电冰箱温控器改进设计word文档
冰箱温度控制器的设计

目录摘要 (1)引言 (2)1 总的设计方案 (3)1.1总体方案 (3)1.2方案选择 (5)2系统硬件设计 (7)2.1系统结构图 (7)2.2微处理器 (7)2.3温度传感器 (9)2.4显示电路 (11)2.5功能按键 (12)2.6压缩机,风机,电磁阀控制 (13)2.7过欠压保护 (13)3 模糊控制算法 (15)3.1对精确值的模糊化处理 (16)3.2模糊推理规则的归纳 (17)3.3模糊量向精确量的转化 (18)4系统软件设计 (19)4.1主程序 (19)4.2中断服务程序 (20)5 技术总结 (21)6结束语 (22)7参考文献 (23)摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,模糊控制电冰箱的成功开发引起了人们的注意。
这种电冰箱可以使食品迅速冷冻,延长保存期;并可以防止冷藏室的温度过低而冻坏食品;还可以根据冰箱使用状态,在适当时候进行除霜,以减小由于除霜而对食品产生的影响;尚可根据使用情况不免不必要的冷却,以节约能源。
通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进和采用模糊控制技术,实现了电冰箱的双温双控,使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷量,且节能效果良好。
现从冰箱的硬件结构框图和模糊控制器两个方面,以模糊控制算法为主线,将冰箱的温度控制过程完全地描述了出来。
具体分为硬件结构框图及各功能电路的介绍、模糊控制算法、软件程序框图等三部分。
由于冰箱的温度控制过程离不开对控制器的控制算法,因此本报告着重讨论了温度控制器的模糊控制算法,并举出例子进行了详细阐述。
关键字:模糊控制,温度控制ABSTRACTIn recent years, with the penetration of computers in the social sphere, the successful development of fuzzy control refrigerator attracted people's attention. This refrigerator can make quick frozen foods to extend shelf life; and can prevent the freezer temperature is too low and nipped food; refrigerator can also be used according to the state, at an appropriate time to defrost, to reduce due to defrost while the impact of food; can still be bound under the unnecessary use of cooling in order to save energy.Through the direct-cool refrigerator cooling system improvements and the adoption of fuzzy control technology to realize a dual-temperature refrigerator dual control, so that the use of refrigerators according to the conditions of a rapidly changing reasonably adjust cooling capacity, and energy-saving good effect.Are from the refrigerator and fuzzy controller hardware block diagram of the two aspects of the fuzzy control algorithm as the main line, the temperature of the refrigerator control process described completely out. The specific hardware block diagram is divided into functional circuits and the introduction of fuzzy control algorithms, software programs such as block diagram of three parts. As the refrigerator temperature control process can not be separated on the controller of the control algorithm, this report focused on the temperature controller of the fuzzy control algorithm, citing examples described in detail. Keywords: Fuzzy control, temperature control引言现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中,例如钢铁的水溶温度,不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现,这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。
基于单片机的电冰箱温控器设计

基于单片机的电冰箱温控器设计电冰箱温控器是电冰箱的重要组成部分,它用来测量和控制冰箱内部的温度,在一定的范围内保持冰箱内部的温度稳定。
本文将介绍一个基于单片机的电冰箱温控器的设计方案。
一、硬件设计1.温度传感器:选择一款精准度高、响应速度快的温度传感器。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
本设计选择DS18B20作为温度传感器,它具有数字输出、精度高、抗干扰性强等优点。
2.单片机:选择适用于此应用的单片机,本设计选择51系列单片机。
3.显示屏:选择适合于温控器显示的LCD液晶显示屏,可以显示当前温度和设定温度。
4.继电器:选择一个合适的电压和电流的继电器,用于控制冰箱的压缩机开关。
5.按钮:选择适用于温控器操作的按钮,包括开关机/调节温度等功能。
二、软件设计1.初始化:在单片机启动时,对温度传感器、显示屏、继电器等外部设备进行初始化设置。
2.温度测量:通过温度传感器测量冰箱内部的温度,并将测量结果保存在指定的内存位置。
3.显示温度:通过LCD显示屏显示当前温度和设定温度。
可以通过按键操作,实现温度调节功能。
4.温度控制:通过单片机控制继电器的开关状态,从而控制冰箱的压缩机工作。
当温度高于设定温度时,继电器闭合,启动压缩机;当温度达到设定温度时,继电器断开,停止压缩机工作。
5.安全保护:当温度传感器发生故障或温度超出范围时,应提供相应的保护措施,如自动断电、显示故障信息等。
6.节能模式:可以设置一个节能模式,在不使用冰箱时,自动调整温度设置为较高的值,以节省能源。
三、工作流程1.开机初始化:单片机启动后进行外部设备的初始化设置。
2.温度测量:通过温度传感器测量冰箱内部的温度,并将测量结果保存。
3.显示温度:将测量的当前温度和设定温度显示在LCD显示屏上。
4.温度控制:根据设定温度和当前温度的比较结果,控制继电器的开关状态,从而控制冰箱的压缩机工作。
5.温度调节:通过按键操作,可以调节设定温度。
基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计

基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计一、设计思路随着人们生活水平的提高,家用电器越来越多,L电器电化智能化的要求也越来越高,本文主要研究在单片机的控制下将传统的机械温控器改成数字温控器,实现智能电子电冰箱的控制。
该电冰箱温度控制器的设计采用基于单片机控制的数字式温度控制方案。
具有温度设置和现场实时温度显示双重功能。
它的控制部分采用了AT89S52单片机,利用该单片机的高速计数器和多达8个比较器来实现精准的温度控制。
显示部分采用流行的LCD1602液晶显示模块,经过优化设计,它的显示效果更加清晰明了。
同时,为了实现温度显示的实时性,采用了DS18B20温度传感器,该温度传感器具有实时监测温度的快速响应能力,精度高,功耗小等特点。
本设计基于调制/解调器设计,实现了用户通过手机APP远程控制电冰箱的温度,方便快捷。
二、设计方案整个数字式控温系统分为数据采集、控制器和显示三个主要部分。
其中,数据采集部分包括温度传感器和电源电路两个主要部分,控制器部分包括单片机和控制电路两个部分,显示部分则使用了LCD液晶显示模块。
1、数据采集温度传感器是整个控温器的核心部件。
它的作用是实时监测冷藏室的温度,并将温度数据反馈给单片机。
本设计采用DS18B20数字式温度传感器,该传感器具有精度高、测量范围广、响应速度快、反应灵敏、稳定性好等优点,因此,在实现控温系统的过程中,采用DS18B20数字式温度传感器具有非常明显的优势。
2、控制器单片机控制系统是数字式控温器的核心部分。
本设计采用了AT89S52单片机,AT89S52是Atmel公司生产的51系列单片机中非常经典的产品,因其深受大多数用户的喜爱。
AT89S52单片机具有8位的数据总线和16位的地址总线,可执行各种运算,具有非常强的数据处理能力。
在本设计中,我们采用了AT89S52单片机的内部计数器和多个比较器来实现精准的温度控制。
3、显示整个数字式控温系统的显示部分采用了LCD1602液晶显示模块。
一种电冰箱电子温控器的设计构想

温控 器
多功 能
1 除 霜 电路 . 2
电子温控器 由电源电路 、温度传感器 电路 、温度控制 电路和除霜 电路组 成。它实现两方面 的控制 :一是冷藏室的温度控制 ;另一个是 冷冻室的除霜控制 。操作面板布置如图l 所示 ,电路原理 如图2 所示 。 直冷式 电冰箱的冷藏室 蒸发器 和冷冻室蒸发器是 串联起来 的。两
2 控 制器 与 电冰 箱 的 实 际 接 线
电路 ,用于压缩机启 、停信 号的产生与选择 。I81 C 0组成R 触发器 , s 对启 、 停信号进行锁存 。比较 电路 的④ 、⑤ 、 ②脚及外围元件构成开 机信号电路 ,⑦ 、 、 ⑥ ①脚 及外围元件构 成停机信号 电路 。 + . 的 6V 8 直流电压加至R 0 和R 0 组成 的分压 电路上, 8 1 82 经分压后⑤脚 被固定在 4 。R 2是 滑动 电位器 ,改变其 位置即改变⑥ 脚的 电压 ,决定压缩 V 14 机停机 时⑦脚应达到的 电压值 。冷藏室温度传感器是个负温度系数热 敏电阻 ,它与R 0 串联分 压后电压]  ̄ l 8 2 86 J l 0 的④ 、 lJ l C ⑦脚 。刚开机时 冷藏室温度较高 ,分压后运放⑦脚 电压较大 ,两个 比较器的⑦脚 电压 大于⑥脚 电压 ,④脚 电压大于⑤脚 电压 ,故输出端①脚为高电平 ,输 出端②脚 为低 电平 。此信 号输入R 触发器 的① 、⑥脚 ,使输 出端③ S
由叠科 莓 21 1 0 : o0 0 16 年第 期
一
种 电 冰 箱 电 子 控 的 设 计 构 想 温 器
吴 敏
( 重庆 工 贸 职 业 技 术 学 院 信 息 工 程 系 )
摘
要
早先的电冰箱全部采用感温囊式温控 器控 制,它是 利用感温荆( 一般 为氟利 昂1或氯烷) 2的热涨冷缩原理控制 电路通断 ,从
冰箱温度控制器的设计与研究毕业论文

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)摘要电冰箱作为应用较为普及的家用电器,近年来,随着微电子技术、传感器技术以及控制理论的发展,电冰箱具有温度模糊控制、智能化霜、故障自诊功能,同时还具有控制精度高、性能可靠、省电等优点,并能达到高质量食品保鲜的目的,是电冰箱发展的主要方向。
电冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品最佳温度,达到食品保鲜的目的。
由于冰箱内温度受多种不确定因素影响,如放入冰箱中物品的温度、热容量以及物品的充满率、开门的频繁程度等,冰箱内的温度场的数学模型很难建立,因此无法用传统的控制方法实现精确控制。
本文采用模糊控制技术可以方便地提高控制精度,配以电子温度检测,对压缩机的工作状态进行调节,达到精确控温和节能的目的。
通过变频控制可以使冷冻室的温度控制更加合理。
当冷冻室需要制冷量比较大的时候,可以通过变频调控,使电机高速转动,就加强压缩机制冷;同理,当冷冻室制冷量比较小时,则使电机转速慢一些。
就降低压缩机制冷。
通过半导体制冷使冷藏室的温度控制更加精确。
在冷藏室需要制冷的时候可以启动半导体制冷,而不用启动压缩机,这样一方面避免了压缩机的频繁开启,另一方面也节约了能量,同时也保证了冷藏室的温度更加准确。
为了提高冰箱的性能,软件上还采取了自学习功能、故障运行自恢复功能、维护自检功能和容错技术等抗干扰设计。
该系统具有控制精度高、性能可靠、省电等特点。
关键词:模糊控制论;冰箱;单片处理机;自学习1AbstractIn recent years, refrigerator as a widespread family electronics, theyorientation of developing refrigerators.The control of the refrigerator aims to keep the food furthest temperature. But there are many factors effect the refrigerator temperature, such as food temperature, thermal capacity, full or not and frequency of opening door. So it's difficult of building the model of the refrigerator. So it can't realize precision control using traditional control method.The Paper improves the control precision utilizing fuzzy control technology. And the frequency conversion designed in order to avoid starting up compressor frequently which makes the electrical machinery work according to requirement. So the refrigeration of compressor will be more effective. Safe adopts the semiconductor and compressor to refrigerate at the same time. In the normal situation the safe refrigerates with refrigeration of the freezer when the freezer needs refrigeration, the system starts the mechanism of compressing. The safe can reach the refrigeration result at the same time. When the freezer does not need refrigeration, the semiconductor will be used alone-The result controlled like this can make the safe achieve the goal of controlling alone basically.For the performance of refrigerator ,the self-learning, self-repairing, self-checking and fault tolerant technique ale used in software designing, Thissystem reliable performance and saving electric energy.Keywords:Fuzzy control theory; Refrigerator; Single chip compute; Self-learning目录1 绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2智能冰箱系统概述 (1)1.3 方案论证 (2)22 系统介绍 (3)2.1概述 (3)2.1.1电冰箱的热负荷 (3)2.1.2 电冰箱的系统结构 (3)2.2 系统设计与功能简介 (3)3 系统数学模型与控制理论 (5)3.1概述 (5)3.2模糊智能控制理论 (6)3.2.1 模糊智能控制的发展 (6)3.2.2 智能模糊控制的基本原理 (6)3.2.3 模糊控制算法 (9)3.2.4模糊智能控制在电冰箱系统中的实现 (13)3.2.5 模糊控制应用于冰箱上的必要性、可行性 (14)4.1智能冰箱的功能 (14)4.2冷冻室制冷的实现方法 (15)4.3冷藏室制冷的实现方法 (16)4.4模糊化霜的实现 (18)5 硬件系统 (19)5.1系统概述 (19)5.2系统电路设计 (20)5.2.1按键输入的实现 (21)5.2.2蜂鸣的实现 (21)5.2.3温度采集的实现 (21)5.2.4 显示电路的实现 (22)5.2.5变频调速的实现 (23)6系统软件 (26)6.1系统软件概述 (26)36.2 件总体结构 (26)7 结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)41 绪论1.1课题背景及意义众所周知,电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。
电冰箱温度控制系统设计范本

电冰箱温度控制系统设计电冰箱温度控制系统设计一、引言电冰箱是每个家庭现代化厨房必备的家用电器之一,它是利用电能在箱体内形成低温环境,用于冷藏冷冻各种食品和其它物品的家用电器设备。
它的主要任务就是控制压缩机、化霜加热等来保持箱内食品的最佳温度达到食品保鲜的目的,即保证所储存的食品在经过冷冻或冷藏之后保持色、味、水分、营养基本不变。
从19 世界上第一台电机压缩式电冰箱研制成功,随着科学技术的飞速发展电冰箱也在不断的演变和更新特别是近年来高新技术的迅猛崛起更使得电冰箱的发展日新月异。
现代社会每一个家庭都处在快节奏的生活中人们大多已无闲暇的时间和精力花费在经常性的采购日常生活用品上。
因此集中时间大量采购的新型生活方式已为越来越多的人所接受从而决定了大容量电冰箱将是一种国际化的发展趋势。
传统的机械式直冷式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,使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
一般,当蒸发器温度升至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。
随着微机技术的飞速发展,单片机以其体积小、价格低、应用灵活等优点在家用电器、仪器仪表等领域中得到了广泛的应用。
采用单片机进行控制,能够使电冰箱的控制更准确、灵活、直观。
本次所设计的就是基于51单片机的电冰箱温度控制系统,以AT89C51单片机为核心控制压缩机的启动和停止,解决了传统电冰箱控制系统存在的不足,能够使控制更准确、更灵活。
本次设计的目的是设计一个温度控制系统,要求:1.利用键盘分别控制冷藏室、冷冻室温度(0~5℃,-7 ~ -18℃);2.显示各室的温度值;3.制冷压缩机运行后若突然断电要有30秒延时;4.各个门开后超过2分钟要报警。
本次设计的意义是经过此次设计加深对测控系统原理与设计课程的理解,掌握微机化测控系统设计的思路,了解一般设计过程。
二、电冰箱温度控制系统硬件电路设计1. 总体设计方案以AT89S51单片机为核心,来实现各个模块的功能。
冰箱温度控制器的设计大学毕设论文

冰箱温度控制器的设计1 引言家用电冰箱一般有冷冻室和冷藏室,冷冻室的温度为-6℃~-18℃左右;冷藏室的温度为0℃~10℃。
在该温度范围内,食品保鲜效果较好,因此,对控制器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。
在电冰箱的控制中,温度是主要的控制对象,控制的好就有显著的节能效果。
但冰箱内要受诸如环境温度的高低、冰箱本身的容积、冰箱中食物的多少、以及食物的种类和性质、存放物品的初始温度、散热特性及其热容量、物品的充满率及开门的频繁程度等控制。
冰箱内的温度场分布极不均匀,要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的,因此采用模糊控制技术才能达到最佳的控制效果。
2 模糊控制系统概述2.1 普通电冰箱的结构普通电冰箱的箱体是用隔热材料分割成几个空间,可有单门冷藏式、单门冷冻式、双门冷藏、冷冻式和三门冷冻、冷藏式。
(1)冷冻室和冷藏室冰箱是利用冷却剂周期性循环的物态变化吸热而致冷。
用于吸热的蒸发器就设在冷冻室,蒸发器冷却的冷气循环到冷藏室,使之降温。
由于这种结构的安排,冷冻室的温度降得较快,而冷藏室的温度降得较慢。
(2)除霜加热器因为在冰箱降温过程中,空气和食物中所含的水分会凝聚到蒸发器和食物上而结成霜,当蒸发器表面结霜后,其热交换能力下降,而影响致冷效果;当霜层过厚时,还可能引起压缩机故障。
除霜加热器包括门框加热器和蒸发器上的化霜加热器。
2.2 模糊控制电冰箱系统结构家用电冰箱的发展,除了无氟、大容量外,主要是多门分体结构,一套制冷装置、多通道风冷式。
为了适应这一情况,达到高精度、智能化控制的目的,本系统主要实现温度控制和智能化霜。
温度控制就是要把握冰箱内存放的食物的温度和热容量,控制压缩机的开停、风扇转速和风门开启度等,使食物达到最佳保存状态。
这就需要用传感器来检测环境温度和各室温度,并运用模糊推理来确定食物温度和热容量。
智能除霜就是要根据霜层厚度,选择门开启次数最少的时间段,即温度变化率最小时快速除霜,这样对食物影响最小,有益于保鲜。
基于单片机的电冰箱温控器设计

基于单片机的电冰箱温控器设计摘要:本文介绍了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案。
该设计方案通过传感器实时监测冰箱内部温度,并通过单片机进行控制和调节。
通过分析实际应用需求,设计合适的温度控制算法,并实现温度的精确控制。
同时,本方案还考虑了电池供电和多种报警机制,以确保系统的可靠性和安全性。
1.引言电冰箱是家庭中必不可少的电器设备之一,它可以帮助我们保鲜食物、制作冰块等。
而温控器则是电冰箱的重要组成部分,它可以通过控制温度来满足不同的使用需求。
传统的电冰箱温控器常常使用机械式的温度控制装置,无法实现精确的温度控制,也不具备智能化的功能。
因此,本文提出了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案,通过数字化的设计和控制,实现了温度的精确控制和监测。
2.系统的硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块和驱动模块。
2.1传感器模块传感器模块主要用于实时监测电冰箱内部的温度。
常用的温度传感器有热敏电阻式温度传感器和数字温度传感器。
本设计选择了DS18B20数字温度传感器,它具有体积小、精度高和通信简单等优点。
2.2单片机模块单片机模块是整个系统的核心控制部分,负责接收传感器模块的数据并进行处理。
本设计选择了Atmega16单片机作为核心芯片,并使用C语言进行编程。
通过单片机的A/D转换功能,可以将模拟的温度信号转换为数字信号,方便后续的处理。
2.3驱动模块驱动模块主要用于控制电冰箱的制冷和加热装置。
通过控制电压源的开关,可以实现制冷或加热的功能。
为了确保系统的安全性,可以在驱动模块中增加过流保护和过温保护等功能。
3.系统的软件设计系统的软件设计主要包括温度控制算法、用户界面和报警机制。
3.1温度控制算法通过分析实际的应用需求,设计合适的温度控制算法是整个系统设计的重点。
本设计选择了PID控制算法。
PID控制算法可以根据实际的温度和设定的目标温度,即时调节控制信号,使温度保持在设定范围内。
3.2用户界面为了方便用户使用和操作,本设计还提供了一个简单的用户界面。
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前言前几年电冰箱温度一般是由冷藏室控制,冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的,温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响,如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制,既难以建立一个标准的数学模型,也无法用传统的PID调节来实现.现在电冰箱是家庭中主要耗电的家用电器,为此们对家用电冰箱的控制功能越来越高,这对电冰箱控制器提出了更高的要求。
多功能,智能化是其发展方向之一,传统的机器控制,简单的电子控制已经难以满足发展的要求。
而采用单片机温度控制系统,不仅可以大大缩短设计新产品的时间,同时只要增加少许外围器件在软件设计方面就能实现功能的扩展,以及智能化方面的提高,因此可最大限度地节约成本。
在未来几年,由于单片机的嵌入,不仅仅可以缩短设计新产品的时间,同时只要增加少许外围器件在软件设计方面就能实现功能的扩展,以及智能化方面的提高,因此可最大限度地节约成本。
满足广大群众的需求。
一代一代新产品的更新。
1 概论随着科技的发展,电冰箱的的功能越来越不能满足人类的需求,我们应该熟悉电冰箱的基本结构,工作原理,以及更好的为电冰箱的开研垫下良好的基础,让人们更加受益。
1.1 电冰箱的系统组成电冰箱应具有制冷、保温和控制三项基本功能。
为实现这三项基本功能,电动式压缩机电冰箱主要由箱体、制冷系统和控制系统三部分组成。
其中箱体的机构组成部件,制冷系统是电冰箱的心脏部件,控制系统是电冰箱的指挥部件。
箱体箱体、门体根据不同的温度要求组成若干间室,与外界空气隔绝并分别保持一定低温。
箱体、门体由箱壳、箱胆、门壳、门胆等结构件和绝热材料组成。
制冷系统电冰箱的制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、和蒸发器组成,制冷系统利用制冷剂的循环进行热交换,将冰箱内的热量转移到冰箱外的空气中去,达到使冰箱内降温的目的。
控制系统电冰箱控制系统的主要作用是:根据使用的要求,自动控制电冰箱的启动和停止,调节制冷的流量,并对电冰箱及电气设备执行自动保护,以防止发生事故。
此外,还实现最佳控制,降低功耗,以提高电冰箱运行的经济性。
电冰箱的制冷原理液体由液态变为气态时,会吸收很多热量,简称为“液体汽化吸热”,电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。
蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器组成,用管道将它们连接成一个密封系统.制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换,吸收被冷却对象的热量并气化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出.压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器,被常温的冷却水或空气冷却,凝结成高压液体.高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压低温的气液两相混合物,进入蒸发器,其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷,产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入,如此周而复始,不断循环.。
直冷式双门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。
冷冻室用于冷冻食品通常用于冷冻的温度为-3°C~-15°C,冷藏室用于相对于冷冻室较高的温度下存放食品,要求有一定的保鲜作用,不能冻伤食品,温度一般为0°C~10°C,当测得冷冷冻室温度高至-3°C~0°C时或者是冷冻室温度高至10°C~13°C是启动压缩机制冷,当冷冻室温度低于-15°C~-18°C或都冷藏室温度低于0°C~-3°C 时停止制冷,关断压缩机。
采用单片机控制,可以使控制更为准确、灵活。
图1-1 电冰箱制冷系统的结构图上图为双门电冰箱常见的制冷系统结构图,我们因此以图1-1为例简略介绍一下制冷循环的路径。
当压缩机启动时,制冷剂经过冷凝器(蒸发管)→左冷凝器→门防露管→右冷凝器→干燥器→毛细管→下(副)蒸发器→上(主)蒸发器→被压缩机吸回,即完成一个单回路循环。
1.2 工作原理:根据冷藏室和冷冻室的温度情况决定是否开压缩机,若冷藏室的温度过高,则打开电磁冷门V1,关闭阀门V2,V3,同时打开压缩机,产生高温高压过热蒸气,经过冷凝器冷凝,干燥过滤器干燥,毛细节流管降压后,在蒸发器汽化制冷,产生低温低压的干燥气体。
经过电磁阀门V1 流入冷藏室,使冷藏的温度迅速降低,当温度达到要求时关闭压缩机,同时关闭电磁阀门V1 。
若是冷冻室的温度过高,则应打开V2关闭V1, V3 。
电磁阀门V3主要用于冷冻室的化霜。
需要化箱时打开V3,从压缩机流出的高温高压气体流经冷冻室可匀速将冷冻室霜层汽化。
达到化霜的效果。
一般化霜的时间要短,不然会伤存放的食品。
电冰箱的压缩机,风机工作原理是通过制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。
同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。
高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量。
同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内。
如此室内空气不断循环流动,达到降低温度的目的。
而冰箱没有风扇靠自然对流来进行热量交换。
电磁阀的工作原理非常简单,阻流板就象一个闸门,一个弹簧让它处于关闭状态,上面一个电磁铁芯,铁芯(低部橡胶)压在阻流板中间(凸起)的一个小眼儿上,外面一个电磁线圈,接通电源后铁芯别吸上去,小眼儿开始进气,压力达到顶开弹簧后电磁阀打开,总之压缩机用于控制压缩机的工作,以对电冰箱温度进行自动调节。
在蒸发器冷却片间的一定位置上设置温度检测装置,在压缩机工作时,检查是否结霜。
为此,在每到一定时间时,即求出冷气送风扇工作时所测温度和冷气送风扇停止时所测温度之差,根据此差值判断霜的有无确定是否开始除霜,在除霜开始后,检测蒸发器周围的温度,如果蒸发器温度达到一定值以上,除霜即结束。
冰箱的除霜控制装置,冰箱内设有热交换用蒸发器、抽吸通过所述蒸发器的空气的冷气送风扇和除霜加热器等,其特征在于它还由下述部分构成:装设在安装所述蒸发器上的固定部件上的温度检测器;进行下述操作程序的微机:求出当所述送风扇工作时由所述温度检测器测出的温度与当所述送风扇停止工作时所述温度检测器测出的温度之差;当输入程序时,当时温度差低于第一设定值,驱动所述除霜加热器,开始除霜;所述除霜操作开始后,当温度检测器所测温度高于第二设定值时,关闭所述除霜加热器,结束除霜操作。
1.3电冰箱门未关好的功能设计电冰箱门未关好此项功能是利用芯片MAX813L与CPU的P3.5口连接,MAX8L3L是看门狗及复位电路,如果看门狗输入在1.6S内未被触发,其输出值将为高电平,否则为低电平。
它就是利用高低电平来控制门未关好的时间来工作,从而产生报警。
1.4 本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求:①电冰箱具有自动除霜功能;②开门延时超过20秒发声报警;③制冷压缩机停机后自动延时3分钟后方能再启动;④设定2个测温点,测量范围:-26°C~+26°C,精度±0.5°C;⑤利用功能键分别控制温度设定、冷藏室及冷冻室温度设定等;⑥工作电压为180~240V,当欠压或过压时,禁止启动压缩机并用指示灯显示。
2 温度传感器在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。
我们在为冰箱测温系统中,为了克服上面提到的三个问题,采用了新型数字温度传感器DS1820,在对其测温原理进行详细分析的基础上,提出了提高DS1820测量精度的方法,使DS1820的测量精度由0.5摄氏度提高到0.1摄氏度以上,取得了良好的测温效果。
2.1 DS1820简介美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS1820,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。
由于每片DS1820含有唯一的硅串行数所以在一条总线上可直接挂接任意多个DS1820芯片。
从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息,仅需要一根口线(单线接口)。
读写及温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS1820供电,而无需额外电源。
温度传感器DS1820提供九位温度读数,构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法,并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。
2.2 DS1820内部结构主要由四部分组成64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的外形及管脚排列如下图2-1(PR35封装)所示: GND:地DQ:数据输入/输出脚(单线接口,可作寄生供电)VDD:电源电压。
图2-1 DS1820的外型及引脚排列2.3 DS1820的工作原理DS1820的内部结构如图2-2所示。
由图2-3可知,DS1820的64bit闪速ROM 主要有三个数字器件组成:图2-2 ROM内部结构它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。
光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的它既可寄生供电也可由外部5V电源提供在寄生供电情况下面,当总线为高电平时,DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上,当总线为低电平时,由电容向DS1820供电。
DS1820的测温原理:内部计数器对一个受温度影响的振荡器的脉冲计数,低温时振荡器的脉冲可以通过门电路,而当到达某一设置高温时振荡器的脉冲无法通过门电路。
计数器设置为-55℃时的值,如果计数器到达0之前,门电路未关闭,则温度寄存器的值将增加,这表示当前温度高于-55℃。
同时,计数器复位在当前温度值上,电路对振荡器的温度系数进行补偿,计数器重新开始计数直到回零。
如果门电路仍然未关闭,则重复以上过程。
温度表示值为9bit,高位为符号位,其结构如图2-3所示测量结果以9位数字量方式串行传送, 对DS1820的使用,多采用单片机实现数据采集。
处理时,将DS1820信号线与单片机一位口线相连,单片机可挂接多片DS1820,从而实现多点温度检测系统。
系统对DS1820的操作以ROM命令和存储器命令形式出现DS1820内部结构主要由64位ROM和单线接口、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器,存储器和控制器,8位CRC生成器,框图如图2-4所示主要的工作原理是通过电容滤波,和二极管构成整流后的信号送到64ROM,通过温度传感器有独立的单线接口,产生信号分别给存储器和控制器,存储器产生的信号通过高位缓存存储器送到8位CRC生成器,去显示,而另一路是通过温度灵敏元件送到高速缓存存储器,当温度过温度触发器TH就会产生信号给高速缓存存储器从而去自动调节温度,当温度偏低时,低温触发器就会发出报警信号给前记高速存储器进行缓存,调节好温度再送到生成器去显示,另一方面去送到寄存器去存储。