【正文】 LED顯示器 鍵盤 時鐘電路 復位 電源 AT89C51 單 片 機 功 放 壓縮機 加熱絲 A/D 轉(zhuǎn)換器 放大器 鎖存器 放大器 放大器 冷凍室溫度傳感器 冷藏室溫度傳感器 除霜傳感器 3 控制器硬件電路的設(shè)計 電源供電電路 系統(tǒng)電源設(shè)計 傳感器工作檢測時需要穩(wěn)定的直流電源供電；單片機工作時也需要比較穩(wěn)定的直流電源供電和較大的工作電流，若電壓跌落太大單片機就不能正常工作，控制部分就有可能輸出不正確的信號，進而使執(zhí)行部分執(zhí)行錯誤動作，嚴重時有可能發(fā)生重大事故。12V、 177。電容 3C 、 8C 、 9C 、 12C 和 13C 為輸出穩(wěn)定電容，對于降低輸出紋波，輸出噪聲及負載電流變化的影響都有較好的效果，可采用 ～ 1μF 的陶瓷電容或鉭電容，此電路采 用 鉭電容。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，由于失去正確操作， 秒內(nèi)沒有觸發(fā) SDA ，看門狗定時器將溢出， CAT24C021 產(chǎn)生一個復位信號給 CPU。 ADC0809 與單片機接口電路如圖 34 所示。系統(tǒng)采用了 6 個功能鍵控制冷凍室、冷藏室及速凍時間設(shè)定， 4 個 LED 數(shù)碼管用于顯示冷凍室、冷藏室溫度及壓縮機啟、停和故障等狀態(tài)。 74LS273 鎖存控制信號，一方面增加輸出功率，另一方面也防止單片機復位時引起控制的誤動作，采用固態(tài)繼電器作為壓縮機和除霜電熱絲的開關(guān)：屬于無觸點開關(guān)，內(nèi)部是大功率的晶閘管電路，不產(chǎn)生火花，無電磁干擾并使高壓與單片機系統(tǒng)隔離。 C 和 D 組成音頻振蕩器，振蕩頻率 2f ≈1kHz。 主程序的設(shè)計 主程序是整個電冰箱的總控制程序，如控制各單元初始化、控制中斷、定時、顯示、鍵 盤程序的啟動與重復等。如圖 43 所示。在冰箱門關(guān)閉后，光線不能照射到光敏管BG 上， A2 的 3 腳無觸發(fā)信號輸入， A2 內(nèi)定時器開始工作，經(jīng)過 4min 以后，使A2 自動復位， H 也停止放出臭氧。 5R 為下拉電阻，常態(tài)下使 cU =0V。 圖 34 ADC0809 與單片機接口電路 圖 35 鍵盤與顯示電路 制冷壓縮機和除霜電熱絲啟、?？刂齐娐? 工作原理： AT89C51 單片機控制信號經(jīng) 和 端口輸出，并在 的控制下鎖存在 74LS273 中， 74LS273 的輸出再經(jīng)達林頓驅(qū)動器 MC1413 后驅(qū)動固態(tài)繼電器 SSR1 和 SSR2。除霜電路則是將熱敏電阻安 裝在距蒸發(fā)器 3mm 的某個合適的位置，當霜厚大于 3mm 時，熱敏電阻接觸到霜從而感到較低的溫度，其阻值有所變化，運算放大器輸出信號改變，經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后送入 CPU，經(jīng)單片機分析、判斷、給出除霜命令。 0809 共有 8 路模擬輸入通道，本系統(tǒng)只用了其中 4 個通道 IN0～ IN3。在 系統(tǒng)出現(xiàn)故障或上電 /掉電期間，CAT24C021 能給 CPU 提供一個復位信號，以確保系統(tǒng)的正確操作。本設(shè)計輸出的最大瞬時電流為 3A，故此電源濾波電容均選擇 4700μF，為了系統(tǒng)的可靠性，電解電容選擇方法為降額使用，即焊接電路時選擇電容的耐壓均為 40V。5V， +5V 直流電，故選用三端穩(wěn)壓器7912， 7812， 7905 和 7805 作為穩(wěn)壓元件，使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動和負載電阻變化的影響，從而輸出得到足夠高穩(wěn)定性的直流電源。 (8) 工作電壓 180～ 240V，當欠壓或過壓時，禁止啟動壓縮機并用指示燈顯示。 總體方案的確定 電冰箱采用單片機控制主要功能及要求 : (1) 設(shè)定 3 個測溫點，測量范圍 26～ +26℃ ，精度 177。本設(shè)計中在加熱爐停止加熱后，由于加熱爐有余 溫會導致有滯后，所以本設(shè)計選用PID 控制器。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。 積分調(diào)節(jié)作用： 是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。 數(shù)字 PID 控制算法介紹。 對于大多數(shù) 51 系列單片機，使用 C 語言這樣的高級語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點： (1) 不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲器結(jié)構(gòu)。 用 C 語言編寫程序比用匯編語言更符合人們的思考習慣，開發(fā)者可以更專心地考慮算法而不必考慮一些細節(jié)問題，這樣就減少了開發(fā)和調(diào)試的時間。 改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復 l~5 步驟，直到全部文件編程結(jié)束。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。程序會首先響應(yīng)中斷，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON（即電源控制寄存器）中的 PD()和IDL()位來實現(xiàn)的。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 RST：復位輸入。在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例 如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 2 電冰箱單片機控制器的方案設(shè)計 硬件電路的方案 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4kbytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，可兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大， AT89C51 單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 2021 年 6 月 18 日，在上海第 10 屆信 息通信展上，愛立信與伊萊克斯合作展出了一款智能化網(wǎng)絡(luò)冰箱。目前全世界吸收式和吸附式冰箱的年產(chǎn)量約為 150 萬臺 ，以瑞典和瑞士的產(chǎn)量最多 ， 質(zhì)量也最好 ， 太陽能冰箱，半導體冰箱也是近年來較引入注目的新產(chǎn)品。相信隨著中國網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境的構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)冰箱可能在不久的將來會真正走向市場，服務(wù)大眾。目前國內(nèi)許多企業(yè)宣布開發(fā)，甚至推出的網(wǎng)絡(luò)冰箱，無非是在制造一種噱頭，想引起公眾注意而已，或是其產(chǎn)品形象的一種包裝策略。其優(yōu)點是，體積小、重量輕，可靠性高。為了使用上的方便，其輕度冷凍室 (溫度保持 0℃ 左右 )和果菜室采用抽屜式結(jié)構(gòu)。 (1) 蒸氣壓縮式冰箱 壓縮式冰箱按制冷方式可分為直接冷卻式和間接冷卻式兩種。絕大多數(shù)人奢望的只是一個冷藏柜。技工們興奮地拿著冰，跳進一輛馬車，飛速駛向帕金斯的住房，向他展示所取得的成果。 果然，這個裝置在某個晚上真的產(chǎn)生了一些冰。在 19 世紀末，只有專門造了冰庫的富人才能享受到這種好處。 電冰箱的種類繁多，按照制冷形式來分，可以分為蒸氣壓縮式冰箱，吸收 —擴散式冰箱 (簡稱吸 收式冰箱 )以及半導體冰箱等；按箱體外形可分為立式冰箱、臥 式冰箱，茶幾式以及炊具組合式等；按箱門型式可分為單門冰箱、雙門冰箱、三門冰箱及多門冰箱。 多門冰箱一般沒有冷凍室、冷藏室、輕度冷凍室、果菜室。 (3) 半導體式冰箱 半導體式電冰箱與壓縮式電冰箱的主要區(qū)別是制冷系統(tǒng)不同，半導體冰箱是利用半導體溫差電現(xiàn)象，形成溫差而實現(xiàn)制冷。對此，業(yè)內(nèi)人士提出了自己的見解 ：現(xiàn)在國內(nèi)搞網(wǎng)絡(luò)冰箱還為時過早 ，國外的網(wǎng)絡(luò)冰箱也是剛剛開始。 因此，網(wǎng)絡(luò)冰箱作為未來冰箱發(fā)展的趨勢，企業(yè)應(yīng)該重視，加強科研開發(fā)，進一步降低成本。 在多能源冰箱的開發(fā)方面 ， 國外吸收式 、 吸附式冰箱發(fā)展迅速 ， 近幾年來日本三洋公司在吸收式冰箱方面突破了一些技術(shù)難關(guān) ， 發(fā)展到耗電量可與壓縮式冰箱相近的水平。 1999 年 12 月， LG 公司新推出 MP3 網(wǎng)絡(luò)冰箱。其中一位老同志還向 這位記者 提出了這樣的疑問：冰箱的主要功能不就是儲存食品，保質(zhì)保鮮嗎？再附加一個電腦的功能有必要嗎？而且價格高昂，是不是離百姓生活太遙遠了？ 那么首先把網(wǎng)絡(luò)冰箱推向市場的三星公司對此有何解釋？蘇州三星電子有限公司市場營銷部部長元善表示，之所以推出網(wǎng)絡(luò)冰箱，是想借此反映冰箱發(fā)展的趨勢，展示三星的品牌形象和自己擁有的先進技術(shù)，意在展現(xiàn)三星有實力為消費者帶來最優(yōu)質(zhì)的生活。作為輸出口用時，每 位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫 “1”可作為高阻抗輸入端用。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ I11 ）。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12v 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12v 編程電壓 Vpp。 AT89C51 有兩種可