电冰箱控制系统设计文献综述

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1、文献综述电冰箱控制系统设计摘要：随着家用电冰箱的普及，人们对电冰箱的控制功能要求越来越高，对电冰箱控制系统提出了更高的要求，多功能、智能化是其发展方向之一，传统的机械式、简单的电子控制已经难以满足发展的要求。本文采用MCS一51系列中的8051单片机作为控制系统的核心对电冰箱的工作过程进行控制。电路利用温度传感器对冷冻室及冷藏室的温度进行检测，再送入单片机进行分析判断，当蒸发器的温度高于一定温度时就启动压缩机，当温度低于一定温度时就停止启动压缩机，从而达到使冰箱内的温度保持在设定温度范围内的目的。此外

2、，通过键盘对冷冻室及冷藏室温度进行设定并显示、对连续速冷时间进行设定并显示、开门超时警、工作电压超限报警以及自动除霜等功能。关键词：单片机，电冰箱，控制系统引言随着超大规模集成电路技术的发展，单片机也随之有了很大的发展，各种新颖的单片机层出不穷，并以广泛的应用深入到人类生活的各个领域，成为当今科技不可缺少的重要工具。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪

3、器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。采用单片机对电冰箱进行控制，可以使电冰箱的控制更准确灵活直观。现状分析1单片机控制系统1.1对电冰箱的控制要求电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停,使冰箱内的温度保持在设定温度范围内。一般当蒸发器温度高至3~5时启动压缩机制冷,当温度低于-10~-20时停止制冷,关断压缩机。采用单片机控制,可以使控制更准确、灵活。电冰箱采用单片机控制主要功能及要求是:a)人工智能,自

4、动调温:在人工智能状态下,电冰箱能够随环境温度变化而自动调节温度设置,无需人为调节,便能达到最佳制冷效果。b)LED(发光二极管)显示,数字温控:利用LED显示冷冻室、冷藏室温度以及压缩机启停和速冻、报警状态,动态显示电冰箱的运行情况。c)冷藏、冷冻温度调节:利用功能键分别控制温度设定、速冻设定、冷藏室及冷冻室温度设定等,冷藏温度可设置在2~10之间;冷冻温度可设置在-16~-26之间或-7。d)多温保鲜功能:冷冻温度可设置在-7,进入多温保鲜功能,通过对电冰箱的温度控制,使得电冰箱内存在多个温区,不

5、同的区域适合存放的食物类别与期限也不同。e)速冻功能:运用细胞保活技术,以超强制冷能力,使食品迅速通过最大冰晶生成带,不破坏细胞结构,保持细胞活力,营养成分不散失,保鲜效果好。连续速冻时间设定范围1h~8h。f)自动化霜功能:电冰箱在运行过程中不断检测压缩机累计运行时间、记录门开启次数和时间以及环境温度,判断是否满足化霜条件,满足化霜条件时接通化霜加热丝,同时断开压缩机和风机,关闭风门,30min后断开化霜加热丝,接通压缩机,再过15min后接通风机,进入正常控制循环。g)压缩机断电延时保护功能:电冰

6、箱每次开机上电时,检查压缩机停机时间是否已经延时5min。压缩机若已经延时5min,可以立即启动;若延时未到5min,则继续延时到5min后才可以启动。h)开门延时报警:当电冰箱开门超过2min时发声报警。i)工作电压保护:工作电压180V~240V,当欠压或过压时,禁止启动压缩机并用指示灯显示。1.2系统硬件电路设计1.2.1主机电路控制器以8051单片机为核心,输入通道由温度传感器、霜厚度传感器和A/D转换器组成,两支温度传感器分别用于测量冰箱的冷藏室、冷冻室温度,键盘主要用于设定冷藏室、冷冻室的

7、上下限温度,启动除霜、快速冷冻等功能。4位LED和指示灯可随时显示冷藏室和冷冻室温度。声讯电路是用于电冰箱工作状态的超限报警等。压缩机控制电路用于控制压缩机的工作,以对电冰箱温度进行自动控制。除霜控制电路用于控制接通或断开电热丝,达到对电冰箱除霜的目的。1.2.2A/D转换电路A/D转换电路采用逐次逼近式8位ADC0809芯片。该芯片共有8路模拟输入通道,在本系统中只使用其中4个通道IN0~IN3。其中IN0作为冷藏室温度检测通道,IN1作为冷冻室温度检测通道,IN2作为除霜检测通道,IN3作为电源电

8、压检测通道。ADC0809的A,B,C三端通过地址锁存器接于P0口的P0.0、P0.1、P0.2,该三端控制模拟通道号的选择。8位数据输出直接与P0口的P0.0~P0.7连接,P2.7与WR、RD端经与非门接于0809的ALE、START、OE,控制0809的启动、读、写。1.2.3键盘和显示电路键盘及LED电路采用6个功能键控制冷冻室、冷藏室及速冻温度设定。4位LED负责显示冷冻室、冷藏室温度及压缩机启、停和报警等状态。显示和键盘输入采用INTEL82