冰箱自动控制系统的设计

1系统要实现的功能

（1）冰箱的自动温度调节功能

此功能是冰箱应具备的主要功能. 冰箱配有冷冻室和冷藏室. 冷藏室的温度为-6°C至-18°C，冷藏室的温度为0°C至10°C. 在此温度范围内，食品保鲜效果更好. 因此，控制设备的要求是将冷冻室和冷藏室的温度自动控制在各自的范围内. （2）自动除霜功能

冰箱中的水分会凝结成霜，因此冰箱应具有自动除霜功能. 该功能的实现方法是通过累积压缩机运行时间并检测环境温度来判断是否满足除霜条件. 满足除霜条件后，将打开除霜电热丝，并同时关闭压缩机和风扇. 30分钟后，关闭除霜加热丝，打开压缩机，然后在15分钟后打开风扇.

（3）电源过压和欠压保护功能

为了安全可靠地操作冰箱，电源电压必须在176V至240V之间. 因此，当电源电压小于176V或大于240V时，压缩机应自动停止并显示警报.

（4）压缩机开启延迟功能

此功能要求压缩机停止运转3分钟以上，然后才能开始延长压缩机的使用寿命. 这就要求每次打开冰箱电源时，都必须检查压缩机是否停止了3分钟. 如果未达到，则需要将其延迟3分钟才能开始. 因此，设计中应具有判断和延迟功能.

（5）故障自检报警功能

此功能要求在冰箱运行期间不断诊断冰箱的运行状态. 如果发现严重故障电冰箱设计，冰箱将停止并显示警报.

2自动控制系统的硬件结构设计

系统结构的总体图如图1所示.

2.2主要组件的选择和功能实现

M68HC11A8被选择为单片机. M68HC11A8是MOTOROLA公司的高性能8位单片机，由CPU，片上存储器，定时器系统，串行端口，A / D，并行I / O端口，中断和复位系统等组成. 芯片的主要组成特征: 有一个8位高性能CPU，其芯片具有8KBROM，512BEEPROM，256BRAM，高性能16位定时器系统，其中A / D转换器具有8个输入通道，并且4个转换结果该寄存器具有完成4个A / D转换或采样并一次转换同一通道4次，实时中断电路以及具有复位和错误保护功能的功能.

2.2.2传感器的选择和温度自动调节功能的实现

根据设计要求，需要测量冰箱，冰箱和室内. 压缩机控制电路如图2所示.

2.2.3冰箱过欠压保护电路及功能实现

在电源变压器的设计中考虑了冰箱的过压和欠压保护电路. 在变压器的设计中，可将次级线圈从变压器的次级极上绕起来，并将经过整流和滤波后的电压连接到单片机的A上. / D输入端子电冰箱设计，当电源电压变化时，该电压也会相应变化，单片机将测得的电压与过电压值进行比较，当发现过电压时，压缩机控制电路将切断压缩机电源和警报，达到保护压缩机的效果.

2.2.4冰箱打开延时电路的实现和功能

根据功能要求，无论冰箱是自动关闭还是强制关闭，为了延长压缩机的使用寿命，必须将压缩机延迟3分钟才能启动. 即，每次打开压缩机时，单片机都会对单片机进行计时并使用EEPROM保存计数值. 在软件设计中，每次打开电源时，都必须检查数据是否达到3分钟. 如果时间不够，可以在延迟后打开压缩机.

2.2.5自动除霜功能的实现

此功能的实现已在前面介绍过. 延迟功能可以通过计时器来实现. 除霜电热丝的控制电路与压缩机的控制电路基本相同.

2.2.6报警电路的实现

警报电路由更流行的电路完成，这是通过使用三极管驱动器蜂鸣器实现的.

2.2.7显示和键盘电路

显示和键盘电路由外部扩展芯片8279实现，该芯片具有驱动电路，可以直接连接.

3系统软件设计模块包括机器断电延迟保护检测子例程，冷冻室和冷藏室温度控制子例程，除霜控制子例程和故障检测子例程. 程序设计被省略. 4结束语进行了一次采样四次的抗干扰过程

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