【正文】 口， CPU 可以直接對(duì) I/O 進(jìn)行操作、算術(shù)操作、邏輯操作和位操作，指令簡單而豐富。 (3)低電壓、低功耗 單片機(jī)可以在 ，有的已能在 或 下工作；功耗降至為μ A 級(jí)，一顆紐扣電池就可長期使用。 單片機(jī)應(yīng)用 (1)工業(yè)控制 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，無論是數(shù)據(jù)采集、過程控制、生產(chǎn)線上的機(jī)器人系統(tǒng)，都是用單片機(jī)作為控制器。因此，單片機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、石油、化工、紡織、食 品等工業(yè)領(lǐng)域。例如：智能儀器、醫(yī)療器械、數(shù)字示波器等。 (4)信息與通信技術(shù) 圖形終端機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、聲響處理器、數(shù)字濾波器等。為了鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能冰箱和用戶購買節(jié)能冰箱 ， 世界各國采取了一系列的政策措施 。 我國家 用電器節(jié)能技術(shù)也是《“九五”國家重點(diǎn)技術(shù)開發(fā)指南》中的重大關(guān)鍵技術(shù)之一 ， 而且國家經(jīng)貿(mào)委已正式確定“九五”期間 ， 節(jié)能與 CFCS替代技術(shù)的開發(fā)將作為家用電器行業(yè)參與國際競爭、趕超國際水平的重點(diǎn)項(xiàng)目 。 但由于我國冰箱工業(yè)發(fā)展較晚 ， 冰箱節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用與發(fā)達(dá)國家相比有大的差距 ， 因此我們必須加強(qiáng)和發(fā)達(dá)國家的技術(shù)交流 ， 參考和借鑒國外先進(jìn)的節(jié)能經(jīng)驗(yàn)和措施 ， 促進(jìn)我國冰箱節(jié)能工作的開展 。 總 之 ， 在家電市場競爭日趨激烈的今天 ， 如何在節(jié)能、變頻等技術(shù)領(lǐng)先一步 ， 以提升產(chǎn)品的高科技含量來占領(lǐng)市場 ， 從而引導(dǎo)家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代 ， 已成為家電行業(yè)競爭的前沿陣地 。 4 第 2 章 MCS51 單片機(jī)介紹 MCS51單片機(jī)硬件介紹 單片機(jī)主要組成部分分為中央處理器 (CPU)、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 內(nèi)部 RAM、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 內(nèi)部 ROM、 I/O端口、串行口、定時(shí)器、終端程序系統(tǒng)。 CPU的主要功能是產(chǎn)生各種控制信號(hào)、以控制存儲(chǔ)器、輸入 /輸出端口的數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算以及位操作處理等。 MCS51單片機(jī)存儲(chǔ)器 89C51單片機(jī)中共有 256個(gè) RAM單元，包括低 128個(gè)單元 (地址為 00H ~ 7FH)的內(nèi)部RAM區(qū)和高 128位 (地址為 80H ~ FFH)的特殊功能寄存器區(qū)。 MCS51單片機(jī)中斷系統(tǒng) 89C51單片機(jī)的中斷功能比較強(qiáng)，有 5個(gè)中斷元，即外部中斷 2個(gè)，定時(shí)器中斷 2個(gè)，串行中斷 1個(gè)，有 2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。 MCS51單片機(jī)引腳介紹 MCS51系列單片機(jī)采用 40引腳雙列直插式封裝 (DIP)， 4個(gè)并行口共有 32根引腳，可分別作為地址線、數(shù)據(jù)線和 I/O線； 2根電源線； 2根時(shí)鐘震蕩電路引腳和 4根控制 線。 Vcc：芯片 +5V電源端。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)， XTAL1接地， XTAL2接外部時(shí)鐘信號(hào)源。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)保持兩個(gè)機(jī)器周期 (24個(gè)時(shí)鐘周期 )以上的高電平時(shí)有效，用來完成復(fù)位操作；第二功能 VPD作為備用電源輸入端，當(dāng)主電源 VCC發(fā)生故障，電壓降低到低電平規(guī)定值時(shí)，可通過 VPD為單片機(jī)內(nèi)部 RAM提供電源，以保護(hù)片內(nèi) RAM中的信息不丟失，使系統(tǒng)在上電后能繼續(xù)正常運(yùn)行。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE用來鎖存 P0口擴(kuò)展低 8位地址 的控制信號(hào)。 6 PSEN———— :外部 ROM的讀選通信號(hào)輸出端。而在訪問外部 RAM或片內(nèi) ROM時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生有效 PSEN————信號(hào)。當(dāng) EA—— 為低電平時(shí)， CPU只執(zhí)行外部 ROM中的程序。對(duì)于無片內(nèi) ROM的 8031或不使用內(nèi)部 ROM的89C51，需外擴(kuò) EPROM，此時(shí) EA—— 必須接地；第二種功能 VPP是對(duì) 8751的片內(nèi) EPROM的 +21V編程電源輸入端。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，分時(shí)提供低 8位地址線和 8位雙向數(shù)據(jù)線。 P1口 ( ~ )： P1口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O端口。 P2口 ( ~ )： P2口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O端口。 P0口和 P2口用做數(shù)據(jù) /地址線后，不能在作為通用 I/O口使用。 單片機(jī)的時(shí)鐘及復(fù)位 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開始運(yùn)行。在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器 (簡稱晶振 )或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖 22所示。晶振頻率的典型值為 12MH2，采用 6MHz 的情況也比較多。 外部振蕩方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)。外部振蕩方式的外部電路如圖 22 所示。為了提高輸入電 路的驅(qū)勸能力，通常使外部信號(hào)經(jīng)過一個(gè)帶有上拉電阻的 TTL 反相門后接入 XTAL2。 振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期或稱 s 周期，所以， 1個(gè)狀態(tài)周期包含有 2個(gè)振蕩周期。所以， 1個(gè)機(jī)器周期包含有 6 個(gè)狀態(tài)周期或 12 個(gè)振蕩周期。 8031 單片機(jī)指令系統(tǒng)中，各條指令的執(zhí)行時(shí)間都在 1 個(gè) 到 4 個(gè)機(jī)器周期之間。下面是單片機(jī)外接晶振頻率 12MHZ 時(shí)的各種時(shí)序單位的大?。? 振蕩周期＝ 1/fosc=1/12MHZ= S 8 復(fù)位電路 當(dāng) MCS5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。常用的上電復(fù)位電路如下圖 A中左 圖所示。上電后，保持 RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如 下 圖 (A)中右圖所示。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如 下 圖 (B)所示。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K后松開，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。 下 圖 (A)中： Cl＝ 1030uF， R1＝ 1kΩ 下 圖 (B)中： C：＝ 1uF， Rl＝ lkΩ ， R2＝ 10kΩ 圖 23 單片機(jī)復(fù)位電路圖 9 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài) ： 單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。 值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的 初 始化部分是十分必要的。 51 單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24 個(gè)振蕩周期后， 51 單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。 單片機(jī)應(yīng)用 (1)工業(yè)控制 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，無論是數(shù)據(jù)采集、過程控制、生產(chǎn)線上的機(jī)器人系統(tǒng)，都是用單片機(jī)作為控制器。因此，單片機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、石油、化工、紡織、食品等工業(yè)領(lǐng)域。例如：智能儀器、醫(yī)療器械、數(shù)字示波器等 。 (4)信息與通信技術(shù) 圖形終端機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、聲響處理器、數(shù)字濾波器等。分辨率 8位，精度7位 ， 帶 8個(gè)模擬量輸入通道，有通 道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器。1LSB ， ADC0809內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，故 CLK時(shí)鐘需由外部輸入， fclk允許范圍為 500kHz~1MHz，典型值為 640kHz。工作溫度范圍為 40℃ ~+85℃ 。它可以直接與 Z80、 808 8080、 8031等 CPU相連，也可以獨(dú)立使用。 ADC0809其與單片機(jī)接口 見總電路圖。將地址選擇信號(hào) A、 B、 C鎖入地址寄存器； (4)START：啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。 EOC由低電平變?yōu)楦唠娖剑砻鞅敬?A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束； (6)OE：輸出允許控制信號(hào)，輸入，高電平有效。 VREF()不能為負(fù)值，VREF(+)不能高于 VCC，且 1/2[VREF()+VREF(+)]與 1/2VCC 之差不得大于 ； (8)CLOCK：時(shí)鐘輸入端。 (9)ADD A、 B、 C： 8路模擬開關(guān)的 3位地址選通輸入端 。它具有兩個(gè)串行輸入端和 8位并行輸出端。 13 第 4 章 電冰箱主要電器零部件 壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī) 壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟，它在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下壓縮和輸送制冷劑蒸汽，使制冷循環(huán)得以實(shí)現(xiàn)。壓縮機(jī)的機(jī)械部分比較簡單，下面重點(diǎn)對(duì)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行介紹。壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的種類 : (1)單向電阻分相式異步電動(dòng)機(jī) 電子主繞組與副繞組在空間相差 90176。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(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。這種電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，啟動(dòng)電流較大，適用功 率為 40W~130W。副繞組線細(xì)、匝數(shù)多，啟動(dòng)容易。具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，啟動(dòng)電流較小的特點(diǎn)，適用功率 40W~300W。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，兩電容并聯(lián)，增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，運(yùn)行電流較小的特點(diǎn)，多用于日產(chǎn)冰箱。常用的啟動(dòng)繼電器有以下幾種。工作原理如下： 14 可由電冰箱的電器原理圖進(jìn)行分析。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成后，因此時(shí)線路中電流趨向于正常值，這時(shí)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(shí)只有主繞組參與運(yùn)行。 PTC 在剛加上電壓時(shí)，溫度低、電阻小， 呈現(xiàn)“低阻”狀態(tài)，此后 PTC 啟動(dòng)