基于stc單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)及海爾電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

洛陽(yáng)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱單片機(jī)原理與接口技術(shù)設(shè)計(jì)題目基于STC單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè)通信工程班級(jí)學(xué)號(hào)姓名完成日期

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：基于STC單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容利用STC系列單片機(jī)作為微控制器開發(fā)一套軟、硬結(jié)合的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要包括以下內(nèi)容：使用Proteus7.8進(jìn)行仿真電路原理圖設(shè)計(jì)，主要包括LCD顯示模塊、串口通信模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LED發(fā)光二極管、鍵盤等接口電路的設(shè)計(jì)；結(jié)合電路原理圖，在KeiluVision4軟件環(huán)境下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)。主要包括流水燈、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、LCD字符顯示、鍵盤控制等功能程序設(shè)計(jì)；進(jìn)行電路元器件的識(shí)別，學(xué)習(xí)分立元件、集成電路等芯片的焊接方法與技巧，集中進(jìn)行電路板焊接與測(cè)試；將編寫的各模塊程序下載到測(cè)試后的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，驗(yàn)證硬件實(shí)現(xiàn)的效果是否與軟件仿真一致；結(jié)合器件選擇、原理圖設(shè)計(jì)、硬件焊接、軟件編程調(diào)試、軟硬件聯(lián)調(diào)等方面寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、設(shè)計(jì)要求完成綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行模塊分解，掌握各部分電路的工作原理；每組協(xié)作完成電路板的焊接，掌握故障排除方法，完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)及開發(fā)；結(jié)合KeiluVision4軟件在焊接無(wú)誤的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開發(fā)出流水燈、LCD顯示模塊，通信模塊等程序設(shè)計(jì)；根據(jù)分組情況，從硬件、軟件方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行逐一答辯考核；按照要求撰寫課程設(shè)計(jì)論文。指導(dǎo)教師：20年12月16日課程設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)成績(jī)：指導(dǎo)教師：_______________年月日基于STC單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)摘要關(guān)鍵詞：STC單片機(jī)，仿真設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，計(jì)數(shù)器，串行通信ExperimentPlatformDevelopmentDesignBasedonSTCMicrocontrollerABSTRACTKEYWORDS:STCmicrocontroller,Simulationdesign,Experimentplatform,Counter,Serialcommunication目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 I目錄 III前言 1第1章 系統(tǒng)概述 21.1 設(shè)計(jì)題目 21.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 21.2.1 設(shè)計(jì)目的 21.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 21.2.3 設(shè)計(jì)要求 21.2.4 設(shè)計(jì)步驟 2第2章 整體設(shè)計(jì)方案 32.1 開發(fā)板整體外觀 32.2 整板電路PROTUES仿真電路 32.3 軟件功能描述 32.4 仿真軟件PROTUES中的效果圖 3第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 43.1兩位一體共陰數(shù)碼管 43.1.1 數(shù)碼管概述 43.1.2 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 43.1.3 兩位一體共陰數(shù)碼管和74LS374鎖存器接口電路 43.2 LCD1602液晶 43.2.1 LCD1602液晶簡(jiǎn)介 43.2.2 LCD1602液晶引腳介紹 43.2.3 LCD1602液晶外圍接口電路 43.3串口通信 43.3.1 串口通訊概述 43.3.2 MAX232接口電路 4第4章 軟件設(shè)計(jì) 54.1程序整體流程圖 54.2程序清單 5第5章 調(diào)試及故障分析 65.1焊接準(zhǔn)備階段元器件測(cè)試、電路原理圖故障分析 65.2電路焊接過(guò)程中的故障分析 65.3程序編寫過(guò)程中的故障分析 65.4實(shí)物演示效果 6結(jié)論 7謝辭 8參考文獻(xiàn) 9附錄 10PAGEPAGEXIV前言實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述設(shè)計(jì)題目系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)步驟整體設(shè)計(jì)方案開發(fā)板整體外觀整板電路PROTUES仿真電路軟件功能描述仿真軟件PROTUES中的效果圖硬件電路設(shè)計(jì)3.1兩位一體共陰數(shù)碼管數(shù)碼管概述數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩位一體共陰數(shù)碼管和74LS373鎖存器接口電路LCD1602液晶LCD1602液晶簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD1602液晶引腳介紹LCD1602液晶外圍接口電路3.3串口通信串口通訊概述MAX232接口電路軟件設(shè)計(jì)4.1程序整體流程圖4.2程序清單調(diào)試及故障分析5.1焊接準(zhǔn)備階段元器件測(cè)試、電路原理圖故障分析5.2電路焊接過(guò)程中的故障分析5.3程序編寫過(guò)程中的故障分析5.4實(shí)物演示效果結(jié)論謝辭參考文獻(xiàn)李蒙，毛建東.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2010（大家可以再添加幾篇參考文獻(xiàn)）附錄目錄摘要 I目錄 II1緒論 11.1電冰箱與食品概述 11.2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理 11.3電冰箱用制冷劑 3第二章XX電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理 52.1電冰箱的組成、分類及型號(hào) 52.2單門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理 72.3單門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理 82.4對(duì)開門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理 10第三章XX電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 113.1電源電路的設(shè)計(jì) 113.2溫度檢測(cè)電路和溫度調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì) 123.3關(guān)機(jī),開機(jī)的檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 133.3.1關(guān)機(jī)檢測(cè)電路 133.4電冰箱控制電路原理圖設(shè)計(jì) 15第四章XX電冰箱故障分析 174.1壓縮機(jī)不啟動(dòng)故障分析 174.2壓縮機(jī)不停故障分析 174.3不除霜故障分析 184.4事例分析 18第五章總結(jié)與展望 205.1論文總結(jié) 205.2論文展望 20致謝 21參考文獻(xiàn) 23PAGE51緒論1.1電冰箱與食品概述電冰箱是一個(gè)習(xí)慣性的稱呼，它泛指以人工方法獲得低溫，用以儲(chǔ)存食品和其他需要低溫儲(chǔ)藏物品的制冷設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，它是家庭、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科研中使用的各種類型、性能和用途的冷藏（柜）的總稱。電冰箱主要是指家用電冰箱，它是以電能作為原動(dòng)力，通過(guò)不同的制冷機(jī)械，而使箱內(nèi)保持低溫的制冷設(shè)備。電冰箱的主要作用是保鮮、保質(zhì)，儲(chǔ)藏食品和其他物品。電冰箱給人們的生活、工作帶來(lái)了極大的方便。普通電冰箱的制冷劑采用R12.發(fā)泡劑用R11。20世紀(jì)70年代以來(lái)的研究表明，氯氟烴類（CFCs，簡(jiǎn)稱氟利昂）對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，于是新型環(huán)保電冰箱應(yīng)運(yùn)而生。新型環(huán)保電冰箱，一類是不再使用氯氟烴類物質(zhì)作為制冷劑的符合環(huán)保要求的電冰箱；另一類是指制冷劑和箱體保溫發(fā)泡材料都不使用氯氟烴類物質(zhì)，分別改用替代物，不再污染環(huán)境的電冰箱。按國(guó)際案例，后一類電冰箱可以被稱為“雙綠色”，是一種完全符合國(guó)際環(huán)保要求的新型電冰箱。1.2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理蒸氣壓縮式電冰箱的制冷系統(tǒng)主要是由壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、干燥過(guò)濾器、蒸發(fā)器五大部分組成，由制冷管道將其連成密閉系統(tǒng)，如圖1-2所示。圖1-2蒸氣壓縮式電冰箱制冷原理圖制冷劑在這個(gè)密閉系統(tǒng)中不斷的循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱交換。其工作過(guò)程是：液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，汽化成低壓、低溫的蒸氣；被壓縮機(jī)吸入后，被壓縮成為高壓、高溫的蒸氣；然后排入冷凝器中向冷卻物質(zhì)（水或空氣）放熱而冷凝成為稍高于常溫的高壓液體；這種制冷劑液體先通過(guò)干燥過(guò)濾器將可能混有的污垢和水分清除后，再經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流變?yōu)榈蛪骸⒌蜏氐闹评湟后w進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，如此反復(fù)循環(huán)，從而使電冰箱內(nèi)溫度逐漸降低，達(dá)到人工制冷的目的。制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)狀態(tài)的變化如下。冷凝器中制冷劑凝為液體時(shí)放熱，蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸熱。在壓縮機(jī)的吸入管及蒸發(fā)器的末端制冷劑呈過(guò)熱蒸氣狀態(tài)（吸氣過(guò)熱），在壓縮機(jī)排氣管及冷凝器入口處制冷劑也呈過(guò)熱蒸氣狀態(tài)（排氣過(guò)熱），而在冷凝器的末端出口處，由于外界物質(zhì)（冷卻水或冷卻空氣）的充分吸熱，制冷劑液體呈過(guò)冷狀態(tài)（過(guò)冷液體）。系統(tǒng)的壓力分布是：壓縮機(jī)排氣口至毛細(xì)管入口處為高壓部分，這種高壓稱為冷凝壓力（相應(yīng)的溫度為冷凝溫度）；從毛細(xì)管末端至壓縮機(jī)吸入端為低壓部分，這種低壓被稱為蒸發(fā)壓力（相應(yīng)的溫度為蒸發(fā)溫度）；在壓縮機(jī)中壓力由低至高的變化。壓縮機(jī)用來(lái)提高制冷劑氣體的壓力和溫度。冷凝器用來(lái)放熱，使制冷劑氣體凝結(jié)成液體。干燥過(guò)濾器用來(lái)濾除制冷劑液體中的污垢和水分。毛細(xì)管使制冷劑液體在冷凝器和蒸發(fā)器之間形成一個(gè)壓力差，達(dá)到節(jié)流、降壓的目的。蒸發(fā)器能使制冷劑液體吸熱汽化，從而降低其周圍的溫度。因此，要使制冷劑永遠(yuǎn)重復(fù)利用，在制冷系統(tǒng)中達(dá)到制冷效果，上述五大部件缺一不可。由于使用條件的不同，有的制冷系統(tǒng)在上述五大部件的基礎(chǔ)上，還增添了一些附屬設(shè)備以滿足系統(tǒng)的需要。1.3電冰箱用制冷劑現(xiàn)在XX集團(tuán)主要用的制冷劑是R600a，R600a的化學(xué)名稱是異丁烷，是國(guó)際公認(rèn)的電冰箱制冷劑之一，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用，也不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，熱學(xué)性能也比較好，為歐洲環(huán)保組織積極倡導(dǎo)使用的制冷劑。制冷劑為異丁烷的電冰箱在歐洲占有很大的市場(chǎng)份額，我國(guó)出口到歐洲的電冰箱很多也采用異丁烷作制冷劑。R600a是一種性能優(yōu)異的制冷劑，其特點(diǎn)是冷卻能力強(qiáng)、耗電量低、負(fù)載溫度回升速度慢。應(yīng)用于電冰箱的R600a中異丁烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.9%，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1×10-3%，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于1×10-6%。R600a在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下蒸發(fā)溫度為-17℃，凝固點(diǎn)為-160℃，屬中溫制冷劑。它無(wú)毒，但可燃、可爆，在空氣中爆炸的體積分?jǐn)?shù)為1.8%-8.4%，故有RR600a用于電冰箱時(shí)，電器元件應(yīng)采用防爆型，避免產(chǎn)生火花，因此壓縮機(jī)銘牌上有黃色火苗易燃標(biāo)志，使用無(wú)觸點(diǎn)的PTC啟動(dòng)繼電器。用于無(wú)霜電冰箱的除霜系統(tǒng)可采用電阻式接觸加熱方式，使其表面溫度遠(yuǎn)低于R600a的燃燒溫度（494℃）。壓縮機(jī)必須采用適合于R600a的專用壓縮機(jī)。R600a的單位體積制冷量比R12低，故要求壓縮機(jī)的排氣量至少應(yīng)增加一倍。試驗(yàn)結(jié)果表明：與R12相比，R600a耗電量降低約12%，噪音降低約2dB（A）。若電冰箱制冷管路所用制冷劑為R600a，用R12代換將引起回氣壓力升高、壓縮機(jī)過(guò)熱和高壓壓力過(guò)高，從而使壓縮機(jī)使用時(shí)間變短并容易損壞，所以R12與R600a是不允許代換的第二章XX電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理2.1電冰箱的組成、分類及型號(hào)電冰箱應(yīng)具有制冷、保溫和控溫三項(xiàng)基本功能，為了實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)基本功能，蒸氣壓縮式電冰箱主要由箱體、制冷系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和附件四部分組成，如表2-1所示。其中，箱體是絕熱保溫部件，制冷系統(tǒng)是電冰箱的心臟部件，電氣控制系統(tǒng)是電冰箱的指揮部件。圖2-1XX雙門電冰箱的分解圖電冰箱的種類很多，它的形式向?qū)嵱眯院兔烙^性方面不斷發(fā)展。從不同的角度出發(fā)，電冰箱有不同的分類方法，通常主要有以下幾種：按照結(jié)構(gòu)類型分類即按電冰箱箱門數(shù)量的多少來(lái)區(qū)分，一般可劃分為單門電冰箱、雙門電冰箱、對(duì)開雙門壁柜電冰箱、三門電冰箱、多門電冰箱。按照用途分類，可以分為冷藏電冰箱、冷凍電冰箱、冷藏冷凍電冰箱。按照冷凍室溫度的不同，電冰箱可分為一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)、四星級(jí)。按照適用的氣候環(huán)境，電冰箱可分為亞熱帶型、溫帶型、亞熱帶型和熱帶型四種類型。按冷卻方式的不同，電冰箱可分為直冷式、間冷式和間直冷并用式三種類型。按照規(guī)定，我國(guó)早期電冰箱的型號(hào)用字母、數(shù)字標(biāo)注，它表明了電冰箱的類型、有效容積等內(nèi)容，新型電冰箱型號(hào)的表示方法如圖2-2所示，圖2-2新型電冰箱型號(hào)的表示方法產(chǎn)品代號(hào):“B”表示家用電冰箱；用途功能代號(hào)：冷藏電冰箱為“C”，冷藏冷凍電冰箱為“CD”，冷凍電冰箱為“D”；規(guī)格代號(hào)：說(shuō)明產(chǎn)品的有效容積（L），用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；冷卻方式代號(hào)：無(wú)霜電冰箱用字母“W”表示；改進(jìn)設(shè)計(jì)序號(hào)：用英文字母順序表示，不能使用“I”、“M”、“O”、“S”、“W”、“Y”；控制方式代號(hào)：機(jī)械控制不標(biāo)注，電腦控制用“Y”表示；節(jié)能標(biāo)記代號(hào)：，普通及普通節(jié)能不標(biāo)注，“S”表示超級(jí)節(jié)能;溫區(qū)標(biāo)記代號(hào)：雙溫區(qū)及以下不標(biāo)注，多溫區(qū)用“M”標(biāo)注；外觀顏色標(biāo)識(shí)：“A”表示珍珠白，“F”表示金絲黃，“D”表示銀色，“M”表示銀灰。2.2單門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理單門電冰箱只有一扇門，沒有專門的冷凍室，其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示:圖2-3單門電冰箱結(jié)構(gòu)示意圖單門電冰箱的制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、毛細(xì)管及蒸發(fā)器組成，其制冷系統(tǒng)工作原理和組成如圖2-4所示。圖2-4單門電冰箱制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理由圖2-4可知，當(dāng)電冰箱通電運(yùn)行時(shí)，制冷劑經(jīng)冷凝器、干燥過(guò)濾器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器，最后被壓縮機(jī)吸回，即完成一個(gè)單系統(tǒng)循環(huán)。被吸回的低溫低壓制冷劑為氣態(tài)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮變?yōu)楦邷馗邏哼^(guò)熱蒸氣，經(jīng)排氣管進(jìn)入冷凝器；高溫高壓氣體在冷凝器中散熱后，變?yōu)楦邏褐袦匾簯B(tài)，然后經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器濾除雜質(zhì)和水分后，進(jìn)入毛細(xì)管；在毛細(xì)管中節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)；在蒸發(fā)器中，制冷劑液體汽化為干飽和蒸氣，從而大量吸收箱內(nèi)空氣和食物的熱量，達(dá)到制冷的目的；在回氣管中，制冷劑過(guò)熱氣體再次被吸入壓縮機(jī)，如此周而復(fù)始地實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。圖2-5所示為另一種直冷式單門電冰箱的制冷系統(tǒng)。與上訴制冷系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)增設(shè)副冷凝器（蒸發(fā)盤加熱器）及門框防露管。副冷凝器設(shè)置在電冰箱底部的接水盤上，依靠冷凝熱去蒸發(fā)露水。門框防露管布置在門框周邊，用散發(fā)出的熱量對(duì)門框加熱，使門框不凝露。制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)的流向是：壓縮機(jī)→主冷凝器→箱門防露管→干燥過(guò)濾器→毛細(xì)管→蒸發(fā)器→回氣管→壓縮機(jī)。圖2-5直冷式單門電冰箱制冷系統(tǒng)2.3單門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理雙門直冷式電冰箱就是有兩扇門的電冰箱，其中以上下箱門結(jié)構(gòu)的電冰箱最為常見，以下是雙門電冰箱的結(jié)構(gòu)圖和實(shí)物圖，如圖2-6所示：圖2-6雙門電冰箱的結(jié)構(gòu)圖和實(shí)物圖雙門直冷式電冰箱在冷藏室和冷凍室中各設(shè)一個(gè)獨(dú)立的蒸發(fā)器。兩個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)在制冷系統(tǒng)中，共用一根毛細(xì)管，這種蒸發(fā)器稱為單節(jié)流雙蒸發(fā)器。這種電冰箱的冷凝器，有的安裝在箱內(nèi)背后；有的則采用內(nèi)藏式，安裝在箱體兩側(cè)或箱門附近的外殼內(nèi)（即所謂的門框防露管），圖2-7為早期雙門直冷式電冰箱制冷系統(tǒng)圖。圖2-7早期雙門直冷式電冰箱制冷系統(tǒng)圖其制冷系統(tǒng)工作原理是：當(dāng)電冰箱通電運(yùn)行時(shí)，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機(jī)→副冷凝器→冷凝器→門框防露管→干燥過(guò)濾器→毛細(xì)管→冷藏室蒸發(fā)器→冷凍室蒸發(fā)器→壓縮機(jī)，即完成一個(gè)單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細(xì)管先進(jìn)入冷藏室蒸發(fā)器，再進(jìn)入冷凍室蒸發(fā)器。目前，比較流行的冷凍室下置抽屜式電冰箱的制冷系統(tǒng)如圖2-8所示。其工作原理是：當(dāng)電冰箱通電運(yùn)行時(shí)，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機(jī)→副冷凝器→冷凝器→門框防露管→干燥過(guò)濾器→毛細(xì)管→冷凍室蒸發(fā)器→冷藏室蒸發(fā)器→吸氣管→壓縮機(jī)，即完成一個(gè)單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細(xì)管先進(jìn)入冷藏室蒸發(fā)器，再進(jìn)入冷凍室蒸發(fā)器。圖2-8雙門直冷抽屜式電冰箱制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖冷凍室蒸發(fā)器為外露式、擱架式蒸發(fā)器，多層串聯(lián)，將空間分割成若干層，生熟或不同食品儲(chǔ)存在不同的抽屜里，相互不串味。冷凍室溫度比較均勻，制冷速度快，結(jié)霜量較少，而且存取食物互不影響，即提高了食品的儲(chǔ)存質(zhì)量，又降低了能耗。2.4對(duì)開門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理對(duì)開門電冰箱屬于大容積電冰箱，整體豪華大氣，可最大限度地滿足現(xiàn)代家庭對(duì)食物保鮮冷凍的需求，其主要的結(jié)構(gòu)如圖2-9所示：圖2-9XXBCD-518WS內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖2-10XXBCD-518WS制冷系統(tǒng)圖2-10所示為XXBCD-518WS制冷系統(tǒng)。XXBCD-518WS為雙系統(tǒng)電腦控制電冰箱，在冷藏、冷凍室各有一個(gè)蒸發(fā)器，通過(guò)電磁閥換向?qū)崿F(xiàn)冷藏溫度的控制；采用雙溫雙控工作方式，可以根據(jù)環(huán)境溫度、電冰箱內(nèi)部溫度及負(fù)載大小等參數(shù)調(diào)節(jié)控制參數(shù)，優(yōu)化能源使用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降躁，提高溫控精度，提高冷凍能力，改善冷凍效果。制冷工作原理：制冷劑首先通過(guò)壓縮機(jī)被壓縮成高壓氣體，然后經(jīng)過(guò)冷凝器以及門框防露管散熱變成高壓液體，再經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器除去水分，通過(guò)電磁閥進(jìn)入毛細(xì)管。毛細(xì)管節(jié)流后，制冷劑經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器吸熱由液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)，最后經(jīng)過(guò)回氣管回到壓縮機(jī)，如此循環(huán)。第三章XX電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1電源電路的設(shè)計(jì)一個(gè)冰箱的電源是外部電源與冰箱內(nèi)部電力系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，擁有一個(gè)好的電源電路設(shè)計(jì)將幫助電冰箱更好的使用，甚至可以減少故障出現(xiàn)的頻率和延長(zhǎng)使用壽命，所以說(shuō)電源電路的設(shè)計(jì)是非常有必要的。假如沒有電源電路，冰箱可能會(huì)突然燒壞或停機(jī)，將嚴(yán)重影響冰箱的正常使用。具體的電源電路設(shè)計(jì)如圖3.1所示。從這個(gè)電源電路中可以獲得控制電路所需要的直流14V和直流6.8V電壓。圖3-1電源電路變壓器T801將輸入的支流220V電壓變?yōu)榻涣?6V的電壓，經(jīng)過(guò)二極管VD805和VD806組成的全波整流電路整流后，在經(jīng)電容器C806濾波，得到一個(gè)直流14V的電壓。DC14V的電壓再經(jīng)穩(wěn)壓管D808，電阻R812和電容C808組成的簡(jiǎn)單穩(wěn)壓回路作用，得到一個(gè)DC6.8V的電壓，該電壓供控制電路中的其他部件使用。TNR801是一只壓敏電阻，具有抗干擾過(guò)流保護(hù)的作用。當(dāng)輸入的交流220V電壓過(guò)高，或因閃電造成的高壓竄入電路時(shí)，它會(huì)因高電壓的作用使TNR801阻值急劇減小而燒斷熔絲F801，使變壓器初級(jí)短路，從而對(duì)控制電路起到保護(hù)作用。3.2溫度檢測(cè)電路和溫度調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)溫度能給消費(fèi)群眾帶來(lái)一種直觀的感覺，能準(zhǔn)確的反應(yīng)冰箱實(shí)際的工作情況，也能幫助人們有效的控制冰箱內(nèi)的食物，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能的效果，所以溫度的檢測(cè)電路和溫度的調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)是非常有必要的。假如沒有這兩個(gè)電路，里面的食物可能被凍壞或很快就壞了人們都還不知道，不能達(dá)到消費(fèi)者理想的效果。具體的如下所訴：溫度檢測(cè)電路如圖3.2所示。當(dāng)冷藏室溫度升高時(shí)，熱敏電阻Rｔ的阻值就減小，電壓Uｓ增加。如Uｃ=6.8V，冷藏室溫度為30℃圖3-2溫度檢測(cè)電路溫度調(diào)節(jié)電路如圖3.3所示。滑動(dòng)電阻R124是一個(gè)滑鍵電位器，它的滑動(dòng)鍵就是該電冰箱的溫度設(shè)定鈕，改變滑鍵的位置就可以改變電壓Uｒ的大小，Uｒ的變化決定壓縮機(jī)的開停，于是就控制電冰箱冷藏室的溫度。調(diào)節(jié)滑鍵電位器可使Uｒ在設(shè)定范圍1.5～2.2V之間變化。圖3-3溫度調(diào)節(jié)電路3.3關(guān)機(jī),開機(jī)的檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)開機(jī)、關(guān)機(jī)直接控制電冰箱的開啟與停止，能保證電冰箱的正常使用，同時(shí)也能有效的管控電冰箱，所以電冰箱的開機(jī)、關(guān)機(jī)設(shè)計(jì)也是非常有必要的。假如沒有這兩個(gè)設(shè)計(jì)，不僅不能有效的控制電冰箱的正常使用，還可能造成更多的能源浪費(fèi)。具體的設(shè)計(jì)如下：3.3.1關(guān)機(jī)檢測(cè)電路關(guān)機(jī)檢測(cè)電路如圖3.4所示。在這個(gè)電路中，由比較集成電路Q802發(fā)出停機(jī)信號(hào)。工作原理：利用Q802的一組電壓比較運(yùn)算放大器，將溫度檢測(cè)電路輸出的電壓Uｓ與溫度調(diào)節(jié)電路中設(shè)定電壓Uｒ進(jìn)行比較，以確定壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，⑦腳是正輸入端，⑥腳是負(fù)輸入端，①腳是輸出端。溫度傳感器檢測(cè)的電壓信號(hào)Uｓ加到⑦腳上，溫度調(diào)節(jié)按鈕預(yù)選設(shè)定的電壓Uｒ輸入到⑥腳，比較器對(duì)這兩個(gè)電壓進(jìn)行比較。當(dāng)Uｓ<Uｒ時(shí)，①腳輸出為低電平（常用“0”表示），發(fā)出停機(jī)信號(hào)；當(dāng)Uｓ>Uｒ時(shí)，①腳就輸出高電位（常用“1”表示），壓縮機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)。圖3-4關(guān)機(jī)檢測(cè)3.3.2開機(jī)檢測(cè)電路如圖3.5所示。比較運(yùn)算放大器的④，⑤腳負(fù)責(zé)發(fā)出“開機(jī)”信號(hào)。電阻R801和R802的直流電壓進(jìn)行分壓，使Q802的⑤腳電壓固定在近似4V，冷藏室傳感器輸入的電壓US接入到④腳，電壓比較器對(duì)這兩個(gè)電壓進(jìn)行比較，以確定壓縮機(jī)的狀態(tài)。當(dāng)冷藏室的溫度上升時(shí)US也在上升，US﹥4V時(shí)，Q802②腳輸出端為低電平，這就是開機(jī)信號(hào)。當(dāng)冷藏室傳感器所感受的溫度在3.5℃上時(shí)，Q802②腳輸出端輸出低電平圖3-5開機(jī)檢測(cè)電路3.4電冰箱控制電路原理圖設(shè)計(jì)電冰箱控制電路的設(shè)計(jì)如同人體的大腦，它能有效的控制電冰箱的各個(gè)部件設(shè)計(jì)和支配各個(gè)部件的正常使用，如果哪個(gè)地方出現(xiàn)問(wèn)題也能準(zhǔn)確的做出反應(yīng)，故控制電路原理設(shè)計(jì)是所有設(shè)計(jì)中最重要的，也是非常有必要的。假如沒有這樣的設(shè)計(jì)，電冰箱整個(gè)控制電路將會(huì)一片混亂，電冰箱會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，嚴(yán)重影響電冰箱的正常使用。具體的設(shè)計(jì)如下：電冰箱的電子控制電路由制冷壓縮機(jī)電路，溫度控制電路和除霜電路組成，如圖3-8所示。其中制冷壓縮機(jī)電路采用集成電路控制壓縮機(jī)的開停。溫度控制電路采用電子溫控器，利用熱敏電阻的負(fù)溫度特性設(shè)置溫度傳感器感知箱內(nèi)的溫度，通過(guò)一組電壓比較放大器，將溫度感知電路的輸出電壓與固定電壓進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)開停機(jī)信號(hào)的識(shí)別電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)去控制壓縮機(jī)的開停。除霜電路也是通過(guò)電壓比較運(yùn)算放大器組成的檢知電路的輸出電位，使三極管處于飽和或截止?fàn)顟B(tài)，從而控制繼電器的動(dòng)作，達(dá)到除霜的目的?；倦娐贩譃椴僮鞅P和控制板兩部分。操作盤設(shè)置在冰箱的前框上，其外型如圖3.6所示。操作盤由冷凍室除霜操作和溫度調(diào)節(jié)兩部分組成，原理如圖3.7所示。圖3-6電冰箱操作盤圖3-7操作盤電路圖該電冰箱除霜方式為半自動(dòng)除霜。開始除霜時(shí)由人工操作，停止除霜時(shí)可自動(dòng)結(jié)束，也可人工停止。表3-1電冰箱溫度調(diào)節(jié)盤調(diào)溫表刻度盤指示點(diǎn)溫度調(diào)節(jié)內(nèi)容1比“4”高3℃4冷藏室溫度約3℃，冷凍室溫度約7比“4”低3℃HEAVYCOOL環(huán)境溫度＜10℃操作盤上的餓溫度調(diào)節(jié)是用來(lái)調(diào)節(jié)冷藏室溫度的。在溫度調(diào)節(jié)的刻度盤上共有四個(gè)指示點(diǎn)，調(diào)節(jié)冷藏室溫度時(shí)，通過(guò)調(diào)滑動(dòng)調(diào)節(jié)鈕，可使其與刻度盤上的指示點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。也可使其對(duì)準(zhǔn)刻度盤兩點(diǎn)之間的任意位置。具體調(diào)節(jié)內(nèi)容見表3.1?；瑒?dòng)調(diào)節(jié)鍵是一個(gè)控溫滑鍵電位器，由它設(shè)定冷藏室的溫度。箱內(nèi)的溫度傳感器將感知冷藏箱溫度的變化，并將溫度變化量轉(zhuǎn)化為電壓變化量。這兩個(gè)電壓信號(hào)輸入到控制板中的電壓比較運(yùn)算放大器中進(jìn)行電壓比較。當(dāng)冷藏室溫度慢慢上升，超過(guò)電位器的固定電壓時(shí)，比較放大器輸出低電平，然后再通過(guò)信號(hào)識(shí)別和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使壓縮機(jī)開始制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。圖3-8電冰箱控制電路原理方框圖第四章XX電冰箱故障分析4.1壓縮機(jī)不啟動(dòng)故障分析電冰箱壓縮機(jī)電路分析。首先檢查壓縮機(jī)是否損壞，用萬(wàn)用表的“R×1”當(dāng)檢查T801的初、次級(jí)線圈均有交流電壓而壓敏電阻TNR801也未損壞時(shí)，可用萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量電源電路有無(wú)直流電壓輸出，正常時(shí)為13～14V。如無(wú)直流電壓輸出或只有6～7V時(shí)，可判定為整流管燒壞或其中一只燒壞。也可檢查判斷穩(wěn)壓二極管D808是否損壞或?yàn)V波電容是否濾電、失效等。如電源電路無(wú)故障，壓縮機(jī)仍不啟動(dòng)，可重點(diǎn)檢查Q802（TA753399）的U⒌和U⒋電壓，如U4＜U5，則壓縮機(jī)不會(huì)啟動(dòng)。4.2壓縮機(jī)不停故障分析壓縮機(jī)不停一般多由控制繼電器造成。由于壓縮機(jī)電機(jī)繞組的電感作用，串接在壓縮機(jī)電機(jī)繞組中的控制繼電器常因觸點(diǎn)粘連而不能斷開，造成壓縮機(jī)不停。檢查是否粘連的簡(jiǎn)便方法是：按下除霜按鈕，如果壓縮機(jī)仍不停機(jī)，可判斷為控制繼電器存在故障。另外，Q802U6的電位低也會(huì)造成壓縮機(jī)不停。即冷藏室溫度傳感器的溫度特性變差，溫度降低時(shí)其中阻值不再增加或增大不明顯，就使U6的電位值偏低，造成壓縮機(jī)不停。當(dāng)傳感器有故障時(shí)，應(yīng)更換新的傳感器。如除霜時(shí)壓縮機(jī)仍不停，可檢查Q811是否擊穿。可用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量繼電器線圈有無(wú)工作電壓，如有直流電壓（約13V）說(shuō)明管已擊穿，如無(wú)直流電壓說(shuō)明Q811正常。也可檢查二極管D803，如此管斷路也不能停機(jī)。4.3不除霜故障分析（1）根據(jù)除霜電路的工作原理，檢查除霜控制電路各點(diǎn)電壓和元器件接觸是否良好。（2）檢查操作盤上除霜按鍵是否完好，冷凍室傳感器和電阻R809是否短路。如出現(xiàn)短路現(xiàn)象或除霜按鍵接觸不良，則不能發(fā)出除霜信號(hào)。（3）檢查控制板上除霜加熱器電路電壓，測(cè)量Q812是否損壞，當(dāng)Q812損壞后，繼電器RY02就無(wú)法接通除霜加熱器。（4）檢查除霜加熱絲及溫度熔斷絲是否燒斷，一旦燒斷，除霜電路將被切斷導(dǎo)致不能除霜。4.4事例分析[例1]故障現(xiàn)象一臺(tái)控制式電冰箱不制冷。分析與檢修:通電試機(jī)壓縮機(jī)忽轉(zhuǎn)忽停。卸下熱敏電阻測(cè)其阻值正常測(cè)過(guò)熱、過(guò)流保護(hù)器良好測(cè)壓縮機(jī)線圈良好卸下冰箱后背上側(cè)外板測(cè)電控板上保險(xiǎn)管、壓敏電阻良好測(cè)變壓器副邊有交流輸出測(cè)整流有+14V直流電壓輸出。檢查接插件時(shí)發(fā)現(xiàn)有多處銹蝕。造成銹蝕的原因是:冰箱放在廚房?jī)?nèi)冰箱內(nèi)的控制板長(zhǎng)期受蒸氣侵蝕。用95%的酒精清洗接插件的銹蝕處10分鐘后插好接插件并建議用戶把冰箱移至廚房外通風(fēng)良好的地方。通電試機(jī)故障排除冰箱恢復(fù)制冷。[例2]故障現(xiàn)象一臺(tái)電冰箱不停機(jī)。分析與檢修:檢查發(fā)現(xiàn)冷藏室內(nèi)蔬菜凍壞按下除霜按鍵壓縮機(jī)停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)除霜后上述故障重復(fù)。折下冷藏室內(nèi)的熱敏電阻經(jīng)檢測(cè)良好打開前控制板外蓋測(cè)量控制板上電位器R121、R123良好測(cè)后控制板運(yùn)算