用51單片機及DS1820對電冰箱的工作過程進行控制

admin @ 2014-03-19 , reply:0

用51單片機及DS1820對電冰箱的工作過程進行控制
用51單片機及DS1820對電冰箱的工作過程進行控制

本文介紹採用DS1820進行溫度採集,以AT89S52為控制核心,對傳統電冰箱的工作過程進行控制的方法。

 一、電冰箱的工作原理及控制要求

電冰箱的控制原理。是根據蒸發器的溫度,控制製冷壓縮機的啟、停,使冰箱內的溫度保持在設定溫度範圍內。通常,當蒸發器溫度高至3℃~5℃時啟動壓縮機製冷,當溫度低於-10℃~-20℃時停止製冷。 關斷壓縮機。採用單片機。可以使控制更準確、靈活。 電冰箱採用單片機控制的主要功能及要求如下:

  1.溫控外調;看隨時預置所需的冷凍室、冷藏室溫度。控制準確,精度±0.5℃。

 2.數字顯示:通過數碼管顯示冷凍室、冷藏室設定溫度和實際溫度。壓縮機啟、停和速凍、報警狀態。

 3.自動化霜功能:當霜厚達3mm時自動除霜。

 4.製冷壓縮機斷電延時保護功能:停機后自動延時3min後方能再次啟動。

 5.開門延時發聲報警功能:開門延時超過2min發聲報警。

 6.電源過欠壓保護功能:工作電壓180V-240V,當欠壓或過壓時,禁止啟動壓縮機,並用指示燈顯示。

 7.連續速凍時間設定範圍1h~8h。

 二、電冰箱控制系統硬體電路設計

1.主機電路

主機電路採用AT89S52單片機、三片DS1820構成基本系統,此外。還有功能鍵和LED數碼顯示,以及一些附加電路,如除霜電路、電壓檢測和聲音報警電路等。電路框圖如下圖所示。



2.溫度採集電路溫度採集採用DS1820。

 D51820具有獨特的單線介面,僅需一隻引腳進行通訊,簡單的多點分佈應用,無需外部器件,可通過數據線供電。零待機功耗。測溫範圍-55℃~+125℃,以0.5℃遞增。溫度以9位數字量讀出。溫度數字置轉換時間200ms,相關電路如下圖所示。



  3.數碼顯示採用4位共陽數碼管動態顯示,第一位顯示功能代碼,第二、三、四位分別顯示溫度的十位、個位和小數位,下圖是其顯示電路。



  4.按鍵控制及開門檢測開關這裡共採用4隻按鍵,即功能切換、溫度加、溫度減。以及返回。分別接在P2.3、P2.2、P2.1、P2.0.開門檢測開關接在P1.4.其電路如下圖所示。



5.過、欠壓保護電路電路如下圖所示。過、欠壓保護採用電壓比較器。當超出範圍時,給89S52送一個低電平。

  6.聲音報警電路當開門時間超過2min時,單片機將P1.5口置為低電平,通過三極體驅動蜂鳴器發出報警聲。其電路如下圖所示。



  7.製冷壓縮機和除霜電熱絲啟、停控制電路單片機控制信號經P1.6和P1.7口輸出,控制固態繼電器去控制製冷壓縮機和除霜電熱絲啟、停。其電路如圖所示。



  三、電冰箱控制系統軟體設計

電冰箱控制程序主要有3大部分:主程序、定時器T0中斷服務程序和定時器T1中斷服務程序。

 1.主程序主程序是整個電冰箱的總控制程序。如控制各單元初始化、控制中斷、定時、顯示。鍵盤檢測等。

 2.T0中斷服務程序T0中斷服務程序主要完成電源欠壓、過壓處理。

 3.T1中斷服務程序T1工作於計數方式,通過計數達到延時3min的目的。T1的中斷服務程序主要完成3 min定時及速凍時間、開門時間等各種檢測,並根據檢測結果進行比較、分析,以控制執行元件工作。

 用AT89S52作為電冰箱的核心控制器件。加上數碼管和按鍵。使得操作靈活、控制精確、顯示直觀。

 用DS1820就不需要模數轉換。




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