【正文】 R tR s1 0 K Ω2 0 K Ω1 0 K Ω1 0 K ΩR 1 0 4 0 0 ΩR 9 2 0 0 Ω5 V 穩(wěn)壓源1 0 K Ω/ I N T 0+ 1 2 VV A2 . 6 8 K Ω1 / 4 L M 3 2 41 / 4 L M 3 2 4+ 1 2 VR 5R 6R 7R 8R 1 1圖 39 霜厚檢測電路圖圖中 Rt 為溫度傳感器，選用 MF531 型熱敏電阻，具有負(fù)溫度系數(shù)，靈敏度較高。由于輸入電壓低于比較器的比較電壓而輸出低電平，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，經(jīng)反相器輸出低電平，結(jié)合軟件編程，觸發(fā)單片機(jī)產(chǎn)生中斷，控制加熱絲的啟動(dòng)和壓縮機(jī)停止工作，并通過軟件編程控制加熱絲工作一定時(shí)間后停止工作；加熱后再次檢測溫度；當(dāng)霜有一定的融化后，熱敏電阻檢測到的溫度升高，Rt 阻值降低，VA 電壓值升高，經(jīng)放大器放大,輸入比較器中。 冷凍室冷藏室溫度檢測采樣電路利用 AD590 溫度傳感器完成溫度的測量采樣，把轉(zhuǎn)換成電量值的溫度值的模擬量送入 ADC0809 的其中一個(gè)通道進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果送入單片機(jī)內(nèi)，控制壓縮機(jī)的開停，并結(jié)合軟件編程，進(jìn)行溫度值變換之后送入數(shù)碼管顯示。AD590 溫度與電流的關(guān)系如表 34 所示表 34 AD590 溫度與電流的關(guān)系　AD590 溫度與電流的關(guān)系如下表所示攝氏溫度 AD590 電流 經(jīng) 10KΩ 電壓0℃ uA 10℃ uA V20℃ uA V30℃ uA V40℃ uA V50℃ uA V60℃ uA V（2）AD590 引腳圖A D 5 9 0+圖 310 AD590 引腳圖 ADC0809 簡介1．主要特性1） 8 路 8 位 A／D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位。3） 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs4） 單個(gè)＋5V 電源供電 5） 模擬輸入電壓范圍 0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。2．ADC0809 的芯片封裝及引腳功能簡介ADC0809 芯片為 28 引腳，為雙列直插式封裝，其引腳排列如圖 311 所示:I N 3I N 1I N 2I N 7I N 6I N 5I N 4I N 0S T A R TE O CD 3O EC L O C KV C CV r e f （ + ）G N DA D D AA L EV r e f （ ）A D D CA D D BD 2D 0D 4D 5D 6D 7D 111 0987654321 41 31 21 11 61 51 81 71 92 02 82 72 32 22 12 62 52 4A D C 0 8 0 9圖 311 ADC0809 引腳圖對(duì) ADC0809 主要信號(hào)引腳的功能說明如下：（1） IN7～I(xiàn)N0 ——模擬量輸入通道（2） ALE——地址鎖存允許信號(hào)。（3） START——轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。本信號(hào)有時(shí)簡寫為 ST。 通道端口選擇線， A 為低地址，C 為高地址，引腳圖中為 ADDA，ADDB 和 ADDC。表 35 ADC0809 地址通道對(duì)應(yīng)關(guān)系（5） CLK——時(shí)鐘信號(hào)。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào)。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。（7） D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。D0 為最低位，D7 為最高。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。（9） Vcc——+5V 電源。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V 。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。（1）定時(shí)傳送方式對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。另外，ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。AD590 在 25℃（）時(shí)，理想輸出電流為 ，但實(shí)際上存在一定誤差，可以在外電路中進(jìn)行修正。調(diào)整好后，固定可調(diào)電阻，即可由輸出電壓 V0 讀出 AD590 所處的熱力學(xué)溫度。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入單片機(jī)內(nèi)，結(jié)合編程，控制壓縮機(jī)的開啟于停止工作，并通過轉(zhuǎn)換，在 LED 中進(jìn)行溫度值的顯示。因此，當(dāng)電源電壓小于 176V 或大于 240V 時(shí)，壓縮機(jī)應(yīng)自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警顯示。溫度是影響電源設(shè)備可靠性的最重要因素，根據(jù)有關(guān)資料分析表明電子元器件溫度升高，可靠性即會(huì)下降。電源的過欠壓電路如圖 314 所示：+∞A D C 0 8 0 9 I N 21 0 K Ω1 0 K Ω0 . 1 181。D 2 ~ D 5 I N 4 0 7L E D2 2 0 V~ 1 2 VT I L 1 1 3R 2 0 1 0 0 K ΩD 6R 2 1 1 0 0 ΩR 2 2 2 0 0 Ω+R 2 3R 2 4C 1 8R 2 5圖 314 電源過欠壓采樣保護(hù)電路上圖是僅用一個(gè)電壓跟隨器及幾個(gè)分立元器件構(gòu)成的電源過壓欠壓保護(hù)電路。它反映輸入電源電壓的變化。取樣所得的電壓信號(hào)輸入到 ADC0809 的 IN2，結(jié)合軟件編程，將電壓信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并與軟件設(shè)定的特定值相比較，當(dāng)電壓信號(hào)高于或低于某兩個(gè)固定值時(shí)，ADC0809 將向單片機(jī)產(chǎn)生中斷，控制壓縮機(jī)停止工作。 地址鎖存器 74LS373單片機(jī)系統(tǒng)中常用的地址鎖存器芯片 74LS373 以及 CMOS 的 74HC373，是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，其引腳圖如圖 315 所示：EQ 1D 1G N DV C CGQ 2Q 5Q 7Q 8Q 6Q 4D 2D 5D 4D 3D 6D 8D 711 09876542Q 331 11 91 81 71 61 51 41 31 22 07 4 L 3 7 3圖 315 74L373 引腳圖其功能表如表 36 所示：表 36 74L373 功能表E G 功　　能0 0 直通 Qi = Di0 1 保持（Qi 保持不變）1 X 輸出高阻74L373 的真值表如下所示：E G D Q L H H H L H L L L L X Q上表中：L——低電平；H——高電平；X——不定態(tài)；Q0——建立穩(wěn)態(tài)前 Q 的電平；G——輸入端，與 8031ALE 連高電平：暢通無阻低電平：關(guān)門鎖存。當(dāng) G=“1”時(shí)，74LS373 輸出端 1Q—8Q 與輸入端 1D—8D 相同；當(dāng) G 為下降沿時(shí)，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。 21≥ 1C L KABCVC CI N 0I N 1I N 2VR E FD 0 ~ D 7E O CS T A R TA L EO E/ I N T 1/ W RP 2 . 5/ R DA T 8 9 C 5 1A D C 0 8 0 9≥ 1A 0 ~ A 7A 1 A 2A 0I N T 3 ~ I N T 7+ 5 V冷凍室溫度檢測電路冷藏室溫度檢測電路電源電壓檢測電路8圖 316 ADC0809 與 AT89C51 連接圖在上圖中，AT89C51 的 ALE 引腳上輸出的脈沖是 1/6 的單片機(jī)晶振，經(jīng)二分頻后，提供 ADC0809 的時(shí)鐘脈沖，有利于兩者的工作步調(diào)協(xié)調(diào)。ADC0809 的三位地址 A，B，C 對(duì) 8 條通道進(jìn)行選擇，其中，A 為低位地址，C 為高位地址。EOC 是標(biāo)志通道中數(shù)據(jù)完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換的信號(hào)。產(chǎn)生中斷信號(hào)后，單片機(jī)結(jié)合中斷程序，對(duì)中斷進(jìn)行處理，控制壓縮機(jī)的運(yùn)行和停止。在電冰箱制冷系統(tǒng)中，用于壓縮制冷劑蒸氣，并使制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)的設(shè)備稱為制冷壓縮機(jī)。容積型壓縮機(jī)是指氣缸內(nèi)制冷劑蒸氣直接受到壓縮，使其容積變小，壓力增高的壓縮機(jī)。本設(shè)計(jì)中的電冰箱的電控系統(tǒng)中，含有自動(dòng)除霜的功能，所以，也需要設(shè)計(jì)自動(dòng)控制除霜電熱絲的啟動(dòng)與停止的控制驅(qū)動(dòng)電路。CPU 的 ALE 信號(hào)必須經(jīng)過反相器反相之后才能與 74LS273 的控制端 CLK 端相連。 F2 K ΩR 2 6R 2 7R 2 8C 1 9C 2 0P 1 . 7P 1 . 42 2 0 V圖 318 制冷壓縮機(jī)和除霜電熱絲的啟動(dòng)和停止控制驅(qū)動(dòng)電路（2）工作原理：AT89C51 單片機(jī)控制信號(hào)經(jīng) 和 端口輸出，并在 的控制下，鎖存在74LS273 中， 74LS273 的輸出在經(jīng)達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器 MC1413 后,驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器 SSR1 和SSR2。當(dāng) MC1413 的 15 端輸出高電平時(shí)， SSR2 的 4 端接通，使壓縮機(jī)繞組接通電源而啟動(dòng)，開始制冷。采用固態(tài)繼電器作為壓縮機(jī)和除霜電熱絲的開關(guān)，屬于無觸電開關(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(jī)系統(tǒng)隔離。其電路圖如圖 319 所示：P 1 . 2P 1 . 0+ 5 v1 k ΩT 1L E D揚(yáng)聲器1 . 5 K Ω1 0 181。鍵盤電路形式分為直接編碼輸入鍵盤和矩陣鍵盤。后者因占用 I/O 引腳數(shù)少，常被按鍵較多的控制系統(tǒng)所采用。5V 電源供電，40 腳封裝。（2） CLK:時(shí)鐘輸入線，用以產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)的時(shí)鐘脈沖。（4） CS:片選輸入線，低電平有效，單片機(jī)在 CS 端為低時(shí)可以對(duì) 8279 讀/寫操作。（6） RD:讀信號(hào)輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，數(shù)據(jù)送往外部總線。（8） IRQ:中斷請(qǐng)求輸出線，高電平有效，在鍵盤工作方式下，當(dāng) FIFO/傳感器 RAM中有數(shù)據(jù)時(shí)，此中斷線變?yōu)楦唠娖剑?FIFO/傳感器 RAM 每次讀出時(shí)，中斷線就下降為低電平，若在 RAM 中還有信息，則此線重又變?yōu)楦唠娖?。?） SL0～SL3:掃描線，用來掃描按鍵開關(guān)，傳感器陣列和顯示數(shù)字，這些可被編程或被譯碼。（11） SHIFT:換位功能，當(dāng)有開關(guān)閉合時(shí)被拉為低電平，沒有按下 SHIFT 開關(guān)時(shí)，SHIFT 輸入端保持高電平，在鍵盤掃描方式中，按鍵一閉合，按鍵位置和換位輸入狀態(tài)一起被存貯起來。（13） OUTA3～OUTA0 及 OUTB3～OUTB0： 顯示輸出 A 口及 B 口，這兩個(gè)口是164 切換的數(shù)字顯示。（14） BD:空格顯示,此輸出端信號(hào)用于在數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)將顯示空格或者用顯示空格命令控制其顯示空格字符。（16） VSS：地線輸入線。顯示器件種類很多，有 LED 發(fā)光二極管、LED 數(shù)碼管、液晶顯示器 LCD、陰極射線管 CRT 等。（1）LED 數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)LED 數(shù)碼管是 1 種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器。故通常稱之為 7 段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。本電冰箱的電控系統(tǒng)使用的 LED 數(shù)碼顯示器所用的是共陰極接法，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 321 所示：abcdefgd p圖 321 共陰極 LED 數(shù)碼顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）共陰極 LED 數(shù)碼顯示器引腳封裝圖gfG N Dacbde d pG N Dabcdefg圖 322 共陰極 LED 數(shù)碼顯示器引腳圖 鍵盤顯示電路設(shè)計(jì)鍵盤顯示電路是人與 AT89C51 進(jìn)行人機(jī)交換的媒介，用于向 CPU 輸入運(yùn)行參數(shù)，控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。前者接口電路簡單，一般應(yīng)用于需要少量按鍵的控制系統(tǒng)。為了減少鍵盤電路占用 I/O 引腳數(shù)目，將鍵盤電路設(shè)計(jì)為 44 矩陣鍵盤形式。通過功能鍵切換是設(shè)置冷凍室溫度還是設(shè)置冷藏室溫度；通過加一鍵和減一鍵設(shè)置溫度值，所以只需設(shè)計(jì)為 14 的矩陣鍵盤即可。 F1 0 0 Ω 85 . 1 KV C CV C CV C C247。行線通過驅(qū)動(dòng)器 75451 連接 4 個(gè) LED 的公共端，作為輸出端，作為 LED 的片選信號(hào)；列線則作為輸入，用于讀回?cái)?shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)用行掃描法。一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。8279 的OUTA0~OUTA3 和 OUTB0~OUTB3 是動(dòng)態(tài)掃描顯示的輸出口，輸出單片機(jī)的數(shù)據(jù)，控制個(gè)各 LED 的顯示字符。此電冰箱電控系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)過程中主要完成以下幾個(gè)功能：冷凍室及冷藏室溫度采樣并進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，自動(dòng)除霜功能，開門報(bào)警以及鍵盤掃描和 LED 顯示。 系統(tǒng)主程序主程序是整個(gè)電冰箱的總控制程序，包括控制單元的初始化、控制中斷、定時(shí)、顯示，鍵盤程序的啟動(dòng)和重復(fù)等。主程序中了對(duì)是否為冷凍室和冷藏室的溫度鍵進(jìn)行了逐步的判斷，通過判斷調(diào)用不同的子程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍室和冷藏室的溫