14,7 |
Из таблицы 2 видны следующие преимущества микроконтроллера SiLabs:
- хорошие характеристики встроенного АЦП - 17 разрядов эффективной разрешающей способности;
- большая производительность процессорного ядра C8051F350 по сравнению с аналогами от Analog Devices (ADuC847) и Texas Instruments (MSC1210);
- меньшее энергопотребление, маленький размер корпуса;
- низкая цена.
Ключевые характеристики, по которым микроконтроллеры SiLabs превосходят изделия других производителей: миниатюрные размеры корпуса микроконтроллеров, имеющих на борту АЦП и ЦАП; самая высокая производительность для 8-разрядных микроконтроллеров; ЦАП и АЦП на кристалле превосходят по своим характеристикам аналогичные микроконтроллеры других производителей, их можно сравнивать только с дискретными микросхемами.
Также немаловажным в выборе данного микроконтроллера фактором послужило большое количество доступной технической информации на русском языке.
В заключение отметим, что на сегодняшний день микроконтроллеры фирмы Silicon Laboratories:
1. Имеют наилучшие аналоговые подсистемы, включающие аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, аналоговые мультиплексоры, программируемые усилители, источники опорного напряжения, масштабирующие узлы кодов аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, аналоговые компараторы питания, линейные регуляторы напряжения и мониторы питания.
2. Имеют наиболее богатую цифровую периферию, включающую один или два последовательных интерфейса UART, интерфейсы SMBus (I2C), SPI, USB, CAN, параллельные аппаратные интерфейсы внешней памяти, охранный таймер WDT, от 3 до 6 каналов программируемого счетчика-массива PCA, расширенную систему прерываний (до 22 векторов прерываний), большой набор таймеров и тактовых генераторов. Некоторые модели имеют также аппаратные умножители чисел.
3. Микроконтроллеры фирмы SiLabs имеют максимальную производительность среди 8-разрядных х51-совместимых микроконтроллеров (от 25 до 100MIPS);
4. Все микроконтроллеры имеют малое энергопотребление (0.3-0.6 мА/MIPS) и низкое напряжение питания, от 2,7 до 3,6 В.
5. Все микроконтроллеры имеют широкий диапазон рабочих температур от -40ºС до +85ºС.
6. Микроконтроллеры выпускаются в сверхнизких малогабаритных корпусах TQFP, LQFP и MLP с размерами от 16х16 мм (TQFP-100) до 3х3 мм (MLP-11).
Таким образом, микроконтроллеры фирмы Silicon Laboratories являются идеальным выбором для широкого спектра микроконтроллерных изделий.
3.4 Насос
Сливной насос предназначен для слива воды и моющего раствора из стиральной машины или посудомоечной машины. Как правило, насос приводится в действие двигателем. В настоящее время широко используются насосы магнитного типа.
Таблица 3. Различные модели сливных насосов
| Описание | Изображение |
| Сливной насосФирма: Plaset Страна: Italy Сливной насос для стиральных машин 220-240Vac 50Hz 30W CI.F Mod.72710Цена: 310 руб |  |
| Сливной насосФирма: Plaset Страна: Italy Сливной насос для стиральных машин 220-240Vac 50Hz 34W CI.F Mod.50700 Цена: 220 руб |  |
| Сливной насосФирма: ASKOLL Страна: Italy Сливной насос для стиральных машин 230-240Vac 50Hz 0,2A 40W CI.F Mod.M-105 Цена: 220 руб |  |
| Сливной насосФирма: ASKOLL Страна: Italy Сливной насос для стиральных машин 230-240Vac 50Hz 0,22A 30W CI.F Mod.M-50 Цена: 350 руб |  |
| Сливной насосФирма: ASKOLL Страна: Italy Сливной насос для стиральных машин 230Vac 50Hz 2A 30W CI.F Mod.R-050 Цена: 365 руб |  |
| Сливной насосФирма: GRE Страна: ItalyСливной насос для стиральных машин 230V 50Hz 33W 0.22A Цена: 378 руб |  |
| Сливной насосФирма: COPRESI Страна: ItalyСливной насос для стиральных машин 220-240V 50Hz 30W 0.2A |  |
| Сливной насос Фирма: MAINOX Сливной насос для стиральных машин 220-240V 50Hz 30W 0.2A 1.0m 20L/Min |  |
Все приведенные в таблице 3 насосы имеют практически одинаковые характеристики, поэтому выбор обуславливается стоимостью и необходимой мощностью. Руководствуясь этими показателями, выбран сливной насос CI.F Mod.50700 фирмы Plaset (Италия).
3.5 Двигатель
Электродвигатели вращают барабан стиральной машины при всех режимах работы. Крутящий момент от шкива электродвигателя передаётся посредством приводного ремня к шкиву барабана стиральной машины. Различаются двигатели асинхронного и коллекторного типа. Асинхронные двигатели, как правило, взаимозаменяемы без переделок или с небольшими переделками (например, перепрессовка шкива). Естественно это справедливо при одинаковой или близкой мощности заменяемых двигателей.
Коллекторные двигатели используются на машинах с большой скоростью вращения барабана в режиме отжима. Преимущество коллекторных двигателей в том, что есть возможность плавного управления скоростью вращения. Регулировка осуществляется с помощью блока управления. Коллекторные двигатели, как правило, невзаимозаменяемые.
Исходя, и выше написанного выбираем асинхронный двигатель. Асинхронный электродвигатель, электрическая асинхронная машина для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы асинхронного электродвигателя, основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора, с током. Индуктированным полем статора в обмотках ротора, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n1 . Ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.
Стоимость зарубежных двигателей как правило существенно выше отечественных, поэтому останавливаемся на отечественных асинхронных двигателях.
Асинхронные двигатели компании “ОвенКомплектАвтоматика” (рис. 4)обладают следующими преимуществами :
- высокие энергетические (КПД, соs (j) и механические (пусковой и максимальный моменты) показатели;
- виброаккустические характеристики: применение конверсионных технологий и установке малошумных подшипников обеспечивают среднее квадратическое значение виброскорости 1,8 мм/с по ГОСТ 20815 и соответствие среднего уровня звука 4 классу по ГОСТ 16372;
- степень защиты двигателей 1Р 54 по ГОСТ 17494 (по заказу 1Р55), класс изоляции Р;
- степень защиты токоввода 1Р 55;
- многообразие конструктивных, электрических и климатических исполнений, наличие температурной защиты,
- возможность изготовления на все стандартные напряжения в соответствии
с 1ЕС 38: 220/380, 230/400, 240/415, 380/660 В;