【正文】 ，一旦冰箱的電源電壓超過正常的工作電壓就會自動報警 ； S2 為 自動除霜按鍵 ，當 檢測到 冰箱內(nèi)的霜已經(jīng)達到一定厚度 時 ， 冰箱則自動進行除霜 ； S3 為 冰箱門開按鍵 ，當 冰箱門開超時時 則報警 ； S4 為 設(shè)置 按鍵，它可以分別設(shè)置冰箱冷凍室和冷藏室 溫度 的上限和下限 ； S5 為 加溫 按鍵 （冷凍室和冷藏室） ； S6 為減溫 按鍵 （冷凍室和冷藏室） 。本表提沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 17 abfcgdeV CC1234567abcdefg8dpdp9D S0A M B E R C A1234567abcdefg8dp9G N DabfcgdedpD S0A M B E R C C供的是數(shù)碼管的 a～ dp 連接管腳的情況下，所顯示的數(shù)字對應(yīng)的代碼。該顯示電路 分別可以顯示冷凍室的溫度和冷藏室的溫度，并且可以顯示零下的溫度。壓縮機工作電路如圖 所示。 當冷藏 室的溫度高于設(shè)定 溫度上限的時候， 負責該室制冷工作的壓縮機 就會啟動并開始制冷，降低冷藏室的溫度， 當溫度降到設(shè)定溫度 下限的時侯， 壓縮機停止工作。 圖 HD74HC74 分 頻電路圖 本設(shè)計利用 HD74HC74芯片的兩個 D觸發(fā)器對 ADC0809的輸入的時鐘信號 ALE進行四 分頻 ，目的是達到單片機的頻率要求 。當蒸發(fā)器上的霜層厚度達到 10mm時，熱傳效率將下降 30%以上，使壓縮機運行時間增長，耗電量增大，甚至會導(dǎo)致壓縮機出現(xiàn)故障。 電源電壓檢測電路 電源電壓檢測電路如圖 。電壓越高，發(fā)光越強，三極管導(dǎo)通越良好，通過三極管發(fā)射極電流越大即發(fā)射極的電位越高。一旦冰箱門開超時時 就 會自動發(fā)出報警的聲音且指示燈 D1亮，提醒人們注意，當冰箱門關(guān)好后警報自動解除且指示燈 D1滅。由于 C語言具有很好的可移植性，故可以很容易的把其他機器上的程序移到 MCS51系列單片機上 [16]。 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 25 圖 主程序 模塊 流程圖 開始系統(tǒng)初始化啟動 AD 轉(zhuǎn)換顯示冷凍室的實時溫度顯示冷藏室的實時溫度溫度設(shè)定鍵是否按下進入溫度上下限設(shè)定模式冰箱門是否打開工作電壓是否超限是否自動除霜溫度是否超上限壓縮機停止工作啟動定時器 ， 4 分鐘后自動報警指示燈 D 1 亮除霜 ， 同時蜂鳴器響壓縮機開始工作溫度是否低于下限NYYYYNNNYYNN沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 26 部分程序簡述 延時 模塊 延時模塊流程圖如圖 所示。 if(tt++==4800) //循環(huán) 4800 次為 4 分鐘 {tt=0。 bit_tab[5]=0xf8。 //以下三條為 起動 AD0809 指令 st=0。 圖 顯示模塊 流程圖 顯示模塊部分程序 如下： P1=disp_tab[ad_data3]。 //選通第三個數(shù)碼管 delaynms(1)。 ○ 3 可靠性差。調(diào)試子程序時，一定要符合現(xiàn)場環(huán)境，即入口條件和出口狀態(tài)。 目前， 單片機是智能家電的核心 控制 單元 ，由于它的體積小可以嵌入在家電當中，所以受到廣大設(shè)計的青睞。各程序模塊通過后，可以把有關(guān)的功能模塊聯(lián)合起來一起進行整體程序綜合調(diào)試。 硬件調(diào)試的方法有兩種：脫機調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。調(diào)試單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般方法如下： （ 1） 硬件調(diào)試方法 單片機的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試時分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時才 發(fā)現(xiàn)的，但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來調(diào)試的。 //選通第一個數(shù)碼管 delaynms(1)。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊流程圖如圖 所示。 //報警 P2_1=0。amp。 在程 序初始化時讓定時 器 T0 工作于方式 1， 定時器產(chǎn)生 50ms 的 中斷 。 軟件的總體設(shè)計 是 對 冰箱 總 體 控制 的設(shè)計 ， 包含 控制單元的初始化、控制中斷、定時、顯示等。 當檢測到 電源電壓超限則 指示燈 D1亮，一旦工作電壓恢復(fù)正常后 指示燈 D1滅 ， 當檢測到霜厚則進行自動除霜 。 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 23 報警 電路 電冰箱的報警電路 如圖 。光電藕合器件是由發(fā)光元件 （ 發(fā)光二極管 ）和光電接收元件合并使用，以光作為媒介傳遞信號的光電器件。 冰箱的除霜方式有兩種：半自動除霜和全自動除霜。 PR PR CLR CLR2接 VCC，確保分頻電路的穩(wěn)定。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ， 如圖 所示。 有些電冰箱的 冷藏室 和 冷凍室 共用一個壓縮機 ，各間室 對溫度的控制是 控高不控低。同時，三極管 9012 也可以起到開關(guān)的作用，用單片機輸出的 0 和 1 控制數(shù)碼管的亮與滅。靜態(tài)顯示是由于顯示器中的各位相互獨立，而且各位的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。它由 8 個 發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同組合可用來顯示 0～ A～ F 及小數(shù)點 “ .” 等字符。在通電瞬間，由于電容的充電過程，在 RST端出現(xiàn)一定寬度的正脈沖，只要該正脈沖保持 10mS 以上，就能使單片機可靠 的復(fù)位。隨著單片機 的 應(yīng)用越來越廣泛，單片機系統(tǒng)的可靠性越來越成為人們關(guān)注的一個重要課題。 單片機的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機的時鐘方式，雖然單片機有內(nèi)部振蕩電路，但若須形成時鐘就必須外附加電路。當 OE 為高電平時 ，打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量輸送到 數(shù)據(jù)總線上； ○ 7 CLK：始終信號輸入端； ○ 8 VCC：供電電源輸入端； ○ 9 GND：地； ○10 VREF（ +） ： 參考電壓正端； ○11 VREF（ ） ：參考電壓負端； ○12 A、 B、 C： 8 路模擬選通開關(guān)的 3 位地址選通端入端 。多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 ADC0809 是逐次逼近型 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有 8 路模擬開關(guān)，可以同時連接8 路模擬量，單極性，量程為 0～ 5V，典型的轉(zhuǎn)換速度為 100μs，片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與 CPU 總線連接。 AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會被損壞?？蓮V泛應(yīng)用于各種冰箱、空調(diào)器、糧倉、冰庫、工業(yè)儀器配套和各種溫度的測量和控制等領(lǐng)域 [8]。在對 Flash 存儲器編程時，這條引腳接收 12V編程電壓 Vpp。 ○ 3 PSEN 程序存儲器允許信號。當復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運行程序。 ○ 4 P3 端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口， P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。 P1 口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。每根線可以單獨用作輸入或輸出。 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 7 2 智能電冰箱 硬件模塊的選型 單片機的選型 單片機的型號有很多， 典型的 MCS51 系列 的 單片機為高性能系列，有 32 個并行口，具有多級中斷處理系統(tǒng)， 2 個 16 位定時 /計數(shù)器，帶有串行 I/O 口，片內(nèi)有 ROM、RAM 容量相對增大，尋址范圍可達 64K，并且 MCS51 單片機 具有 優(yōu)良的性能價格比，所以 本設(shè)計選擇 MCS51 系列 的 單片機 作 為最小控制系統(tǒng) 。 在程序設(shè)計方法上，模塊程序設(shè)計是單片機應(yīng)用最常用的程序設(shè)計技術(shù)。 （ 1）系統(tǒng)軟件定義 系統(tǒng)軟件定義是指在設(shè)計軟件之前，首先要明確軟件所要完成的任務(wù)，然后結(jié)合硬件結(jié)構(gòu)，進一步弄清軟件承擔的任務(wù)細節(jié)。 本設(shè)計的硬件總框圖如圖 所示。這些部分的選擇應(yīng)符合系統(tǒng)的精度、速度和可靠性等方面的要求。 本 設(shè)計 利用 AT89S52 單片機作為核心元件，以控制直冷式電冰箱的溫度為主要功能，輔之以電冰箱開門超時報警、工作電壓超壓報警、自動除霜等功能。另外，冷藏室、冷凍室被迫同時制冷，各間室溫控結(jié)果是控高不控低。一般冰箱是通過開停機來調(diào)節(jié)冰箱的制冷量和保持箱內(nèi)溫度，變頻冰箱則是通過調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn) 速來調(diào)節(jié)制冷量的大小，以保持箱內(nèi)適宜的溫度。為保護環(huán)境，我國規(guī)定 2020 年為氟利昂冰箱的最后限期。還有科龍生產(chǎn)的兒童冰箱，其造型仿照動物形態(tài)而造，活潑、生動，甚得孩子的喜歡。眼下，消費者對于冰箱的保鮮功能越來越苛求：保鮮時間要長久、營 養(yǎng)不能流失、隔斷之間不能串味、冷藏室不能有異味等，都成為購買冰箱的最基本要求。在冰箱出現(xiàn)以前，我們一直在為食品存放時間一久就會變得不再新鮮甚至腐敗而煩惱。 沈陽理 工大學 應(yīng)用技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 基于單片機的智能電冰箱控制 系統(tǒng)的研究與設(shè)計 系 別： 信息工程系 專 業(yè)： 通信工程 學生姓名： 高 翔 指導(dǎo)教師： 劉 瑩 年 月 日 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 I 摘 要 隨著生活水平的提高，科技的發(fā)展，電冰箱已經(jīng)成為每個家庭必備的家用電器， 同時 ， 隨著人們的不同需求，電冰箱的樣式在多樣化 ，功能也在智能化， 給人們的 生活帶來了很多方 便 。modern intelligent control system 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學士學位論文 III 目 錄 緒 論 .......................................................................................................................................... 1 1 智能電冰箱控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計 ................................................................................ 4 總體設(shè)計 ..................................................................................................................... 4 硬件設(shè)計 ..................................................................................................................... 5 軟件設(shè)計 ..................................................................................................................... 6 2 智能電冰箱硬件模塊的選型 ................................................................................................ 7 單片機的選型 .............................................................................................................. 7 溫度傳感器的選型 .................................................................................................... 10 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的選擇 ................................................................................................ 11 3 智能電冰箱硬件模塊設(shè)計 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