基于stc單片機的實驗平臺開發(fā)設(shè)計及海爾電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計

洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱單片機原理與接口技術(shù)設(shè)計題目基于STC單片機的實驗平臺開發(fā)設(shè)計專業(yè)通信工程班級學(xué)號姓名完成日期

課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：基于STC單片機的實驗平臺開發(fā)設(shè)計一、設(shè)計內(nèi)容利用STC系列單片機作為微控制器開發(fā)一套軟、硬結(jié)合的單片機實驗平臺，主要包括以下內(nèi)容：使用Proteus7.8進行仿真電路原理圖設(shè)計，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；結(jié)合電路原理圖，在KeiluVision4軟件環(huán)境下，進行實驗平臺軟件設(shè)計。主要包括流水燈、計數(shù)器、定時器、LCD字符顯示、鍵盤控制等功能程序設(shè)計；進行電路元器件的識別，學(xué)習(xí)分立元件、集成電路等芯片的焊接方法與技巧，集中進行電路板焊接與測試；將編寫的各模塊程序下載到測試后的實驗平臺上，驗證硬件實現(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、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)計報告。二、設(shè)計要求完成綜合實驗平臺的電路結(jié)構(gòu)分析，進行模塊分解，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，完成實驗平臺的硬件設(shè)計及開發(fā)；結(jié)合KeiluVision4軟件在焊接無誤的單片機實驗平臺上開發(fā)出流水燈、LCD顯示模塊，通信模塊等程序設(shè)計；根據(jù)分組情況，從硬件、軟件方面對學(xué)生進行逐一答辯考核；按照要求撰寫課程設(shè)計論文。指導(dǎo)教師：20年12月16日課程設(shè)計評語成績：指導(dǎo)教師：_______________年月日基于STC單片機的實驗平臺開發(fā)設(shè)計摘要關(guān)鍵詞：STC單片機，仿真設(shè)計，實驗平臺，計數(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)計題目 21.2 系統(tǒng)設(shè)計目的和內(nèi)容 21.2.1 設(shè)計目的 21.2.2 設(shè)計內(nèi)容 21.2.3 設(shè)計要求 21.2.4 設(shè)計步驟 2第2章 整體設(shè)計方案 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 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 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)備階段元器件測試、電路原理圖故障分析 65.2電路焊接過程中的故障分析 65.3程序編寫過程中的故障分析 65.4實物演示效果 6結(jié)論 7謝辭 8參考文獻 9附錄 10PAGEPAGEXIV前言實驗平臺概述設(shè)計題目系統(tǒng)設(shè)計目的和內(nèi)容設(shè)計目的設(shè)計內(nèi)容設(shè)計要求設(shè)計步驟整體設(shè)計方案開發(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液晶簡介LCD1602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)備階段元器件測試、電路原理圖故障分析5.2電路焊接過程中的故障分析5.3程序編寫過程中的故障分析5.4實物演示效果結(jié)論謝辭參考文獻李蒙，毛建東.單片機原理及應(yīng)用[M].北京：中國輕工業(yè)出版社,2010（大家可以再添加幾篇參考文獻）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 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 113.1電源電路的設(shè)計 113.2溫度檢測電路和溫度調(diào)節(jié)電路設(shè)計 123.3關(guān)機,開機的檢測電路的設(shè)計 133.3.1關(guān)機檢測電路 133.4電冰箱控制電路原理圖設(shè)計 15第四章XX電冰箱故障分析 174.1壓縮機不啟動故障分析 174.2壓縮機不停故障分析 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 23PAGE51緒論1.1電冰箱與食品概述電冰箱是一個習(xí)慣性的稱呼，它泛指以人工方法獲得低溫，用以儲存食品和其他需要低溫儲藏物品的制冷設(shè)備。一般來說，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力，通過不同的制冷機械，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)，儲藏食品和其他物品。電冰箱給人們的生活、工作帶來了極大的方便。普通電冰箱的制冷劑采用R12.發(fā)泡劑用R11。20世紀70年代以來的研究表明，氯氟烴類（CFCs，簡稱氟利昂）對大氣臭氧層有破壞作用，于是新型環(huán)保電冰箱應(yīng)運而生。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、冷凝器、毛細管、干燥過濾器、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密閉系統(tǒng)中不斷的循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進行熱交換。其工作過程是：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干燥過濾器將可能混有的污垢和水分清除后，再經(jīng)毛細管節(jié)流變?yōu)榈蛪骸⒌蜏氐闹评湟后w進入蒸發(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放熱，蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸熱。在壓縮機的吸入管及蒸發(fā)器的末端制冷劑呈過熱蒸氣狀態(tài)（吸氣過熱），在壓縮機排氣管及冷凝器入口處制冷劑也呈過熱蒸氣狀態(tài)（排氣過熱），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，制冷劑液體呈過冷狀態(tài)（過冷液體）。系統(tǒng)的壓力分布是：壓縮機排氣口至毛細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）；從毛細管末端至壓縮機吸入端為低壓部分，這種低壓被稱為蒸發(fā)壓力（相應(yīng)的溫度為蒸發(fā)溫度）；在壓縮機中壓力由低至高的變化。壓縮機用來提高制冷劑氣體的壓力和溫度。冷凝器用來放熱，使制冷劑氣體凝結(jié)成液體。干燥過濾器用來濾除制冷劑液體中的污垢和水分。毛細管使制冷劑液體在冷凝器和蒸發(fā)器之間形成一個壓力差，達到節(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，要使制冷劑永遠重復(fù)利用，在制冷系統(tǒng)中達到制冷效果，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集團主要用的制冷劑是R600a，R600a的化學(xué)名稱是異丁烷，是國際公認的電冰箱制冷劑之一，對臭氧層無破壞作用，也不會產(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份額，我國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，其特點是冷卻能力強、耗電量低、負載溫度回升速度慢。應(yīng)用于電冰箱的R600a中異丁烷的質(zhì)量分數(shù)不小于99.9%，硫的質(zhì)量分數(shù)小于1×10-3%，水的質(zhì)量分數(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℃，凝固點為-160℃，屬中溫制冷劑。它無毒，但可燃、可爆，在空氣中爆炸的體積分數(shù)為1.8%-8.4%，故有RR600a用于電冰箱時，電器元件應(yīng)采用防爆型，避免產(chǎn)生火花，因此壓縮機銘牌上有黃色火苗易燃標(biāo)志，使用無觸點的PTC啟動繼電器。用于無霜電冰箱的除霜系統(tǒng)可采用電阻式接觸加熱方式，使其表面溫度遠低于R600a的燃燒溫度（494℃）。壓縮機必須采用適合于R600a的專用壓縮機。R600a的單位體積制冷量比R12低，故要求壓縮機的排氣量至少應(yīng)增加一倍。試驗結(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、壓縮機過熱和高壓壓力過高，從而使壓縮機使用時間變短并容易損壞，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、分類及型號電冰箱應(yīng)具有制冷、保溫和控溫三項基本功能，為了實現(xiàn)三項基本功能，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)量的多少來區(qū)分，一般可劃分為單門電冰箱、雙門電冰箱、對開雙門壁柜電冰箱、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、二星級、三星級、四星級。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，我國早期電冰箱的型號用字母、數(shù)字標(biāo)注，它表明了電冰箱的類型、有效容積等內(nèi)容，新型電冰箱型號的表示方法如圖2-2所示，圖2-2新型電冰箱型號的表示方法產(chǎn)品代號:“B”表示家用電冰箱；用途功能代號：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：說明產(chǎn)品的有效容積（L），用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；冷卻方式代號：無霜電冰箱用字母“W”表示；改進設(shè)計序號：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：機械控制不標(biāo)注，電腦控制用“Y”表示；節(jié)能標(biāo)記代號：，普通及普通節(jié)能不標(biāo)注，“S”表示超級節(jié)能;溫區(qū)標(biāo)記代號：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：“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、冷凝器、干燥過濾器、毛細管及蒸發(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)電冰箱通電運行時，制冷劑經(jīng)冷凝器、干燥過濾器、毛細管、蒸發(fā)器，最后被壓縮機吸回，即完成一個單系統(tǒng)循環(huán)。被吸回的低溫低壓制冷劑為氣態(tài)，經(jīng)壓縮機壓縮變?yōu)楦邷馗邏哼^熱蒸氣，經(jīng)排氣管進入冷凝器；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)過干燥過濾器濾除雜質(zhì)和水分后，進入毛細管；在毛細管中節(jié)流降壓后進入蒸發(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，達到制冷的目的；在回氣管中，制冷劑過熱氣體再次被吸入壓縮機，如此周而復(fù)始地實現(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→主冷凝器→箱門防露管→干燥過濾器→毛細管→蒸發(fā)器→回氣管→壓縮機。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)圖和實物圖，如圖2-6所示：圖2-6雙門電冰箱的結(jié)構(gòu)圖和實物圖雙門直冷式電冰箱在冷藏室和冷凍室中各設(shè)一個獨立的蒸發(fā)器。兩個蒸發(fā)器串聯(lián)在制冷系統(tǒng)中，共用一根毛細管，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)電冰箱通電運行時，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機→副冷凝器→冷凝器→門框防露管→干燥過濾器→毛細管→冷藏室蒸發(fā)器→冷凍室蒸發(fā)器→壓縮機，即完成一個單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細管先進入冷藏室蒸發(fā)器，再進入冷凍室蒸發(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)電冰箱通電運行時，制冷劑在系統(tǒng)中的流向是壓縮機→副冷凝器→冷凝器→門框防露管→干燥過濾器→毛細管→冷凍室蒸發(fā)器→冷藏室蒸發(fā)器→吸氣管→壓縮機，即完成一個單系統(tǒng)制冷循環(huán)，實現(xiàn)了冷凍室、冷藏室制冷的目的。制冷劑經(jīng)毛細管先進入冷藏室蒸發(fā)器，再進入冷凍室蒸發(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，即提高了食品的儲存質(zhì)量，又降低了能耗。2.4對開門電冰箱的結(jié)構(gòu)與工作原理對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、冷凍室各有一個蒸發(fā)器，通過電磁閥換向?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：制冷劑首先通過壓縮機被壓縮成高壓氣體，然后經(jīng)過冷凝器以及門框防露管散熱變成高壓液體，再經(jīng)過干燥過濾器除去水分，通過電磁閥進入毛細管。毛細管節(jié)流后，制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器吸熱由液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)，最后經(jīng)過回氣管回到壓縮機，如此循環(huán)。第三章XX電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計3.1電源電路的設(shè)計一個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，擁有一個好的電源電路設(shè)計將幫助電冰箱更好的使用，甚至可以減少故障出現(xiàn)的頻率和延長使用壽命，所以說電源電路的設(shè)計是非常有必要的。假如沒有電源電路，冰箱可能會突然燒壞或停機，將嚴重影響冰箱的正常使用。具體的電源電路設(shè)計如圖3.1所示。從這個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組成的簡單穩(wěn)壓回路作用，得到一個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，具有抗干擾過流保護的作用。當(dāng)輸入的交流220V電壓過高，或因閃電造成的高壓竄入電路時，它會因高電壓的作用使TNR801阻值急劇減小而燒斷熔絲F801，使變壓器初級短路，從而對控制電路起到保護作用。3.2溫度檢測電路和溫度調(diào)節(jié)電路設(shè)計溫度能給消費群眾帶來一種直觀的感覺，能準(zhǔn)確的反應(yīng)冰箱實際的工作情況，也能幫助人們有效的控制冰箱內(nèi)的食物，同時也能達到節(jié)能的效果，所以溫度的檢測電路和溫度的調(diào)節(jié)電路設(shè)計是非常有必要的。假如沒有這兩個電路，里面的食物可能被凍壞或很快就壞了人們都還不知道，不能達到消費者理想的效果。具體的如下所訴：溫度檢測電路如圖3.2所示。當(dāng)冷藏室溫度升高時，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溫度檢測電路溫度調(diào)節(jié)電路如圖3.3所示?；瑒与娮鑂124是一個滑鍵電位器，它的滑動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,開機的檢測電路的設(shè)計開機、關(guān)機直接控制電冰箱的開啟與停止，能保證電冰箱的正常使用，同時也能有效的管控電冰箱，所以電冰箱的開機、關(guān)機設(shè)計也是非常有必要的。假如沒有這兩個設(shè)計，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。具體的設(shè)計如下：3.3.1關(guān)機檢測電路關(guān)機檢測電路如圖3.4所示。在這個電路中，由比較集成電路Q802發(fā)出停機信號。工作原理：利用Q802的一組電壓比較運算放大器，將溫度檢測電路輸出的電壓Uｓ與溫度調(diào)節(jié)電路中設(shè)定電壓Uｒ進行比較，以確定壓縮機的工作狀態(tài)，⑦腳是正輸入端，⑥腳是負輸入端，①腳是輸出端。溫度傳感器檢測的電壓信號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，比較器對這兩個電壓進行比較。當(dāng)Uｓ<Uｒ時，①腳輸出為低電平（常用“0”表示），發(fā)出停機信號；當(dāng)Uｓ>Uｒ時，①腳就輸出高電位（常用“1”表示），壓縮機一直運轉(zhuǎn)。圖3-4關(guān)機檢測3.3.2開機檢測電路如圖3.5所示。比較運算放大器的④，⑤腳負責(zé)發(fā)出“開機”信號。電阻R801和R802的直流電壓進行分壓，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，電壓比較器對這兩個電壓進行比較，以確定壓縮機的狀態(tài)。當(dāng)冷藏室的溫度上升時US也在上升，US﹥4V時，Q802②腳輸出端為低電平，這就是開機信號。當(dāng)冷藏室傳感器所感受的溫度在3.5℃上時，Q802②腳輸出端輸出低電平圖3-5開機檢測電路3.4電冰箱控制電路原理圖設(shè)計電冰箱控制電路的設(shè)計如同人體的大腦，它能有效的控制電冰箱的各個部件設(shè)計和支配各個部件的正常使用，如果哪個地方出現(xiàn)問題也能準(zhǔn)確的做出反應(yīng)，故控制電路原理設(shè)計是所有設(shè)計中最重要的，也是非常有必要的。假如沒有這樣的設(shè)計，電冰箱整個控制電路將會一片混亂，電冰箱會出現(xiàn)各種各樣的故障，嚴重影響電冰箱的正常使用。具體的設(shè)計如下：電冰箱的電子控制電路由制冷壓縮機電路，溫度控制電路和除霜電路組成，如圖3-8所示。其中制冷壓縮機電路采用集成電路控制壓縮機的開停。溫度控制電路采用電子溫控器，利用熱敏電阻的負溫度特性設(shè)置溫度傳感器感知箱內(nèi)的溫度，通過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行比較，經(jīng)過開停機信號的識別電路和執(zhí)行機構(gòu)去控制壓縮機的開停。除霜電路也是通過電壓比較運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作，達到除霜的目的?；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除霜。開始除霜時由人工操作，停止除霜時可自動結(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指示點，調(diào)節(jié)冷藏室溫度時，通過調(diào)滑動調(diào)節(jié)鈕，可使其與刻度盤上的指示點相對應(yīng)。也可使其對準(zhǔn)刻度盤兩點之間的任意位置。具體調(diào)節(jié)內(nèi)容見表3.1。滑動調(diào)節(jié)鍵是一個控溫滑鍵電位器，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。這兩個電壓信號輸入到控制板中的電壓比較運算放大器中進行電壓比較。當(dāng)冷藏室溫度慢慢上升，超過電位器的固定電壓時，比較放大器輸出低電平，然后再通過信號識別和執(zhí)行機構(gòu)，使壓縮機開始制冷運轉(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壓縮機不啟動故障分析電冰箱壓縮機電路分析。首先檢查壓縮機是否損壞，用萬用表的“R×1”當(dāng)檢查T801的初、次級線圈均有交流電壓而壓敏電阻TNR801也未損壞時，可用萬用表的直流電壓測量電源電路有無直流電壓輸出，正常時為13～14V。如無直流電壓輸出或只有6～7V時，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是否損壞或濾波電容是否濾電、失效等。如電源電路無故障，壓縮機仍不啟動，可重點檢查Q802（TA753399）的U⒌和U⒋電壓，如U4＜U5，則壓縮機不會啟動。4.2壓縮機不停故障分析壓縮機不停一般多由控制繼電器造成。由于壓縮機電機繞組的電感作用，串接在壓縮機電機繞組中的控制繼電器常因觸點粘連而不能斷開，造成壓縮機不停。檢查是否粘連的簡便方法是：按下除霜按鈕，如果壓縮機仍不停機，可判斷為控制繼電器存在故障。另外，Q802U6的電位低也會造成壓縮機不停。即冷藏室溫度傳感器的溫度特性變差，溫度降低時其中阻值不再增加或增大不明顯，就使U6的電位值偏低，造成壓縮機不停。當(dāng)傳感器有故障時，應(yīng)更換新的傳感器。如除霜時壓縮機仍不停，可檢查Q811是否擊穿?？捎萌f用表直流電壓檔測量繼電器線圈有無工作電壓，如有直流電壓（約13V）說明管已擊穿，如無直流電壓說明Q811正常。也可檢查二極管D803，如此管斷路也不能停機。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。（3）檢查控制板上除霜加熱器電路電壓，測量Q812是否損壞，當(dāng)Q812損壞后，繼電器RY02就無法接通除霜加熱器。（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)象一臺控制式電冰箱不制冷。分析與檢修:通電試機壓縮機忽轉(zhuǎn)忽停。卸下熱敏電阻測其阻值正常測過熱、過流保護器良好測壓縮機線圈良好卸下冰箱后背上側(cè)外板測電控板上保險管、壓敏電阻良好測變壓器副邊有交流輸出測整流有+14V直流電壓輸出。檢查接插件時發(fā)現(xiàn)有多處銹蝕。造成銹蝕的原因是:冰箱放在廚房內(nèi)冰箱內(nèi)的控制板長期受蒸氣侵蝕。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。通電試機故障排除冰箱恢復(fù)制冷。[例2]故障現(xiàn)象一臺電冰箱不停機。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停機運轉(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)檢測良好打開前控制板外蓋測量控制板上電位器R121、R123良好測后控制板運算