畢業(yè)設(shè)計基于pic單片機的電冰箱控制系統(tǒng)設(shè)計

1、核準通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請勿外傳！9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R#-60ua3V,32KHZ;-26uA2V,睡眠模式下。全靜態(tài)設(shè)計；寬工作電壓；寬工作溫度范圍。由于PIC16F877具有FLASH工業(yè)特性，所以它極適合于那些可能會經(jīng)常改動程序編碼的應(yīng)用。另外它的內(nèi)部的FLASH數(shù)據(jù)存儲器不僅有掉電保護數(shù)據(jù)的功能，更重要的時它是由單片機內(nèi)部進行控制操作的，即外部電路無法對其進行讀寫，所以有極高的數(shù)據(jù)保密性，這使得PIC16F877在加密性產(chǎn)

2、品中得到廣泛應(yīng)用。圖3-2 PIC16F877引腳圖PIC16F877輸入輸出接口：PIC16F877除了上述基本電路所占用的7只引腳外，其余的33支引腳都可當做輸出、輸入接腳，輸入輸出端口是單片機基本界面，可以與周邊電路進行電路控制和信號傳輸與檢測。引腳圖如圖3-11，PIC是8位的單片機，以接腳特性分組，每組盡量湊滿8支接腳，并將I/O命名為PORTA(RA0RA5)、PORTB(RB0RB7)、PORTC(RC0RC7)、PORTD(RD0RD7)和PORTE(RE0RE2)等，各分組接口特性說明如下： PIC16F877的PORTA總共有6個位(RA0RA5)，PORTA的接腳可作為數(shù)

3、字輸出輸入端口，而系統(tǒng)重置后，PORTA自動成為模擬輸入狀態(tài)，可讀取模擬輸入訊號。PORTB總共有8個位(RB0RB7)，可以撰寫程序規(guī)劃輸入輸出方向、狀態(tài)，其中，要進行燒錄時，使用到三支接腳，分別是Pin36(RB3/PGM)、Pin39(RB6/PGC)與Pin40(RB7/PGD)。 PORTC總共有8個位(RC0RC7)，除了可作為數(shù)位I/O外，還和一些特殊功能的周邊電路共享接腳，例如CCP（直流馬達控制）、I2C、SPI（同步串行通訊電路）、UART（異步串行傳輸電路）等等。 PORTD總共有8個位(RD0RD7)，可作一般數(shù)字I/O，并與PSP(Parallel Slave Por

4、t)并列傳輸接口共享。當整體系統(tǒng)需要多單片機時，彼此可以經(jīng)由并列傳輸接口來快速傳輸資料。4 電冰箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)的硬件電路由PIC16F877單片機、直流電源供電電路、時鐘振蕩電路、制冷電路、指示燈電路、報警電路、鍵盤顯示電路、等組成。4.1 供電直流電源圖4-1 供電電路圖PIC單片機的供電都是通過如圖4-1供電電源獲得的。單片機需要+5V直流電源供電，但由于市電為220V，所以需要設(shè)計一個+5V直流電源。電源部分由以下幾部分組成：1）變壓：先通過變壓器將220V變?yōu)?2V，再采用單項橋式整流電路，將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，但是整流后還存在交直流分量，所以要通過濾波去除其中的交流部分。2

5、）穩(wěn)壓：選擇了大容量的電解電容作為濾波電容穩(wěn)壓由于整流后的電壓波動很大，所以需要進行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓部分選用了78系列三端穩(wěn)壓器。因為穩(wěn)壓后面需要加二極管等元器件，所以穩(wěn)壓器件選7805。7805輸出的為5V，在穩(wěn)壓器前要加電容，用于抵消輸入線較長時的電感效應(yīng)，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩，穩(wěn)壓器輸出需要加兩個電容，一個用于消除輸出電壓中的高頻噪聲，另一個需要加電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。3）掉電保護部分：圖4-2 掉電記憶電路為實現(xiàn)掉電保護功能需要加一個大容量電容，在電源掉電時給單片機供電。電路圖如圖4-2所示。二極管為保護作用，在V1正常工作時，D2導通，電容C9充電，當?shù)?/p>

6、電時，D2截止，由于電容為法拉電容，,電容量很大，儲能量很大。V1掉電時，電容放電，作為備用電源，可使單片機正常工作。4.2 時鐘震蕩電路圖4-3 時鐘振蕩電路XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。時鐘震蕩電路如圖4-3，該電路由PIC16F877的XTAL1和XTAL2腳內(nèi)電路及外接的晶體和外接電容等組成。震蕩電路產(chǎn)生的震蕩信號提供給微電腦電路作為時基信號。

7、選用4M晶體，則提供的指令頻率為1us.4.3 制冷部分電路制冷部分電路如圖4-4 圖4-4 壓縮機電路4 壓縮機壓縮機是制冷系統(tǒng)的心臟，它在電動機的帶動下壓縮和輸送制冷劑蒸汽，使制冷循環(huán)得以實現(xiàn)。在電冰箱中多采用活塞式和旋轉(zhuǎn)式壓縮機，一般為封閉式結(jié)構(gòu)。壓縮機的機械部分比較簡單，下面重點對壓縮機電動機進行介紹。壓縮機電動機一般采用單相異步電動機，輸出功率在1.5kw以上的全封閉式壓縮機組才使用三相異步電動機。壓縮機電動機的種類:(1)單向電阻分相式異步電動機電子主繞組與副繞組在空間相差90電角嵌放，副繞組與啟動繼電器相接。接通電源后，因副繞組線細、匝數(shù)又少，阻抗、感抗與主繞組不同，于是形成旋轉(zhuǎn)

8、磁場，電動機啟動運行。當電動機轉(zhuǎn)速達到75%左右的同步轉(zhuǎn)矩時，啟動繼電器切斷副繞組，這時只有主繞組參與運行。這種電動機啟動轉(zhuǎn)矩較小，啟動電流較大，適用功率為40W130W。(2)單相電容啟動式異步電動機這種電動機的結(jié)構(gòu)和功能與電阻分相式基本相同，只是在副繞組中串聯(lián)一啟動電容(45uF100uF)。副繞組線細、匝數(shù)多，啟動容易。啟動完成后繼電器動作，切斷副繞組，只有主繞組參與運行。具有啟動轉(zhuǎn)矩較大，啟動電流較小的特點，適用功率40W300W。(3)單相電容啟動電容運轉(zhuǎn)式異步電動機這種電動機的結(jié)構(gòu)和功能與上述二種基本相同，不過電路中有兩只電容。電動機在啟動時，兩電容并聯(lián)，增大了啟動轉(zhuǎn)矩。啟動完成后

9、，啟動繼電器將啟動電容切斷、運轉(zhuǎn)電容仍接于電路中。具有啟動轉(zhuǎn)矩較大，運行電流較小的特點，多用于日產(chǎn)冰箱。4 壓縮機在電冰箱這類小型制冷設(shè)備中，制冷壓縮機多采用單相分相式異步電動機，啟動繼電器的作用是幫助電動機啟動，啟動完成后自動斷開副繞組，避免燒壞副繞組線圈。常用的啟動繼電器有以下幾種。(1)重錘式啟動繼電器重錘式啟動繼電器是目前電冰箱中廣泛采用的啟動元件，主要有繼電器線圈、銜鐵、重錘、動觸點、靜觸點等組成。工作原理如下：可由電冰箱的電器原理圖進行分析。在接通電源瞬間，電流經(jīng)溫控器、過載保護器，進入壓縮機主繞組，通電繼電器線圈形成回路，因此時電流較大，電磁力克服重錘重力而使副線圈接通，于是滿足

10、了電動機旋轉(zhuǎn)磁場形成條件，電動機啟動運行。待電動機啟動完成后，因此時線路中電流趨向于正常值，這時電磁力不足以克服重錘重力，于是在重錘重力作用下，斷開觸點，這時只有主繞組參與運行。(2)PTC啟動器PTC啟動器結(jié)構(gòu)與工作原理如下：PTC元件是具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，是一種鈦酸鋇半導體陶瓷晶體。PTC在剛加上電壓時，溫度低、電阻小，呈現(xiàn)“低阻”狀態(tài)，此后PTC啟動繼電器由于自身發(fā)熱而升溫，在1s以內(nèi)溫度升高到居里點以上，電阻值急劇增大，呈現(xiàn)“高阻”狀態(tài)，電流大幅度減小，幾乎成為斷路。溫控器接通時，電流通過壓縮機電動機主繞組，同時經(jīng)過PTC啟動器進入電動機副繞組，這時壓縮機啟動，因PTC啟動器自身

11、發(fā)熱升溫，超過居里點，電阻值急劇增大，副繞組相當于斷路只有主繞組參與運行。壓縮機停轉(zhuǎn)后PTC溫度下降，約3min5min后，又可以重新啟動。因PTC啟動器無觸點、無噪音、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、受電壓波動影響小、與電動機匹配條件較寬松，因而有代替重錘啟動繼電器的趨勢。PTC常溫電阻值可用萬用表測量，也可直接讀取。如松下330M355型啟動器，電阻值33，耐壓355V；470N400型啟動器，電阻值47，耐壓400V。東芝、日立壓縮機配用PTC電阻一般取22，松下、三菱壓縮機取30，國產(chǎn)上菱壓縮機取100。選用PTC時，可根據(jù)壓縮機功率特性，主要從常溫電阻、最大沖擊電流等考慮選擇合適的PTC元件型號

12、。(3)電容啟動器電容啟動器是一種輔助啟動裝置，主要用于冷藏箱等制冷設(shè)備中。其作用是在增加啟動電流的前提下，增加電動機的啟動轉(zhuǎn)矩。當電源電壓低時，壓縮機電動機啟動困難，這時電動機電流增大，會導致過載保護器開路，甚至燒壞電動機繞組。在這種情況下，采用電容輔助啟動裝置，就可解決這一問題。電容器的好壞的判別方法：測量前，先將電容器兩引線短接，使其放電。然后用萬用表兩表筆分別接電容器兩引線，正常情況下，萬用表兩指針由電阻大的方向向電阻小的方向偏移，然后再回偏。否則說明電容已損壞，應(yīng)按原容量、耐壓更換新件。4.3.3 過載保護器過載保護器一般有外接式和內(nèi)埋式兩大類。工作原理如下： (1)外接式外接過載保

13、護器由雙金屬片，動觸點、靜觸點、電熱絲和外殼組成。一般串聯(lián)在主電路中使用。當有較大電流流過時，電熱絲發(fā)熱升溫，雙金屬片受熱彎曲，觸點斷開，切斷電源，以保護壓縮機電動機不被燒壞。當電熱絲冷卻后，雙金屬片恢復原狀，又可接通電源。(2)內(nèi)埋式內(nèi)埋式過熱保護繼電器一般用于功率較大的全封閉式壓縮機中，直接控制繞組溫度，使用中只要繞組溫度超出正常范圍，即可切斷電源。壓縮機電路中，壓縮機的得電與否，主要是靠繼電器決定的。當RB5為高電平的時候，使得三極管處于導通狀態(tài)，并且線路中的LED發(fā)光，對電路作指示作用，這樣，繼電器就形成回路，線圈得電。則控制220V接入壓縮機的開關(guān)閉合，壓縮機得電工作。其中風機和化霜

14、中的LDE顯示功能與此電路中的原理相同，如圖4-5。圖4-5 壓縮機指示電路當三極管基級得電導通。繼電器線圈的電，則開關(guān)閉合，壓縮機得電工作。當RB5為低電平時，三極管不導通，使得幾點起的線圈中有沒有消耗的電感。所以，必須在繼電器線圈兩側(cè)并聯(lián)一個二極管，其目的是在繼電器由工作到不工作的過程中使線路形成回路。防止線圈燒壞。報警電路中通過I/O口為高電平時，使三極管導通，通過VCC通電使發(fā)光二級導通發(fā)光，實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的提示作用，如圖4-6。圖4-6 報警指示電路4.4 按鍵顯示電路圖4-7 鍵盤電路鍵盤電路如圖4-7,。此設(shè)計采用四個按鍵，其功能分別為模式切換，+鍵，-鍵，和確認鍵。通過按鍵來實

15、現(xiàn)對空調(diào)的控制。當按鍵按下的時候，按鍵對應(yīng)的端口為低電平。當按鍵抬起時，單片機的端口為高電平。電阻的作用是為了避免對端口通入過高電壓。圖4-8 液晶顯示電路顯示電路中使用了HS12864-15系列LCD液晶顯示屏，電路圖如圖4-8。HS12864-15 系列中文圖形液晶模塊的特性主要由其控制器 ST7920 決定。ST7920 同時作為控制器和驅(qū)動器，它可提供 33 路 com 輸出和 64 路 seg 輸出。 在驅(qū)動器 ST7921 的配合下，最多可以驅(qū)動 25632 點陣液晶。漢升實業(yè)的 HS12864-15 系列產(chǎn)品有 HS12864-12（有 V3.0 版本和V4.0 版本流通市場）和

16、 HS12864-15B，HS12864-15C。HS12864-15 系列產(chǎn)品硬件特性如下：1、提供 8 位，4 位并行接口及串行接口可選；2、并行接口適配 M6800 時序 自動電源啟動復位功能；3、內(nèi)部自建振蕩源；4、 6416 位字符顯示 RAM（DDRAM 最多 16 字符4 行，LCD 顯示范圍 162 行）；5、 2M 位中文字型 ROM（CGROM），總共提供 8192 個中文字型（1616 點陣）；6、 16K 位半寬字型 ROM(HCGROM)，總共提供 126 個西文字型（168 點陣）；7、 6416 位字符產(chǎn)生 RAM（CGRAM）。HS12864-15 系列產(chǎn)品硬件

17、特性如下：1、文字與圖形混合顯示功能；2、畫面清除功能 光標歸位功能 顯示開/關(guān)功能；3、光標顯示/隱藏功能；4、顯示字體閃爍功能 光標移位功能功能；5、顯示移位功能；6、垂直畫面旋轉(zhuǎn)功能 反白顯示功能；7、休眠模式。表4.1 HS12864的接口名稱型態(tài)電平功能描述并口串口VCCI-模塊電源輸入（未注明為 5V）GNDI-電源地V0I-對比度調(diào)節(jié)端V0OUTI-液晶驅(qū)動電壓輸出端PSBIH/L并口/串口選擇：H 并口;L 串口*RSTIH/L復位信號，低有效RS(CS)IH/L寄存器選擇端： H 數(shù)據(jù);L 指令片選，低有效R/W(SID)IH/L讀/寫選擇端：H 讀L 寫串行數(shù)據(jù)線E(SCL

18、K)IH/L使能信號串行時鐘輸入DB0-DB3I/O-數(shù)據(jù)總線低四位空接DB4-DB7I/O-數(shù)據(jù)總線高四位，4 位并口時空接空接CS1I屏幕選擇CS2I屏幕選擇4.5 溫度檢測電路設(shè)計中采用了DS18B20溫度傳感器來實現(xiàn)對電冰箱的冷凍室和冷藏室的溫度進行實時檢測。電路連接方式如圖4-9。圖4-9 溫度檢測電路DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，

19、潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。外部結(jié)構(gòu)圖如圖4-10 圖4-10 DS18B20外部結(jié)構(gòu)DSB18B20具有如下特點：（1）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（2）測溫范圍 55+125。（3）支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。（4）工作電源: 35V/DC（5）在使用中不需要任何外圍元件（6）測量結(jié)果以

20、912位數(shù)字量方式串行傳送（7）不銹鋼保護管直徑 6（8） 適用于DN1525, DN40DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫（9）標準安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2”任選（10）PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。DS18B20的工作原理：DS18B20測溫原理如圖4-11所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在55所對應(yīng)的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計

21、數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。溫度寄存器=0高溫度系數(shù)晶振=0預置低溫度系數(shù)晶振計數(shù)器1預置比較斜率累加器計數(shù)器2圖4-11 DS18B20的工作原理DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件：（1）光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位 （

22、28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用 是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。/LSB形式表達，其中S為符號位。這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0， 這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際 溫度。 例如+125的數(shù)字輸出為FE6FH，-55

23、的數(shù)字輸出為FC90H 。（3）DS18B20溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。（4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下：配置寄存器結(jié)構(gòu) 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111 低五位一直都是1，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用 戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）溫度分辨率設(shè)置表表4.3 溫度分辨率R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間009

24、位0110位1011位375ms1112位750ms高速暫存存儲器：高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，其分配如表所示。當溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在 高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表1所示。對應(yīng)的溫度計算： 當符號位S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。 暫存寄存器分布寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度值低位（LS Byte）0溫度值高位（MS Byte）1高溫限值 （TH）2低溫限值 （TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校驗值8 根據(jù)DS18B20的

25、通訊協(xié)議，主機（單片機）控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行 復位操作，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后 釋放，當DS18B20收到信號后等待1660微秒左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。4.6 系統(tǒng)總原理圖圖4-12 系統(tǒng)總原理圖5 電冰箱控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計5.1 編程思路 由于PIC單片機的匯編語言指令較少，而且執(zhí)行速度快，所以本次設(shè)計采用匯編語言進行軟件設(shè)計。為了方便系統(tǒng)的改進，所以在編程時把軟件模塊

26、化。下面就對冰箱控制這一方面予以說明。因為PIC單片機的匯編語言與51單片機差別較大，所以本文在附錄中介紹了一些程序中用到的語句。 主程序下面對所用到的標志寄存器進行定義，如表5.1到5.4表5.1 flag a的定義76543210中斷計時用于強制化霜30min中斷計時用于補償按鍵子程序中斷計時 采樣用冷藏、冷凍均壞時計時自動除霜30min,風機延時15m,屏蔽報警90min計時18h計時5min延時計時中斷計時，用于強制化霜計時表5.2 flag b的定義76543210采樣結(jié)束標志屏蔽報警90min標志風機延時15min標志自動化霜30min標志延時保護5min標志強制化霜30s標志強制

27、化霜結(jié)束標志掉電檢測標志表5.3 flag c 的定義76543210自檢標志冷凍故障標志冷藏故障標志全壞關(guān)機標志全壞開機標志紅燈閃滅標志紅燈閃亮標志超溫報警標志表5.4 flag d 的定義76543210壓機已關(guān)標志中斷計時用于紅燈閃賦掉電檢測次數(shù)標志掉電記憶標志冷藏關(guān)機冷藏開機冷凍關(guān)機冷凍開機 對端口的定義表5.5 Port A的定義76543210壓縮機風機化霜表5.6 Port B的定義76543210報警裝置門開關(guān)檢測按鍵1按鍵2按鍵3按鍵4表5.7 Port C的定義76543210冷凍室溫度冷藏室溫度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

28、程序的啟動與重復等。主程序流程圖如圖5-1所示。NYNY調(diào)用檢測掉電子程序掉電標志b,0=1?無條件跳轉(zhuǎn)到休眠狀態(tài)調(diào)用強制化霜按鍵子程序調(diào)用強制化霜子程序強制化霜結(jié)束標志c,1=1?無條件跳轉(zhuǎn)到main調(diào)用壓機累計工作18h程序調(diào)用延時保護5min程序調(diào)用自動化霜30min程序調(diào)用風機延時15min程序調(diào)用屏蔽報警90min程序開始初始化調(diào)用故障處理子程序調(diào)用超溫報警紅燈閃亮子程序調(diào)用控制壓機子程序調(diào)用控制風機子程序NY清WDT 初始化采樣結(jié)束c,7=1?清采樣結(jié)束標志c,7=0調(diào)用檢測冷藏傳感器程序調(diào)用檢測冷凍傳感器程序調(diào)用控制冷藏室溫度程序調(diào)用控制冷凍室溫度程序清WDT 無條件跳轉(zhuǎn)到主程序

29、開始圖5-1 主程序流程圖5.3 冷藏室溫度控制檢測冷藏室的溫度是否到達開關(guān)機條件，達到條件則置關(guān)機標志位置1，否則清標志位。溫度控制流程圖如圖5-2。 YYYNNYN返回冷藏傳感器溫度冷藏開機溫度置冷藏開機d,2清冷藏關(guān)機d,3冷藏關(guān)機d,3=1?返回置冷藏關(guān)機d,3清冷藏開機d,2Control:冷藏壞c,5=1?返回冷藏傳感器溫度冷藏關(guān)機溫度 圖5-2 冷藏室溫度控制子程序流程圖 5.4 冷凍室溫度控制 檢測冷凍室的溫度是否到達開關(guān)機條件，達到條件則置關(guān)機標志位置1，否則清標志位。同時還要判斷是否超溫報警。冷凍室溫度控制如圖5-3注：圖中l(wèi)dcg表示冷凍傳感，ldkj表示冷凍開機，ldg

30、j表示冷凍關(guān)機，talarm表示超溫報警。N返回NNY返回返回YNControl d:返回Y冷凍傳感器壞？清超溫報警c,0RldcgldkjY置冷凍開機d,0清冷凍關(guān)機d,1Rldcgtalarm置冷凍報警c,0清冷凍報警c,0清超溫報警c,0Rldcgldgj置冷凍關(guān)機d,1清冷凍開機d,0返回圖5-3 冷凍室溫度控制子程序流程圖5.5 故障處理子程序 檢測傳感器是否故障，如果。有一個傳感器故障，則由另一個傳感器單獨工作，如果兩個都故障，調(diào)用開關(guān)機二十分鐘循環(huán)程序。故障處理如圖5-4。Bad:YlcbadYNN bad1cdg返回冷藏壞c,5=1？清全壞開機c,3清全壞關(guān)機c,4無條件跳轉(zhuǎn)到

31、 ldbad冷凍壞c,6=1？冷藏壞c,5=1？Y圖5-4 故障檢測流程圖返回返回YYcdkN返回Y返回YY返回返回NYN返回YNN全壞開機c,3=1？全壞關(guān)機c,4=1？置全壞開機c,320mrt20m 延時保護=1？置冷凍關(guān)機d,1置冷藏關(guān)機d,3清冷凍開機d,0清冷藏開機d,2計時a,4=1？清flag a,4Rt20m-1=0？清全壞關(guān)機d,4置全壞開機d,320minrt20min 置冷藏開機d,2置冷凍開機d,0清冷藏關(guān)機d,1清冷凍關(guān)機d,3計時a,4=1？返回N清計時標志a,4Rt20min-1=0？NT20m0rt20m0T20m1 rt20m1清全壞開機d,3置全壞關(guān)機d,

32、45.6 掉電檢測子程序 檢測是否掉電，掉電則把相應(yīng)標志位置位。掉電檢測流程圖如圖5-5。N返回YYNYTestpd:清掉電記憶d,4清掉電檢測次數(shù)標志d,5賦掉電檢測次數(shù)標志d,5=120rpd置掉電標志d,5Rpd-1=0?清賦掉電檢測次數(shù)標志d,5置掉電標志d,4掉電否？b,0=0?圖5-5 掉電檢測流程圖結(jié) 論此設(shè)計的電冰箱控制系統(tǒng)采用單片機來實現(xiàn)對電冰箱實現(xiàn)控制，單片機控制家電的方式靈活、簡單、實用。此設(shè)計的電冰箱能夠?qū)﹄娫磳嵭须娫催^欠壓保護，使電冰箱在正常電壓范圍內(nèi)工作。也可以實現(xiàn)上面所述的對冷凍室溫度、冷藏室溫度的自動調(diào)節(jié)，并顯示當前工作狀態(tài)，同時也具備自動除霜功能。在電冰箱的運

33、行過程中，要不斷的對電冰箱的當前工作狀態(tài)進行檢測，當發(fā)現(xiàn)故障時，電冰箱停機并報警顯示。通過這次畢業(yè)設(shè)計，加深了對智能控制技術(shù)的理解，基本上掌握了進行一次設(shè)計所要經(jīng)歷的步驟，通過對課題進行分析、查閱資料，進行軟件和硬件的設(shè)計，整理說明書直到最后完成整個設(shè)計。作為大學階段一次重要的學習經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺到自己的學習能力在不斷提高，兩個月的時間就這樣匆匆的過去了， 對設(shè)計由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用。這次設(shè)計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設(shè)計過程熟悉外，還進一步提高了作圖，AUTOCAD軟件、protel的使用，說明書編輯，各種信息的采集和分析，對WOR

34、D文檔的使用等多方面的能力。不久的將來我們就要走上工作崗位，這樣的學習機會已經(jīng)不多了，我們應(yīng)該非常重視。若將此系統(tǒng)中的PIC單片機改為引腳更多的PIC單片機，并留出串行口，增加網(wǎng)絡(luò)模塊兒電路，就可以方便的通過MODEM與網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)遠程控制，這樣即使出門在外也及時處理一些問題。在科技高速發(fā)展的今天，如果再應(yīng)用模糊控制技術(shù)加入到電冰箱的控制系統(tǒng)，這樣的電冰箱就近乎是完美的！時間倉促，在短短的2個月里完成這么復雜的控制系統(tǒng)，一定存在缺點和不足，望老師和同學批評指正。致 謝行文至此，本次畢業(yè)設(shè)計的書面稿即將完成，回顧約兩個月的設(shè)計過程，我作為一名自動化專業(yè)的畢業(yè)生深感受益匪淺，在本次設(shè)計過程中，努

35、力將大學四年所學到的專業(yè)理論知識與設(shè)計實踐相結(jié)合，既使得自己在理論方面有了鞏固和提高，同時又鍛煉了動手能力，學到了許多書本上沒有的寶貴知識和經(jīng)驗，這對今后無論是升學，還是就業(yè)都幫助很大，通過這次畢業(yè)設(shè)計的親身實踐對將來的工程師進行中大規(guī)模的設(shè)計任務(wù)打好了堅實的基礎(chǔ)。本次設(shè)計還讓我對單片機有了一個更新的認識，通過設(shè)計，對基于單片機的應(yīng)用系統(tǒng)有了更多的感性與理性認識，深刻懂得了產(chǎn)品只有努力提高其性價比才能在激烈的市場競爭中處于有利地位，單片機應(yīng)用系統(tǒng)也只有不斷提高其可靠性，穩(wěn)定性才能適應(yīng)復雜的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。本次設(shè)計，自始至終，都得到了張文霞的熱情指導，熱心幫助和勉勵，同時，我也得到了身邊同學的幫助

36、與合作，正是在他們的鼓勵，支持與幫助下，我才能克服設(shè)計過程中迎面而來的一個又一個困難，較為圓滿的完成了設(shè)計任務(wù)。通過此次設(shè)計任務(wù)，深刻了解了基于單片機的應(yīng)用系統(tǒng)得開發(fā)過程，各項工作的開發(fā)步驟，硬件接口電路的設(shè)計、軟件程序的編制、軟硬件的調(diào)試以及仿真器的使用等。通過設(shè)計實踐，看到了自己在實踐及理論上存在的不足，明白了差距，也增強了學好本專業(yè)的信心和決心。在老師的幫助下，較為圓滿的完成了設(shè)計任務(wù)，這一學期的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，我們也基本上達到了設(shè)計的目的。但是由于自己也是第一次從事這樣一個較為系統(tǒng)得工程設(shè)計，明顯經(jīng)驗欠缺，同時也限于本人學識，能力有限，錯誤疏漏之處唯恐唯免，衷心希望廣大老師，同學批

37、評指正。值得再次提及的是，本次設(shè)計過程中張文霞老師不僅在知識和經(jīng)驗上悉心指導，熱心幫助，在嚴謹治學上也給大家樹立了很好的榜樣，沒有張老師的熱心教誨，本次設(shè)計定是步履維艱。在此，再次對幫助過我的老師及同學表示衷心的感謝。參考文獻1 張明峰. PIC單片機入門與實戰(zhàn)【M】.北京：北京航空航天大學出版社，2004.2 周惠潮.常用電子元件【M】.3 張靖，劉少強.檢測技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計【M】.北京：中國電力出版社，200214 李世平，韋增亮，戴凡. PC計算機測控技術(shù)及其應(yīng)用【M】.西安：西安電子科技大學出版社.5 李學海. PIC單片機實用教程【M】.6 孫傳友等著.測控系統(tǒng)原理與設(shè)計【M】.7 何

38、克忠，李偉.計算機控制系統(tǒng)【M】.8 王道憲.Microchip PIC 系列單片機原理應(yīng)用與開發(fā)【M】.9 劉建輝.單片機智能控制技術(shù)【M】.10 談世哲.Protel DXP 2004電路設(shè)計基礎(chǔ)與典型范例【M】.北京：電子工業(yè)出版社，2007.911 李學海. PIC單片機原理【M】.北京：北京航空航天大學出版社，2004.12 李學海.PIC單片機實踐.北京：北京航空航天大學出版社，2004.13 陳建新. PIC單片機開發(fā)實用與實驗工具制作.北京：北京航空航天大學出版社，2006.14 孫安青，PIC單片機實用C語言程序設(shè)計與典型事例【M】.北京：中國電力出版社，2008.15 李榮

39、正.PIC單片機習題與解答【M】.北京：北京航空航天大學出版社，200616 Schroeder，ME Wolman，RL Wetterneck，TB Carayon，PTubing misload allowsfree flow event with smart intravenous infusion pumpJAnesthesiology，2006 18 K K Thariyan，Sanjeev Verma，S RTaneja，R C Gupta，S S AhluwaliaDesign and Development of a Unique Drop Sensing Unit for I

40、nfusion PumpJ，Journal ofScientific&Industrial Research，2002 20 LinderAGlobalTelemedicine ReportJJournal of Telemedicine and Telecare，1996附 錄1 .PIC16F877單片機指令系統(tǒng)：2 微機發(fā)展史IEEE的論文 劍橋大學，2004/2/5莫里斯 威爾克斯計算機實驗室劍橋大學第一臺存儲程序的計算開始出現(xiàn)于1950前后，它就是1949年夏天在劍橋大學，我們創(chuàng)造的延遲存儲自動電子計算機（EDSAC）。最初實驗用的計算機是由象我一樣有著廣博知識的人構(gòu)造的。我們在電子

41、工程方面都有著豐富的經(jīng)驗，并且我們深信這些經(jīng)驗對我們大有裨益。后來，被證明是正確的，盡管我們也要學習很多新東西。最重要的是瞬態(tài)一定要小心應(yīng)付，雖然它只會在電視機的熒幕上一起一個無害的閃光，但是在計算機上這將導致一系列的錯誤。在電路的設(shè)計過程中，我們經(jīng)常陷入兩難的境地。舉例來說，我可以使用真空二級管做為門電路，就象在EDSAC中一樣，或者在兩個柵格之間用帶控制信號的五級管，這被廣泛用于其他系統(tǒng)設(shè)計，這類的選擇一直在持續(xù)著直到邏輯門電路開始應(yīng)用。在計算機領(lǐng)域工作的人都應(yīng)該記得TTL，ECL和CMOS，到目前為止，CMOS已經(jīng)占據(jù)了主導地位。在最初的幾年，IEE（電子工程師協(xié)會）仍然由動力工程占據(jù)主

42、導地位。為了讓IEE 認識到無線工程和快速發(fā)展的電子工程并行發(fā)展是它自己的一項權(quán)利，我們不得不面對一些障礙。由于動力工程師們做事的方式與我們不同，我們也遇到了許多困難。讓人有些憤怒的是，所有的IEE出版的論文都被期望以冗長的早期研究的陳述開頭，無非是些在早期階段由于沒有太多經(jīng)驗而遇到的困難之類的陳述。 60年代的鞏固階段60年代初，個人英雄時代結(jié)束了，計算機真正引起了重視。世界上的計算機數(shù)量已經(jīng)增加了許多，并且性能比以前更加可靠。這些我認為歸因與高級語言的起步和第一個操作系統(tǒng)的誕生。分時系統(tǒng)開始起步，并且計算機圖形學隨之而來。綜上所述，晶體管開始代替正空管。這個變化對當時的工程師們是個不可回避

43、的挑戰(zhàn)。他們必須忘記他們熟悉的電路重新開始。只能說他們鼓起勇氣接受了挑戰(zhàn)，盡管這個轉(zhuǎn)變并不會一帆風順。小規(guī)模集成電路和小型機很快，在一個硅片上可以放不止一個晶體管，由此集成電路誕生了。隨著時間的推移，一個片子能夠容納的最大數(shù)量的晶體管或稍微少些的邏輯門和翻轉(zhuǎn)門集成度達到了一個最大限度。由此出現(xiàn)了我們所知道7400系列微機。每個門電路或翻轉(zhuǎn)電路是相互獨立的并且有自己的引腳。他們可通過導線連接在一起，作成一個計算機或其他的東西。這些芯片為制造一種新的計算機提供了可能。它被稱為小型機。他比大型機稍遜，但功能強大，并且更能讓人負擔的起。一個商業(yè)部門或大學有能力擁有一臺小型機而不是得到一臺大型組織所需昂

44、貴的大型機。隨著微機的開始流行并且功能的完善，世界急切獲得它的計算能力但總是由于工業(yè)上不能規(guī)模供應(yīng)和它可觀的價格而受到挫折。微機的出現(xiàn)解決了這個局面。計算消耗的下降并非起源與微機，它本來就應(yīng)該是那個樣子。這就是我在概要中提到的“通貨膨脹”在計算機工業(yè)中走上了歧途之說。隨著時間的推移，人們比他們付出的金錢得到的更多。硬件的研究我所描述的時代對于從事計算機硬件研究的人們是令人驚奇的時代。7400系列的用戶能夠工作在邏輯門和開關(guān)級別并且芯片的集成度可靠性比單獨晶體管高很多。大學或各地的研究者，可以充分發(fā)揮他們的想象力構(gòu)造任何微機可以連接的數(shù)字設(shè)備。在劍橋大學實驗室力，我們構(gòu)造了CAP，一個有令人驚奇

45、邏輯能力的微機。7400在70年代中期還不斷發(fā)展壯大，并且被寬帶局域網(wǎng)的先驅(qū)組織Cambridge Ring所采用。令牌環(huán)設(shè)計研究的發(fā)表先于以太網(wǎng)。在這兩種系統(tǒng)出現(xiàn)之前，人們大多滿足于基于電報交換機的本地局域網(wǎng)。令牌環(huán)網(wǎng)需要高可靠性，由于脈沖在令牌環(huán)中傳遞，他們必須不斷的被放大并且再生。是7400的高可靠性給了我們勇氣，使得我們著手Cambridge Ring.項目。精簡指令計算機的誕生早期的計算機有簡單的指令集，隨著時間的推移，商業(yè)用微機的設(shè)計者增加了另外的他們認為可以微機性能的特性。很少的測試方法被建立，總的來說特性的選取很大程度上依賴于設(shè)計者的直覺。1980年，RISC運動改變了微機世界

46、。該運動是由Patterson 和 Ditzel發(fā)表了一篇命名為精簡指令計算機的情況論文而引起的。除了RISC這個引人注目縮略詞外，這個標題傳達了一些指令集合設(shè)計的見解，隨之引發(fā)了RISC運動。從某種意義上說，它推動了線程的發(fā)展，在處理器中，同一時間有幾個指令在不同的執(zhí)行階段稱為線程。線程不是個新概念，但是它對微機來說是從未有過的。RISC受益于一個最近的可用的方法的誕生，該方法使估計計算機性能成為可能而不去真正實現(xiàn)該微機的設(shè)計。我的意思是說利用目前存在的功能強大的計算機去模擬新的設(shè)計。通過模擬該設(shè)計，RISC的提倡者能夠有信心的預言，一臺使用和傳統(tǒng)計算機相同電路的RISC計算機可以和傳統(tǒng)的最

47、好的計算機有同樣的性能。模擬仿真加快了開發(fā)進度并且被計算機設(shè)計者廣泛采用。隨后，計算機設(shè)計者變的多些可理性少了一些藝術(shù)性。今天，設(shè)計者們希望有滿屋可用計算機做他們的仿真，而不只是一臺，單片機芯片每次的縮小，芯片數(shù)量將減少；并且芯片間的導線也隨之減少。這導致了整體速度的下降，因為信號在各個芯片間的傳輸時間變長了。漸漸地，芯片的收縮到只剩下處理器部分，緩存都被放在了一個單獨的片子上。這使得工作站被建成擁有當代小型機一樣的性能，結(jié)果搬倒了小型機絕對的基石。正如我們所知道的，這對于計算機工業(yè)和從事計算機事業(yè)的人產(chǎn)生了深遠的影響自從上述時代的開始，高密度CMOS硅芯片成為主導。隨著芯片的縮小技術(shù)的發(fā)展，

48、數(shù)百萬的晶體管可以放在一個單獨的片子上，相應(yīng)的速度也成比例的增加。為了得到額外的速度。處理器設(shè)計者開始對新的體系構(gòu)架進行實驗。一次成功的實驗都預言了一種新的編程方式的分支的誕生。我對此取得的成功感到非常驚奇。它導致了程序執(zhí)行速度的增加并且其相應(yīng)的框架。同樣令人驚奇的是，通過更高級的特性建立一種單片機是有可能的。例如，為IBM Model 91開發(fā)的新特性，現(xiàn)在在單片機上也出現(xiàn)了。Murphy定律仍然在中止的狀態(tài)。它不再適用于使用小規(guī)模集成芯片設(shè)計實驗用的計算機，例如7400系列。想在電路級上做硬件研究的人們沒有別的選擇除了設(shè)計芯片并且找到實現(xiàn)它的辦法。一段時間內(nèi)，這樣是可能的，但是并不容易。不

49、幸的是，制造芯片的花費有了戲劇性的增長，主要原因是制造芯片過程中電路印刷版制作成本的增加。因此，為制作芯片技術(shù)追加資金變的十分困難，這是當前引起人們關(guān)注的原因。內(nèi)存技術(shù)的進步非傳統(tǒng)的CMOS變革了存儲器技術(shù)。直到現(xiàn)在，我們?nèi)匀灰揽緿RAM作為主要的存儲體。不幸的是，隨著芯片的縮小，只有芯片外圍速度上的增長處理器芯片和它相關(guān)的緩存速度每兩年增加一倍。這就是存儲器代溝并且是人們焦慮的根源。存儲技術(shù)的一個可能突破是，使用一種非傳統(tǒng)的CMOS管，在計算機整體性能上將導致一個很大的進步，將解決大存儲器的需求，即緩存不能解決的問題。也許這個，而不是外圍電路達到基本處理器的速度將成為非傳統(tǒng)CMOS.的最終角

50、色。電子的不足盡管目前為止，電子每表現(xiàn)出明顯的不足，然而從長遠看來，它最終會不能滿足要求。也許這是我們開發(fā)非傳統(tǒng)CMOS管的原因。在Cavendish實驗室里，Haroon Amed已經(jīng)作了很多有意義的工作，他們想通過一個單獨電子或多或少的表現(xiàn)出0和1的區(qū)別。然而對于構(gòu)造實用的計算機設(shè)備只取得了一點點進展。也許由于偶然的好運氣，數(shù)十年后一臺基于一個單獨電子的計算機也許是可以實現(xiàn)的。Progress in ComputersPrestige Lecture delivered to IEE, Cambridge, on 5 February 2004Maurice WilkesComputer

51、LaboratoryUniversity of CambridgeThe calculation of the first stored program began in 1950 before and after, it is at the University of Cambridge in the summer of 1949, we created Delay Storage Automatic computer (EDSAC).The initial experiment with the computer is constructed like me, like with a br

52、oad knowledge. We have a wealth of experience in electronic engineering, and we believe that these experiences of great benefit to us. Later, proved to be correct, although we have to learn many new things. The most important thing is transient must be careful to cope with, although it only on a TV

53、screen with a harmless flash, but on the computer, which will lead to a series of errors.In the circuit design process, we are often a dilemma. For example, I can use the vacuum diode as a gate, as in the EDSAC, or with a control signal between the two grid with five tube, which is widely used for t

54、he design of other systems, which The class selection has continued until the logic gate applications. The people who work in the computer field should remember the TTL, ECL and CMOS, so far, CMOS has occupied a dominant position.Dominant position in the first few years, the IEE, (Electronic Enginee

55、rs) is still occupied by the Power Engineering. In order to allow the the IEE recognize the wireless engineering and rapid development of electronic engineering to develop in parallel its own right, we have to face some obstacles. Power engineers to work with us, we also encountered many difficultie

56、s. Some people angry, the IEE published papers are expected to be a lengthy statement of the early research at the beginning, is nothing more than a statement of the class of the difficulties encountered in the early stages do not have much experience.The consolidation phase of the 1960sThe early 19

57、60s, personal hero, the computer is the real cause of attention. The number of computers in the world has increased a lot, and more reliable performance than ever before. These my view, be attributed to the birth of the start-up and the first operating system with high-level language. Time-sharing s

58、ystem started, and computer graphics attendant.In summary, transistors began to replace the air traffic control. Change is an unavoidable challenge to the engineers at the time. They must forget that they are familiar with the circuit re-start. Can only say to them the courage to accept the challeng

59、e, although this change and will not be smooth.Small-scale integrated circuits and minicomputersSoon, in a silicon chip can put more than one transistor, the resulting integrated circuit was born. With the passage of time, a film to be able to accommodate the maximum number of transistors, or a litt

60、le less logic gates and flip the door of integration reached a maximum extent. Hence there we know the 7400 series microprocessor. Each gate or flip circuit is independent and has its own pin. Through the wires together, made a computer or other things.These chips for the manufacture of a new comput