冰箱温度控制系统设计

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1、杨增广广东科妃电器驶份有限公司(528303)温建平厦门华联电子有限奄司摘要：利用Motorola单片机MC68HC(9)08JL3为中央控制单元的冰箱温度控制系统，它包括四路A／O信号、四路开关量和键盘信号、五位七段LED显示、五路经继电器隔离的220V负载输出、一路四步步进电机驱动、一路蜂鸣器驱动等部分组成可广泛应用于制冷、制热系统的温度控制。关键词：电冰箱温度控制系统Motorolai单片机系统原理与设计1目标设计一个使用MotorolaMC68HC(9)08JL3单片机为核心的温度控制系统该系统由模拟信号输入、开关量信号输入、负载控制输出、温度显示、按键扫描等部分组成．可广泛

2、用于家用制冷、制热等消贽类电子产品的温度控制：2特性一以Hc68HRc(9)08JL3单片机为申央处理单元一可以在(一50％一十50cC)范围内对多个点进行精度为0．5。C的温度测量：一可以进行相当于5位7段的LED数码温度显示—可控制多达8路的负载和步进电机一可进行4路按键及开关信号扫描一带有多种状态的蜂呜器报警一可根据外电踏对AID口的设置改变系统状态一多种故障状态的显示和争错处理一采用分时处理或电子开关进行IlO口复用一多种抗干扰措施提高EMC测试指标一软件看门狗和外部低电压复位一电源高电压自动保护一以生产为目标的系统自检功能一良好的生产工艺性3控制规程系统的构成见图(1)：霉

3、一系统框雷控制系统采集感温头感测的温度信号，通过CPU的A／0转换和查表得出各温度点的温度值，同时采集用户通过系统键盘设定的状态和开关量的检测情况，按照一定的控制规则控制系统的输出。主要概括为：①通过温度设定值和采样值的比较决定制冷系统关键部件压缩机的开停；■论文集2000—v．i月②通过用户的使用情况和系统记忆的前一次分析参数决定化霜加热器的工作；③根据制冷系统的工作情况和用户的使用情况决定风道系统中制冷循环风扇的工作：(面根据用户的工作情况和系统故障判断的结果打开或关闭照明灯：⑤根据不同温区的温度设定及实际测量的温度值决定控制温区温度的步进风门的打开或关闭。硬件描述1硬件系统构成

4、：q)MC68HC(9)08JL3微控制器；(爹两级(I2v、5v)稳压电源电路；(国低电压复位电路；④A／D转换、采集电路；(虱按键、开关量检测电路；(95路AC220V大电流负载输出、放大、继电器驱动电路；⑦步进电机驱动电路；⑧高电压、自检、上电保护输入回路⑨蜂鸣器报警驱动回路⑩五位七段显示驱动电路；2电路原理该系统的硬件电路如图(2)3硬件谎明硬件设计时，为了使CPU有限的资源发挥出最大的效益，降低设计成本，同时又能实现系统要求的功能，我们对芯片的多个I]0口采用了美用技术和外部反向，如：显示部分与步进电机的控制、开关量与显示、A／D选择工作状态等。由于我们设计的产品是长期不间

5、断工作的，为了防止系统在受到外界干扰或电源波动时出现死机现象，我们在软件看门狗的基础上还特意在硬件上增加了低电压复位电路，经大量实验证明，此硬件设计能杜绝死机现泉。为了使系统硬件设计能达到工程设计的要求．提高系统EMC指标，我们在硬件的多处增加了抗干扰措施，包括胆容吸收回路、压敏电阻等。软件描述1软件流程该系统的软件设计流程如图(3)所示；定时中断子程序流程框图如图(4)所示；步进风门控制子程序框图如图(5)所示．在设计中，我们所采取的主要技术措施如下：①为了充分利用芯片咨源，在芯片I／o口数量非常有艉的情况下完成所有的输论文集2伽+』一ll1t卜1，I＼I、．I器=硬僻晕理霭■论文

6、秦删÷J月入、输出和显示功能，我们在软件中大量使用了I／O口复用技术。饲如，步进电机、开关和按键、显示部分是复用的，利用分时扫描的办法同时完成三项功能；高电压检测、控制系统自检、上电延时保护与否、正常工作过程中强制状态改交等四项功能由一个口复用完成。使整个控制系统用有限的外围电路完成了非常复杂的功能。固三鞋徉漉程论文集2咖}J月一凰西定时中断子程序流程棰鼹②在硬件设计和编程过程中，充：争利用芯片的功能简化程序，节约程序空间。例如，利用外部中断检讽开关量和按毽信号；利用输入捕捉输出比较功能来驱动蜂鸣器、步进电机等。③尽可能发挥芯片的功能，简化外部电路。例如，在芯片本身有上拉、下拉的I／

7、o口尽量利用软件设定上拉和下拉，利用coP模块和外电路低电压复位芯片保证系统可靠性。④利用TIM模块产生多个定时时钾，实现系统复杂的时间控制。2典型程序介绍-__l-●●●●___-_l-_-_______________l_●-●_I一-_-_-_-●---l__●l__-_-●-●-_-●_-_l-___-_-I-●-_l●lll-l●l--_-_●_●_-_一■论文集2啪÷¨网I．．．．．．．．．．一融五步迸箴门控鞠框露①步进风门输出控制子程序：步进