跟着电冰箱在日常日子中的遍及,人们对电冰葙的功用和操控功用的要求越来越高,为了满意人们实践日子中电冰箱的需求,以AVR单片机为中心,经过硬件和软件规划了电冰箱的操控体系,实验成果标明,该体系功用指标和功用到达了预期意图,具有功用完全、操作简略、使用方便等长处。该体系在同类产品中处于较高水平,具有较高的有用价值。
多年来电冰箱在国内市场上一向作为储物、保鲜的空间,人们关于电冰箱的需求也是最基本的冷冻、冻藏等功用。近年来,跟着家用电冰箱的遍及以及80后干流消费集体的敏捷兴起,人们对电冰箱的功用要求越来越高,加快了对电冰箱功用和需求的转型和晋级,相应地对电冰箱的操控功用要求也越来越高。
单片机自面世以来,功用不断提高,功用不断增多和完善,加之具有集成度高、功用强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、功用牢靠、价格低价等特色,因而,广泛使用在工业操控、智能仪器仪表、数据收集和处理、通讯体系、高档计算器、家用电器等范畴,依据AVR单片机的电冰箱操控体系的规划把单片机技能充分使用在电冰箱的操控体系上,为现代电冰箱的开展供给技能支撑。
1 体系总体规划
规划出的电冰箱控镧体系以AVR单片机为中心,包含硬件规划和软件规划2部分。整个体系具有以下功用;
1)守时检测电冰箱内冷冻室和冷藏室的温度,经过键盘人工给定冷冻室及冷藏室温度,并显现出设定值;
2)守时检测霜厚,当霜厚到达3 mm时主动除霜;
3)守时检测作业电压,并进行超限报警、制止压缩机作业;
4)守时检测门开关状况,并进行开门延时2 min报警;
5)单片机判别冷冻室及冷藏室检测到的温度是否在设定的范围内,并作出对压缩机的启、停操作,制冷压缩机停机后主动延时3 min后方能再发动;
6)经过键盘人工给定接连速冷时刻值,并显现出设定值,单片机判别速冷时刻是否在设定的范围内,并作出速冷操作处理;
7)使用显现电路显现体系中的各种状况。
1.1 硬件规划
依据AVR的电冰箱操控体系的硬件组成框图如图1所示,首要包含AVR单片机、A/D转化器、检测电路、报警电路、操控电路、时钟及复位电路、功用键及显现电路等的部分。
图1 操控体系的硬件组成框图
AVR单片机是高速嵌入式单片机,是整个操控体系的中心部件。因为其具有高速、低耗、保密、费用低价等长处,已广泛地使用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制造等范畴,使产品功用、精度和质量大幅度提高,故障率低,牢靠性高,本钱低价。
A/D转化器即模数转化器,是指一个将模仿信号转变为数字信号的电子元件。该规划选用的是ADC0809,是M美国国家半导体公司出产的CMOS工艺8通道,8位逐次迫临式A/D转化器。其内部有一个8通道多路开关,它可以依据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模仿输入信号中的一个进行A/D转化,是目前国内使用最广泛的8位通用A/D芯片。
检测电路首要完结电冰箱内冷冻室和冷藏室的温度检测、霜厚检测、作业电压检测、门开关状况检测等作业,并把相应的信息传递给单片执进行处理。检测电路的规划包含冷冻室及冷藏室温度检测、霜厚检测、电源电压检测和开门状况检测等电路的规划。
温度检测电路首要是完结冷冻室温度检测与及冷藏室温度检测,霜厚检测电路首要是检测霜的厚度,以便利霜厚到达3 mm时可以主动除霜。电源电压检测电路首要是检测作业电压,并进行超限报警、制止压缩机作业。报警电路首要是电源电压检测电路检测到作业电压超出极限时宣布报警信号。操控电路首要是操操控冷压缩机和除霜电热丝启、停操作。时钟及复位电路时钟及复位电路首要是给单片机供给时钟和复位信号,确保单片机可以正常地作业。功用键及显现电路首要完结用键盘对冷冻室、冷藏室进行设定和速冷操控设定,一起显现设定值和设定标志以及体系的各种状况。
1.2 软件规划
依据AVR的电冰箱操控体系的软件规划首要包含主程序、子程序和中止程序的规划。
1)主程序
主程序是整个电冰箱的总操控程序,比方操控单元的初始化、操控中止、守时、显现、键盘程序的发动与重复等。主程序流程框图如图2所示。
图2 主程序流程框图
2)子程序
子程序包含显现子程序、键盘扫描子程序、依标志位调相应的显现子程序、加一及减一处理子程序、读ADC0809通道转化数子程序、速冷处理子程序、温度比较并处理子程序和除霜操控子程序等8个子程序。
显现子程序便是将显现缓冲区的数据一位一位地从RXD端输出给显现器,显现出数据和状况。键盘扫描子程序具有判别键盘上是否有键按下和判别闭合的键号两个方面的功用。
依标志位调相应的显现子程序便是依据标志位的内容把相应的设置数经过7段字型码转化后送入到显现缓冲区去。
加一与减一处理子程序都是当主程序判别到是加一或减一操作时便是依标志位将相应的设置数加一或是减一处理。
读ADC0809通道转化数子程序便是发动ADC0809而且将转化后的数读入相应的缓冲区中。
速冷操控子程序便是人工设定一个接连速冷时刻,单片机再进行操控,让压缩机接连作业时刻为设定的接连速冷时刻。
温度比较并处理便是将冷冻室温度与冷藏室温度实践温度的平均值与设置温度进行比较,若超出范围就进行处理,不然就回来。
除霜操控子程序便是将ADC0809转化后的值与霜厚为3 mm时的对应值进行比较,若小于3 mm时就不需求除霜,不然就发动除霜加热丝进行除霜。
3)中止程序
当中央处理器正在处理内部数据时,外界发生了紧急情况,要求CPU暂停当时的作业转去处理这个紧急事件。处理完毕后,再回到本来被中止的地址,持续本来的作业,这样的进程称为中止。完结这一功用的部件称为中止体系,恳求CPU中止的恳求源称为中止源,处理急件的程序被称为中止服务程序,是事前编好的某个特定的程序。本体系中触及到了T0和T1中止服务程序。
T0中止服务程序首要完结读ADC0809通道的转化数、电源电压欠压、过压处理、并门状况检测及处理等。
T1中止服务程序首要完结3 min守时及依据检测成果,比较、剖析、操控履行各元件的作业。即进行速冷处理、温度比较并处理、霜厚操控并处理等。
2 结束语
该体系在规划出之后进行了屡次实验,实验数据标明该体系的各项功用指标和功用到达了预期的规划意图,具有功用完全、操作简略、使用方便等长处,在国内同类产品中处于较高水平,具有较高的有用和推行价值。