alexxlab

Контроллер стиральной машины-автомата часть 1

При покупке дорогой бытовой техники мы надеемся, что она честно отслужит много лет. Если раньше вы покупали, например, холодильник, производитель гарантировал, что он отслужит минимум 25 лет, то теперь в век, когда производство захватили маркетологи, а племя инженеров стало изгоями, больше трёх лет гарантии не предложат, и то в лучшем случае. Первая стиральная машина честно отслужила десять лет и уже морально устарела, у неё от старости сломался механический автомат управления машиной, поэтому я начал вместо механики делать для неё новые «электронные мозги». Но поскольку это долгий процесс, семья взбунтовалась, и пришлось купить новую современную стиральную машину. Но, как говорится в песне, недолго музыка играла, маркетологи постарались на славу, чтобы техника не служила долго и найти новую плату управления через пару лет для неё уже не реально. Если раньше многое было унифицировано и было меньше проблем с ремонтом, то сейчас поиск запчастей превращается в квест. Даже в одной фирме при смене модели всё делается для того, чтобы платы были не совместимы, и у тебя осталось два варианта: если повезёт, купить плату за треть стоимости машины или новую машину.

В моей машине «стрельнула» защитная «термотаблетка» в устройстве блокировки загрузочного люка, а вместе с ней вышел из строя микроконтроллер на плате управления, поскольку у него не было гальванической развязки от переменного напряжения, которое он контролировал, а были только токоограничивающие резисторы, поэтому всплеск напряжения оказался для него фатальным. Как потом прояснилось на форумах, — это одна из «болезней» новых стиральных машин. Поскольку машине было только два года и тот магазин, который давал на неё гарантию, приказал долго жить, а плату найти не удалось, то пришлось вернуться к отложенному проекту по проектированию своего контроллера к стиральной машине-автомату.

В качестве микроконтроллера была применена распространённая плата Arduino nano и комплектующие, которые можно купить в любом радиомагазине. При контроле переменных напряжений применены гальванические развязки. После нескольких лет проб и переделок на суд общественности предлагается контроллер стиральной машины-автомата, который может собрать радиолюбитель средней квалификации.

Состоит устройство из двух частей: блока управления и индикации и блока контроллера. «Общаются» эти блоки между собой по последовательной шине I2C. Была мысль сделать беспроводную передачу данных между блоками по радиоканалу, но потом передумал, зачем усложнять себе жизнь, поскольку блок управления получает питание от блока контроллера.

Рис. 1. Схема блока управления и индикации

 

Обратите внимание!На схеме блока управления (рис. 1) выв. 18 микросхемы DD1 надо заменить на выв. 16.

 

Схема блока управления и индикации представлена на рис. 1. Центральным элементом в блоке управления является модуль микроконтроллера А2 на плате Arduino nano, к которой по своим последовательным шинам подключены микросхемы DD1 (TM1638) и DD2 (TM1637). Микросхема DD1 выводит информацию на четырёхразрядный семисегментный цифровой индикатор HG1, шестнадцать светодиодов HL1 — HL16, атакже передаёт в микроконтроллер состояния восьми кнопок SB1- SB8. Микросхема DD2 выводит информацию на четырёхразрядный семисегментный цифровой индикатор HG2. Режимы работы стиральной машины задают с помощью модуля А1 (переключатель BPMT-104A от стиральной машины CANDY), который показан на рис. 2. Он представляет собой ступенчатый переменный резистор на одиннадцать положений, подключённый к аналоговому входу А0 микроконтроллера, а разные вариации в виде установки температуры, скорости отжима, загрязнение белья и т. д. задаются кнопками SB1- SB8. У кого нет такого переключателя, могут в программе блока управления сделать кнопки «Плюс» и «Минус» для переключения режимов работы.

Рис. 2. Модуль А1

 

При нажатии на кнопки и изменении режимов работы раздаётся звуковой сигнал акустического излучателя HA1. Через разъём XP2 микроконтроллер блока управления получает питание от блока контроллера, а также передаёт информацию по шине I2C в этот блок о режиме работы стиральной машинки и принимает информацию от блока контроллера о состоянии процесса стирки. При подаче питания на микроконтроллер он сначала включает все элементы индикации для проверки их исправности, а потом переходит в режим основной работы.

Рис. 3. Внешний вид платы блока управления и индикации

 

Рис. 4. Внешний вид платы блока управления и индикации

 

Рис. 5. Внешний вид платы блока управления и индикации

 

Конструктивно плата блока управления и индикации сделана под стиральную машинку фирмы CANDY но я не вижу проблем для изменения конфигурации платы управления для других типов стиральных машин. Четырнадцать светодиодов для поверхностного монтажа припаяны на плате со стороны печатных проводников и через отверстия в плате и прозрачные пластиковые световоды передают свет на переднюю панель машины. Внешний вид платы блока управления и индикации представлен на рис. 3, рис. 4 и рис. 5.

На индикаторы HG1 и HG2 выводится различная информация в зависимости от режима работы машинки. На индикатор HG1 при включении выводится скорость отжима, а при нажатии на кнопку Start в первый (левый) разряд выводится номер режима работы машинки от 1 до 5, горит децимальная точка, во второй разряд выводится информация о режиме, в котором в данный момент находится машина: буквы «З» — заливка воды; «С» — стирка; «Р» — разогрев воды; «У» — укладка белья; «О» — отжим, горит децимальная точка. В третий и четвёртый разряды выводится продолжительность работы в установленном режиме. В индикаторе HG2 при включении в первый и второй разряды выводится номер режима, выбранный переключателем режимов работы, — от 1 до 11, горит децимальная точка, в третий и четвёртый разряды выводится температура стирки, которую можно устанавливать кнопкой выбора температуры. При нажатии на кнопку Start в первые два разряда выводится время работы в секундах, в два последних — заданная температура, а при включении режима разогрева воды — измеряемая температура.

Рис. 6.

 

Если нет желания делать плату управления и индикации самостоятельно, можно применить готовые платы (рис. 6), которые можно приобрести в Интернете. При этом не потребуется даже программу переделывать, поскольку эти платы иден-тичны по схеме. Поначалу я тренировался на таких платах, но потом, чтобы не портить внешний вид машины, сделал свою плату по образу и подобию штатной. Единственное отличие в том, что на той плате c микросхемой TM1638 только восемь светодиодов, а на моей — шестнадцать.

Продолжение следует

Автор: В. Киба, г. Волжский Волгоградской обл.

Контроллер стиральной машины на ардуино.

canabis220
✩✩✩✩✩✩✩