缩水率机，顾名思义就是测量织物缩水率的机器，我们的第一代产品用目前的眼光来看，体积庞大，外观粗糙，电路陈旧不简洁，可靠性差，主要部件均为自产，如电机等还经常损坏。这次，经过市场调查和分析，我们发现西门子和滚筒式洗衣机的外观，机械结构、电机、电磁阀等在同行中都较领先，而且和我们的要求相近。因此，我们提出了利用西门子壳体改制缩水率机的构想，通过解剖，摒弃了其所有机械程控部分，改用我们自己设计的新的控制系统。程序按照有关国际和国内标准运行，经过实践证明，我们的方案是成功的!

本文主要介绍传感器的数据采集过程，并对其器件的用法和电路的整个工作流程都作了详细的说明。

一. 系统结构(图一)

 

(图一)

1、 键盘显示电路，如按键的查询、温度的显示、水位的显示等均要由它来完成。因此，按键和面板显示不能占主CPU太多的时间，因此，我们采用非常成熟的8279芯片来管理键盘和显示，达到了很好的效果。

2、 传感器的数据采集，单用一片AT89C52作为温度数据和压力数据的采集。

数据采集完成以后通过RS485信号传给主CPU板。

3、 外设的驱动部分通过固态继电器完成。固态继电器无机械触点、带光电隔离、驱动简单、无火花，更重要的是有过零触发，使用电设备的开关均在输入AC的零点，减小了干扰。所以，在本机中，这些设备均采用固态继电器(其中，电机调速部分采用DCSSR)。在整个过程中，电机的控制是关键，通过对其电机的结构及电路的彻底解剖后，发现其控制电路是一块由从MOTOROLA公司产的TDA1085C的专用电路控制，整个控制部分做得简洁可靠。有鉴于此，我们决定通过间接控制这块板来达到控制电机的目的。这样，既节约了成本，又提高了可靠性

4、 主CPU板为整个系统的核心，它完成传感器数据的采集并进行处理，然后送显示，并且按程序要求驱动外设动作。其中，主CPU和键盘显示电路接口时禁止主CPU数据总线直接和外设进行IO操作(通过扁平电缆和对方相连)，保证了显示的稳定，按键的正确判断。主从两CPU之间采用半双工RS485接口进行串行通讯，抗干扰能力很强。同时，由于从CPU已将温度、水位等数据处理整合，打包后发给主CPU，减轻了主CPU的负担。由于整个系统的需要扩展的口线很多，所以在主电路中采用逻辑整合芯片ISPLSI2064来扩展I/O口以及其它逻辑功能的完成。

二.传感器的数据采集电路(图二)

 

(图二)

1. 水位检测

在技术要求中有实时显示水位这一要求，按照以前那种方法(浮子法)只能有几个水位点，而不能连续测量，而且老是发生水位失控产生溢出的现象，所以我们选用美国SMI公司微压传感器SMI5551，利用原有皮管，用测量水位变化导致气压的变化来间接测量水位，原理如图三：

 

(图三)

2. 信号的放大调整

鉴这种传感器为微压传感器，输出为毫伏级，所以用仪表放大器进行放大。

仪表放大器选用美国TI公司的INA128，它是一种低电压通用型仪表放大器，

其特点如下：

低失调电压：50μVmax;

低漂移：0.5μV/℃max;

低输入漂流：5nA max;

高共模抑制比：120dB min;

宽通带：200kHz (G=100);

输入过压保护：±40V;

宽电源电压范围：±2.25～±18V;

低静态电流：700μA;

8脚塑料DIP和SO-8封装。

由于特性优良，加之体积小，并可用一个外部电阻方便地从1到10000设定增益，使得INA128能够广泛应用于信号采集放大、医用仪器及多通道系统等很多领域，可以在低至±2.25V的电源电压下工作并且静态工作电流很小，是便携式和其它用电池供电系统的理想器件。

A. INA128应用注意事项

增益设定