【正文】 在此， 再次對幫助過我的老師及同學(xué)表示衷心的感謝。 通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，看到了自己在實(shí)踐及理論上存在的不足，明白了差距，也增強(qiáng)了學(xué)好本專業(yè)的信心和決心。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 32 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 33 致 謝 行文至此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的書面稿即將完成，回顧約兩個月的設(shè)計(jì)過程，我作為一名自動化專業(yè)的畢業(yè)生深感受益匪淺，在本次設(shè) 計(jì)過程中，努力將大學(xué)四年所學(xué)到的專業(yè)理論知識與設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合，既使得自己在理論方面有了鞏固和提高，同時又鍛煉了動手能力，學(xué)到了許多書本上沒有的寶貴知識和經(jīng)驗(yàn)，這對今后無論是升學(xué)，還是就業(yè)都幫助很大， 通過 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的親身實(shí)踐對將來的工程師進(jìn)行中大規(guī)模的設(shè)計(jì)任務(wù)打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這次設(shè)計(jì)對我們的鍛煉是多方面的，除了對設(shè)計(jì)過程熟悉外，還進(jìn)一步提高了作圖， AUTOCAD軟件 、 protel的使用， 說明書編輯，各種信息的 采集和 分析，對 WORD文檔的使用等多方面的能力。也可以實(shí)現(xiàn)上面所述的對冷凍室溫度、冷藏室溫度的自動調(diào)節(jié)，并顯示當(dāng)前工作狀態(tài)，同時也具備自動除霜功能。 N 返回 N N Y 返回 返回 Y N Control d: 返回 Y 冷凍傳感器壞？ 清超溫報(bào)警 c,0 Rldcg≥ ldkj Y 置冷凍開機(jī) d,0 清冷凍關(guān)機(jī) d,1 Rldcg≥ talarm 置冷凍報(bào)警 c,0 清冷凍報(bào)警 c,0 清超溫報(bào)警 c,0 Rldcg≥ ldgj 置冷 凍關(guān)機(jī) d,1 清冷凍開機(jī) d,0 返回 ① lcbad Y N N bad1 cdg 返回 冷藏壞 c,5=1？ 清全壞開機(jī) c,3 清全壞關(guān)機(jī) c,4 無條件跳轉(zhuǎn)到 ldbad 冷凍壞 c,6=1？ 冷藏壞 c,5=1？ Y Y Bad: 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 30 掉電檢測子程序 檢測是否掉電，掉電則把相應(yīng)標(biāo)志位置位。 冷凍室溫度控制如圖 53 注：圖中 ldcg表示冷凍傳感， ldkj 表示冷凍開機(jī)， ldgj 表示冷 凍關(guān)機(jī)， talarm 表示超溫報(bào)警。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 26 ⑴ N Y N Y 調(diào)用檢測掉電子程序 掉電標(biāo)志 b,0=1? 無條件跳轉(zhuǎn)到休眠狀態(tài) 調(diào)用強(qiáng)制化霜按鍵子程序 調(diào)用強(qiáng)制化霜子程序 強(qiáng)制化霜結(jié)束標(biāo)志c,1=1? 無條件跳轉(zhuǎn)到main 調(diào)用壓機(jī)累計(jì)工作 18h 程序 調(diào)用延時保護(hù) 5min 程序 調(diào)用自動化霜 30min 程 序 調(diào)用風(fēng)機(jī)延時 15min 程序 調(diào)用屏蔽報(bào)警 90min 程序 開始 初始化 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 27 ⑴ 調(diào)用故障處理子程序 調(diào)用超溫報(bào)警紅燈閃亮子程序 調(diào)用控制壓機(jī)子程序 調(diào)用控制風(fēng)機(jī)子程序 N Y 清 WDT 初始化 采樣結(jié)束 c,7=1? 清采樣結(jié)束標(biāo)志 c,7=0 調(diào)用檢測冷藏傳感器程序 調(diào)用檢測冷凍傳感器程序 調(diào)用控制冷藏室溫度程序 調(diào)用控制冷凍室溫度程序 清 WDT 無條件跳轉(zhuǎn)到主程序開始 圖 51 主程序流程圖 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 28 冷藏室溫度控制 檢測冷藏室的溫度是否到達(dá)開關(guān)機(jī)條件，達(dá)到條件則置關(guān)機(jī)標(biāo)志位置 1，否則清標(biāo)志位。下面 就對冰箱 控制這一方面予以說明。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 22 表 暫存寄存器分布 寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址 溫度值低位（ LS Byte） 0 溫度值高位（ MS Byte） 1 高溫限值 （ TH） 2 低溫限值 （ TL） 3 配置寄存器 4 保留 5 保留 6 保留 7 CRC 校驗(yàn)值 8 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行 復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 R1 和R0 用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（ DS18B20 出廠時被設(shè)置為 12 位） 溫度分辨率設(shè)置表 ；如表 表 溫度分辨率 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時間 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 高速暫存存儲器 ： 高速暫存存儲器由 9 個字節(jié)組成，其分配如表 所示。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FE6FH，55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H 。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8 位 （ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號，最后 8 位是前面 56 位的斜率累加器 比較 預(yù)置 計(jì)數(shù)器 1 低溫度系數(shù)晶振 預(yù)置 =0 計(jì)數(shù)器 2 高溫度系數(shù)晶振 =0 溫度寄存器 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 21 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 （ 4） 工作電源 : 3~5V/DC （ 5） 在使用中不需要任何外圍元件 （ 6） 測量結(jié)果以 9~12位數(shù)字量方式串行傳送 （ 7） 不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6 （ 8） 適用于 DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫 （ 9） 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選 （ 10） PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它 電器設(shè)備連接。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。電路連接方式如圖 49。 HS1286415 系列產(chǎn)品硬件特性如下： 文字與圖形混合顯示功能 ； 畫面清除功能 光標(biāo)歸位功能 顯示開 /關(guān)功能 ； 光標(biāo)顯示 /隱藏功能 ； 顯示字體閃爍功能 光標(biāo)移位功能功能 ； 顯示移位功能 ； 垂直畫面旋轉(zhuǎn)功能 反白顯示功能 ； 休眠模式 。 2 行） ； 2M 位中文字型 ROM（ CGROM），總共提供 8192 個中文字型（ 16179。 漢升實(shí)業(yè)有限公司的 HS1286415 系列產(chǎn)品有 HS1286412（有 版本和 版本流通市場）和 HS1286415B， HS1286415C。HS1286415 系列中文圖形液晶模塊的特性主要由其控制器 ST7920 決定。當(dāng)按鍵按下的時候，按鍵對應(yīng)的端口 為低電平。 報(bào)警電路中通過 I/O 口為高電平時，使三極管導(dǎo)通，通過 VCC 通電使發(fā)光二級 導(dǎo)通發(fā)光，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)故障的提示作用 ，如圖 46。繼電器線圈的電，則 開關(guān)閉合，壓縮機(jī)得電工作。當(dāng) RB5 為高電平的時候，使得三極管處于導(dǎo)通狀態(tài) ，并且線路中的 LED 發(fā)光，對電路作指青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 示作用 ，這樣，繼電器就形成回路，線圈得電。當(dāng)有較大電流流過時，電熱絲發(fā)熱升溫，雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)斷開，切斷電源，以保護(hù)壓縮機(jī)電動機(jī)不被燒壞。否則說明電容已損壞，應(yīng)按原容量、耐壓更換新件。當(dāng)電源電壓低時，壓縮機(jī)電動機(jī)啟動困難，這時電動機(jī)電流增大，會導(dǎo)致過載保護(hù)器開路，甚至燒壞電動機(jī)繞組。東芝、日立壓縮機(jī)配用 PTC 電阻一般取 22Ω，松下、三菱壓縮機(jī)取 30Ω，國產(chǎn)上菱壓縮機(jī)取 100Ω 。壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)后 PTC溫度下降，約 3min~5min 后，又可以重新啟動。待電動機(jī)啟動完成后，因此時線路中電流趨向于正常值，這時電磁力 不足以克服重錘重力，于是在重錘重力作用下，斷開觸點(diǎn)，這時只有主繞組參與運(yùn)行。常用的啟動繼電器有以下幾種。電動機(jī)在啟動時，兩電容并聯(lián)，增大了啟動轉(zhuǎn)矩。副 繞組線細(xì)、匝數(shù)多，啟動容易。接通電源后，因副繞組線細(xì)、匝數(shù)又少，阻抗、感抗與主繞組不同，于是形成旋轉(zhuǎn)磁場，電動機(jī)啟動運(yùn)行。壓縮機(jī)的機(jī)械部分比較簡單，下面重點(diǎn)對壓縮機(jī)電動機(jī)進(jìn)行介紹。 時鐘震蕩電路如圖 43， 該電路由 PIC16F877 的 XTAL1 和 XTAL2 腳內(nèi)電路及外接的晶體和外接電容等組成。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。電路圖如圖 42 所示。 2） 穩(wěn)壓： 選擇了大容量的電解電容作為濾波電容穩(wěn)壓由于整流后的電壓波動很大，所以需要進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓部分選用了 78 系列三端穩(wěn)壓器。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 12 4 電冰箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件電路由 PIC16F877 單片機(jī)、 直流電源供電電路、 時鐘振蕩電路、制冷電路、指示燈電路、 報(bào)警電路、鍵盤 顯示電路、等組成。 PORTB 總共有 8 個位 (RB0~RB7)，可以撰寫程序規(guī)劃輸入輸出方向、狀態(tài)，其中，要進(jìn)行燒錄時，使用到三支接腳，分別是 Pin36(RB3/PGM)、 Pin39(RB6/PGC)與 Pin40(RB7/PGD)。 由于 PIC16F877 具有 FLASH 工業(yè)特性，所以它極適合于那些可能會經(jīng)常改動程序編碼的應(yīng)用。 微控制器特征 ： （ 1） 內(nèi)置上電復(fù)位電路 ； （ 2） 上電延時器，保障工作電壓的穩(wěn)定建立 ； （ 3） 振蕩定時器，保障振蕩的穩(wěn)定建立 ； （ 4） 斷電復(fù)位鎖定 ； （ 5） 內(nèi)置自振動（ RC 振蕩）看門狗 ； （ 6） 程序保密位，可防程序代碼的非法拷貝 ； （ 7） 4 種可選振蕩方式 ； ① 低成本阻容： RC ② 標(biāo)準(zhǔn)晶體 /陶瓷： XT ③ 高速晶體 /陶瓷： HS ④ 低頻晶體： LP COMS 工藝特性 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 10 （ 1） 低功耗； 2Ma5V,4MHZ。 且屬于中檔單片機(jī)，價格適中。 高檔 8 位單片機(jī) ： PIC17CXX 系列。 PIC 單片機(jī)的 分類 PIC 單片機(jī)的型號繁多， 容易混淆， 主要對單片機(jī)作以下分類： 初檔 8 位單片機(jī)： PIC12C5XXX/16C5X 系列 。目前， PIC 采用熔絲深埋 工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。就我個人的經(jīng)驗(yàn)看，還沒有出現(xiàn)過仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果不同的情況。采用 PIC 的低價 OTP 型芯片，可使單片機(jī)在其 應(yīng)用程序開發(fā) 完成后立刻使該產(chǎn)品上市。這樣一個型號可以和其它品牌的高檔型號媲美。 PIC 系列從低到高有幾十個型號，可以滿足各種需要。屬于 CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)有 Motorola的 M68HC系列、 Atmel 的 AT89 系列、臺灣 Winbond（華邦） W78 系列、荷蘭 Philips 的PCF80C51 系列等；屬于 RISC 結(jié)構(gòu)的有 Intel8051 系列、 Microchip 公司的 PIC系列、 Zilog 的 Z86 系列、 Atmel 的 AT90S 系列、韓國三星公司的 KS57C 系列 4位單片機(jī)、臺灣義隆的 EM78 系列等。 七 、掉電記憶功能：在電源部分加一儲能元件，在電源掉電時繼續(xù)給單片機(jī)供電。工作 30 分鐘后，斷開加熱絲，接通壓機(jī)，再過 15 分鐘，接通風(fēng)機(jī)，自動化霜結(jié)束，進(jìn)入正?？刂?。 ② 黃燈：進(jìn)行強(qiáng)制化霜的時候指示燈亮 ③ 紅燈：超溫報(bào)警及傳感器故障指示燈，進(jìn)入超溫報(bào)警狀態(tài)時，紅燈常亮，傳感器出現(xiàn)故障時，紅燈閃爍。 風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示。 （ 7） 傳感器故障保護(hù)功能： A 延時保護(hù)功能 : 每次壓機(jī)關(guān)機(jī)后，強(qiáng)制停機(jī) 5 分鐘177。 30 分鐘，自動化霜。 D 冷藏傳感器與冷凍傳感器同時控溫。 單片機(jī)直 流 電 源 供 電 電 路晶 體 振 蕩 電 路復(fù) 位 電 路報(bào) 警 電 路鍵 盤 電 路L C D 顯 示 器冷 凍 室 溫 度 傳 感 器冷 藏 室 溫 度 傳 感 器過 欠 壓 保 護(hù)加 熱 絲壓 縮 機(jī) 圖 21 總體設(shè) 計(jì)結(jié)構(gòu) 功能