电冰箱自动控制系统的设计
实验六 电冰箱控制系统
实验六电冰箱控制系统一、实验目的熟悉电冰箱的控制系统，能进行简单维护维修。
二、实验原理（一）控制电路中常用的元器件电冰箱电气控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制电冰箱的起动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对电冰箱及其电气设备实行自动保护，以防止发生事故。
电冰箱的控制电路是根据电冰箱的性能指标来确定。
但其电气控制系统还是大同小异的，一般由动力、起动和保护装置、温度控制装置、化霜控制装置、加热与防冻装置，以及箱内风扇、照明等部分组成。
常用压力式温度控制器见下图。
1. 温度控制器：温度控制器简称温控器，是电冰箱、房间空调器等制冷设备调温、控温的装置。
它的主要作用是：（1）通过调节温度控制器旋钮，可以改变所需要的控制温度。
（2）可根据电冰箱内或空调房间内的温度要求，对制冷压缩机进行开、停的自动控制，使电冰箱内或房间内的温度保持在控制范围内。
温度控制器的种类很多，常用的温感压力式温度控制器。
温感压力式温度控制器主要用于人工化霜的普通“直冷式”单、双门电冰箱，或用于全自动化霜的“间冷式”双门电冰箱对冷冻室的温度进行控制。
温度控制器主要由感温元件、毛细管、感压腔和一组微动开关等机构组成。
感温元件也叫温压转换部件，是一个密闭的腔体，由感温管感温剂和感压腔三部分组成。
感压腔内充入的感温剂一般是氯甲烷或是R12。
它的作用是将蒸发器表面的温度变化转换为压力变化，从而引起快跳触点的动作。
2. 起动继电器：（1）重锤式起动继电器：重锤式起动继电器的结构主要包括电流线圈、重力衔铁、弹簧、动触点、T形架、绝缘壳体等；（2） PTC起动继电器：PTC是正温度系数的热敏电源电阻英文的缩写。
PTC起动继电器的工作原理：电冰箱在室温下起动时,PTC元件的电阻很小（约20Ω），而在较短的时间（0.1~0.2s）内通过基本恒定的电流，呈导通状态，之后随着其元件本身的发热温度升高，其阻值迅速增大，此时，PTC处于“断开”状态。
3. 过载保护器：过电流和过热保护器称为过载保护器，是压缩机电动机的安全保护装置。
智能型电冰箱温度控制系统 ppt课件
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设计的总体设计框图
外围电路的设计师保证电冰箱核心芯片
AT89C51单片机正常稳定工作的保证，设计
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
本电冰箱电控系统的主要功能
1.设置三个温度测量点。 数量范围-26°C至+ 26°C，精度±0.5°C;； 2.蒸发器、冷冻室和冷藏室温度设定等都是由功能按键分别调控； 3.利用液晶显示冷冻室、冷藏室温度，冰箱门报警倒计时； 4.当冷冻压缩机停止3分钟时，它会再次自动启动。 5.冷冻机具有自动除霜功能，当霜厚达到3毫米时会自动解压。 6.当冰箱门未关闭延时超过2分钟自动报警； 工作电压180至240 V，当过电压或者欠电压，按键失灵，仿真电路中所 有原件停止运行
电冰箱电气控制系统与工作原理课件
节流阀
节流阀是控制制冷剂流量的部件，通 常安装在冷凝器和蒸发器之间。
电气控制系统工作原理
电源电路
电源电路负责将外部电源引入电冰箱，为各部件提供电力。
控制电路
控制电路是电冰箱的核心控制部分，负责控制电冰箱的工作状态和温度。它通 过传感器检测温度和湿度等参数，根据预设的温度值和实际检测值进行比较和 控制。
电气控制系统的组成
01
02
03
04
电源电路
提供电冰箱所需的电源，通常 为220V交流电。
控制电路
负责控制电冰箱的启动、停止 以及温度调节等功能。
照明电路
为电冰箱内部提供照明。
警报电路
在电冰箱出现异常情况时发出 警报。
电气控制系统的主要元件
冷凝器
将压缩机产生的热 量传递到外部，使 制冷剂冷凝。
毛细管
维修注意事项Βιβλιοθήκη 01在进行电冰箱维修前， 务必先切断电源，确保 安全。
02
对于制冷剂的充注和排 放，应由专业人员进行 操作，以免造成环境污 染。
03
在进行部件更换时，应 选用与原厂规格相符的 配件，以确保维修质量 。
04
定期对电冰箱进行保养 和维护，可以延长其使 用寿命和减少故障发生 。
2023
PART 05
电冰箱的基本组成
箱体
包括外壳、内胆和门体 ，用于构成储存空间。
制冷系统
包括压缩机、冷凝器、 蒸发器和制冷剂，用于
制冷和换热。
电气系统
包括电源、控制电路和 电机，用于提供电源和
控制功能。
附件
如照明灯、除霜装置等 ，用于增强使用体验和
冰箱控制原理
冰箱控制原理冰箱控制原理是指通过一系列电子元件和传感器，实现对冰箱的温度、风速和制冷灯等的控制和调节的方法。
下面将介绍冰箱控制的一般流程和各个组成部分。
1. 温度控制: 冰箱控制原理的核心是通过温度传感器检测冰箱内部的温度，并根据设定的目标温度进行控制和调节。
当温度传感器检测到温度高于设定温度时，控制系统会启动制冷循环，制冷循环可以使用压缩机和制冷剂来降低冰箱内部的温度。
当温度达到目标温度时，控制系统会停止制冷循环，保持冰箱内的温度在设定范围内。
2. 风速控制: 冰箱内部通常配有风扇，用于循环空气，均匀分布温度。
风速控制是根据温度传感器的反馈信号，控制风扇的转速。
当温度较高时，控制系统会增加风扇的转速，以加快空气的循环和降低温度。
当温度达到目标温度时，控制系统会降低风扇的转速或停止风扇运行，以节省能源和降低噪音。
3. 制冷灯控制: 冰箱内部通常有一盏制冷灯，用于指示制冷系统是否正常工作。
制冷灯的亮灭状态也可以作为故障诊断的依据。
控制系统会监测制冷系统的运行状态，当制冷系统故障时，制冷灯会闪烁或常亮，提醒用户需要进行维修或更换。
4. 其他功能控制: 现代冰箱通常还配备了其他功能，如除菌、速冻等。
这些功能的控制原理类似，通过传感器和控制系统来实现。
例如，除菌功能可以使用紫外线灯或离子发生器来杀灭细菌，控制系统可以根据时间间隔或循环模式来控制除菌功能的启停。
总结起来，冰箱控制原理是通过温度传感器、风扇、制冷系统和其他功能模块的协同工作，实现对冰箱内部温度、风速和其他功能的自动控制和调节。
这样可以确保冰箱内部的温度在设定温度范围内保持稳定，提供最佳的冷藏和保鲜效果。
同时，控制系统还可以监测冰箱的运行状态，提醒用户进行维护和维修。
一种电冰箱电子温控器的设计构想
温控 器
多功 能
１ 除 霜 电路 ． ２
电子温控器 由电源电路 、温度传感器 电路 、温度控制 电路和除霜 电路组 成。它实现两方面 的控制 ：一是冷藏室的温度控制 ；另一个是 冷冻室的除霜控制 。操作面板布置如图ｌ 所示 ，电路原理 如图２ 所示 。 直冷式 电冰箱的冷藏室 蒸发器 和冷冻室蒸发器是 串联起来 的。两
２ 控 制器 与 电冰 箱 的 实 际 接 线
电路 ，用于压缩机启 、停信 号的产生与选择 。Ｉ８１ Ｃ ０组成Ｒ 触发器 ， ｓ 对启 、 停信号进行锁存 。比较 电路 的④ 、⑤ 、 ②脚及外围元件构成开 机信号电路 ，⑦ 、 、 ⑥ ①脚 及外围元件构 成停机信号 电路 。 ＋ ． 的 ６Ｖ ８ 直流电压加至Ｒ ０ 和Ｒ ０ 组成 的分压 电路上， ８ １ ８２ 经分压后⑤脚 被固定在 ４ 。Ｒ ２是 滑动 电位器 ，改变其 位置即改变⑥ 脚的 电压 ，决定压缩 Ｖ １４ 机停机 时⑦脚应达到的 电压值 。冷藏室温度传感器是个负温度系数热 敏电阻 ，它与Ｒ ０ 串联分 压后电压］ ￣ ｌ ８ ２ ８６ Ｊ ｌ ０ 的④ 、 ｌＪ ｌ Ｃ ⑦脚 。刚开机时 冷藏室温度较高 ，分压后运放⑦脚 电压较大 ，两个 比较器的⑦脚 电压 大于⑥脚 电压 ，④脚 电压大于⑤脚 电压 ，故输出端①脚为高电平 ，输 出端②脚 为低 电平 。此信 号输入Ｒ 触发器 的① 、⑥脚 ，使输 出端③ Ｓ
由叠科 莓 ２１ １ ０ ： ｏ０ ０ １６ 年第 期
一
种 电 冰 箱 电 子 控 的 设 计 构 想 温 器
吴 敏
（ 重庆 工 贸 职 业 技 术 学 院 信 息 工 程 系 ）
摘
要
早先的电冰箱全部采用感温囊式温控 器控 制，它是 利用感温荆（ 一般 为氟利 昂１或氯烷） ２的热涨冷缩原理控制 电路通断 ，从
基于单片机的电冰箱温控器设计-任务书
通过液晶显示所设定的温度，温度能随意调节，能自动控制电冰箱工作，使其通过制冷达到所设定的温度。
三、毕业论文（设计）的要求（包括技术要求、工作要求）
1、必须熟悉温度控制器的原理，冰箱的制冷原理
2、采用单片机控制
3、用LCD显示。
4、要求熟练掌握Protel DXP，能够独立完成电路的设计和制作。
[3]张齐等，单片机应用系统设计技术——基本C语言编程[M]，电子工业出版社，2004.8
[4]沙占友等，单片机外围电路设计[M]，电子工业出版社,2003.1，16（7）：P176-192。
五、毕业论文（设计）进度安排
阶段
工作内容
起止时间
备注
1
熟悉MCS-51单片机的原理及编程、必须熟悉温度控制器的原理，冰箱的制冷原理，撰写开题报告
本科毕业论文任务书
毕业设计题目
基于单片机的电冰箱温控器的设计
题目类型
工程设计
题目来源
生产实际题
毕业设计时间
2009年11月至2010年4月
一、选题的目的及意义
传统的电冰箱的冷藏室温控器旋钮一般有7个数字，这些数字并不代表冰箱内具体的温度值，而是表示所控制的温度档位。数字越小，箱内的温度越高。通常由人工来调节，随着技术的发展，目前有些冰箱采用了电脑智能温控及LCD（或LED）箱门外温度显示。使用者只需根据食物的种类不同设定不同的温度即可，以达到最大的保鲜程序。
5、熟练掌握一种单片机编程语言（汇编语言或C语言），能够根据具体要求写出程序。
四、主要参考资料（不少于10篇）
[1]周兴华，单片机智能化产品---C语言设计实例详解[M]，北京航空航天大学出版社，2006.7，P168-194。
【毕业论文】基于单片机的智能冰箱控制器毕业论文
【关键字】毕业论文题目：智能冰箱控制器院、部（系）：电气工程系专业：电气自动化摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
电冰箱温度控制系统是利用温度传感器DS18B20采集电冰箱冷藏室和冷冻室的温度以及蒸发表面温度。
通过INTEL公司的高效微控制器MCS-C51单片机进行数字信号处理，从而达到智能控制的目的。
本系统可实现电冰箱冷藏室和冷冻室的温度设置、电冰箱自动除霜、开门报警等功能。
本设计第二章论述了硬件设计部分。
第三章论述了系统的软件设计部分。
通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进和采用模糊控制技术，实现了电冰箱的双温双控，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷量，且节能效果良好。
关键词：单片机；温度传感器；电冰箱；温度控制Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectlyThe electric refrigerator temperature control system is uses the temperature sensor DS18B20 gathering electric refrigerator cold-storageroom and the freezing room temperatureWith evaporating surface temperature monolithic integrated circuit carries on the digital signal processing through INTEL corporation’s highly effective micro controller MCS-C51 ,thus achieves the intelligent control the goal .This system may realize the electric refrigerator cold-storageroom and the freezing room temperature establishment , The electric refrigerator automatically defrosts ,opens the gate to rapot to the police and so on the functionThis article introduced in the first chapter the electric refrigerator system composit ion and the principle of work, the second chapter elaborated this control system hardw are design part. Third chapter elaborated the system software design part.By improving the refrigerating system of refrigerator and applying the vague-contr ol technology, the goal of double-temperature, double-control has been realized;it makes possible for the refrigerator to regulate the amount of cold air in a speedy and ratio nal way. Thus, power saving is availableKey words：The one-chip computer；The temperature sensor；The electric refriger ator；Temperature control目录2.8.2 启动继电器 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
6家用电冰箱、冷柜电气控制系统与检修
机械温控冰箱在低温环境下会造成冷藏室温度过低不 工作，进而导致冷冻室温度过高。自动温度补偿功能 通过对冷藏室补偿加热器的自动控制实现在各种环境 温度条件下的冷藏室冷冻室温度控制。
6.冷藏蒸发器自动化霜控制功能 蒸发器经过一段时间的制冷后表面会结霜，霜层过厚
-10 10.9 20
2.5
50 0.73
感温头阻值与温度关系
电阻值kΩ
140 120 100
80 60 40 20
0 -50 -30 -10 10
30 50 温度℃
6.1.2 磁控温度开关（温度自感应开关）
1. 定义 磁控温度开关是一种温度敏感控制器件，使器具
电路在预设定的温度范围内接通或断开，它是由干簧 管、铁氧体磁环组成的温度控制元件。具有控温精度 高、性能稳定、可靠性高等优点。
6.1.4 双稳态电磁阀（二位三通电磁阀）
1. 应用 二位三通电磁阀用于在冰箱中通过电路切换制冷
系统的走向 。 2.工作原理
双稳态电磁阀采用脉冲驱动。电磁阀有一个进口A 和两个出口B和C，电磁阀线圈通正脉冲电流后A与B相 通；电磁阀线圈通负脉冲电流后A与C相通。在实际应 用中仅在需要转变电磁阀状态时发送几个相应脉冲， 其他时候不需任何电信号进行状态保持。
图6.3 双稳态电磁阀结构
由于是脉冲驱动方式，双稳态电磁阀无法通过电 测量来判断电磁阀的当前状态。可以通过一个二极管 对交流电半波整流的方式得到驱动脉冲，通过改变二 极管半波整流极性而改变驱动脉冲的极性。在图6.4中， 当按下按钮KN1时电磁阀上产生正脉冲，驱动电磁阀管 路A与B相通，当按下按钮KN2时电磁阀上产生负脉冲， 驱动电磁阀管路A与C相通。由于驱动脉冲带有极性， 所以电磁阀线圈的两个接线端子连线互换后电磁阀的 状态相应会改变。
冰箱自动化霜原理
冰箱自动化霜原理冰箱自动化除霜技术是一种现代化的冰箱设计，以提高冰箱性能和使用体验，减少人工维护的需求。
冰箱工作过程中，冷凝器表面的温度下降，水分在冷凝器表面凝结成霜。
随着时间的推移，这些霜会渐渐增多，导致冷凝器的热交换效率下降，最终影响整个冰箱的工作效果。
因此，除霜是冰箱维护中一项非常重要的任务。
传统的冰箱需要手动除霜，通常通过关闭冰箱电源，使冰箱处于停止工作的状态，然后等待霜的融化，最后通过清理霜的残留物来完成除霜过程。
这个过程需要消耗一定的时间和人力，并且容易导致冰箱内的食物受损。
此外，如果用户忘记进行除霜，冰箱的工作效果会进一步下降。
为了解决这些问题，冰箱厂商引入了自动化除霜技术。
这种技术的核心是一个自动化除霜控制系统，通过感知冰箱内部的温度和湿度变化，自动启动并控制除霜过程。
自动化除霜系统的工作原理如下：当冰箱内部湿度超过一定阈值时（通常是冰箱门被打开后，湿空气进入冰箱），冰箱内部的除霜控制系统会检测到这种变化，并采取相应的措施。
这个控制系统通常由一个控制器、一个传感器和一个除霜加热器组成。
传感器负责感测冰箱内部湿度的变化，并将这些数据传输给控制器。
控制器根据传感器的数据，判断是否需要启动除霜过程。
如果需要除霜，控制器会打开除霜加热器，使其升温。
加热器的加热效果能够使冷凝器和蒸发器表面的霜迅速融化。
融化的霜变成水，通过冰箱内部的排水系统排出。
一旦除霜完成，控制器会自动关闭加热器，并且等待一定时间，直到温度回到适宜的范围内。
整个过程是自动化完成的，用户无需进行任何操作。
自动化除霜技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 节约时间和能源：传统手动除霜需要用户花费时间和精力，而自动化除霜技术能够节约这些资源。
除霜过程更加高效，耗能较低，使得冰箱的总体性能得到提升。
2. 保护食物和延长冰箱寿命：在传统除霜过程中，冰箱停止工作的时间较长，容易导致冰箱内食物的变质。
而自动化除霜技术能够在较短的时间内完成除霜，减少了对食物的影响。
电冰箱温度控制系统闭环工作原理
电冰箱温度控制系统闭环工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
电冰箱温度控制系统闭环工作原理该文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 电冰箱温度控制系统闭环工作原理 can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary,word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!电冰箱温度控制系统的闭环工作原理是通过一系列传感器、控制器和执行器实现的，以确保冰箱内部的温度始终保持在设定的目标温度范围内。
电冰箱温度控制系统的设计
南昌工程学院本科毕业设计（论文）第一章引言随着单片机应用技术的不断发展，单片机不断更新换代，单片机应用的模式，方法也不断发展。
一方面单片机应用系统的规模越来越大，另一方面单片机的嵌入式应用又使单片机的体积越来越小。
近年来，单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，在自动化和各个测控领域中得到了广泛的应用，在工业生产中成为必不可少的器件之一。
冰箱发明于20年代，在冰箱出现以前，我们一直在为食品存放时间一久就会变得不再新鲜甚至腐败而烦恼。
20世纪以前，用冰箱保存食物是不可想象的，20世纪没有冰箱的生活是不可想象的。
经过数十年的发展，人们对家用电冰箱的控制功能越来越高，这对电冰箱控制器提出了更高的要求。
多功能，智能化是现今的其、发展方向之一，传统的机器控制，简单的电子控制已经难以满足发展的要求，而采用基于单片机温度控制系统已经成为主流，具有很强的性价比，通过软件设计就能实现功能的扩展，以及智能化的提高，最大限度地节约了成本。
本文是基于单片机的电冰箱温度控制系统的设计。
通过单片机，温度传感器，A/D 转换器等一系列器件的使用达到智能温控的目的。
传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择.1.1 电冰箱的原理电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的，液体由液态变为气态时，会吸收很多热量，简称为“液体汽化吸热”。
第三章电冰箱结构原理与维修(精)
第三章 电冰箱结构 原理与维修 3.5 电冰箱电控系统 二．电冰箱电气器件原理
1、冰箱专用启动继电器（P43）：
① 重锤式电流启动继电器 ② PTC启动继电器
• ① 重锤式电流启动继电器
注意，使用时重锤式启动继电器一定要直立安装。
PTC启动继电器
• 具有结构简单、工作可靠、无触点、寿命长等优点，由于 元件的热惯性，压缩机每次启动后。必须间隔2～3min后 才能再次启动。
6.2.1 电冰箱微电脑控制系统主要功能
1. 制冷温度控制功能 通过温度传感器和微电脑控制实现冰箱各个间室温度的自动控制，使冰箱内的温度达到用户 设定温度范围。 2. 电源过压保护功能 当市电电源电压过高时，通过保险管熔断措施保护控制板及其他电器件不致于损坏。 3. 压缩机3分钟延时启动保护功能 压缩机每次停机，制冷系统管道内压力需要一段时间平衡，如果在停机后马上启动则开机负 载 很大容易损坏压缩机。单片机系统在每次上电时检测如果停机时间不足3分钟则自动延时3分钟启 动保护压缩机。 4. 系统保护及断电记忆功能 为防止用户在插接电源过程中出现的暂时性接触不良，在单片机上电3秒钟后才允许开压缩 机。系统因强干扰等原因造成死机时，能自动复位且保持复位前的显示和按复位前的模式运行。 系统停电后再来电，自动按停电前的模式及设定运行。 5. 低温环境下的自动温度补偿功能 由于单循环制冷系统的冰箱冷藏冷冻室同时制冷，机械温控冰箱在低温环境下会造成冷藏室温 度过低不工作，进而导致冷冻室温度过高。自动温度补偿功能通过对冷藏室补偿加热器的自动控 制实现在各种环境温度条件下的冷藏室冷冻室温度控制。
第三章 电冰箱结构 原理与维修 3.5 电冰箱电控系统
一．电冰箱机械温控电路原理
第三章 电冰箱结构 原理与维修 3.5 电冰箱电控系统 一．电冰箱机械温控电路原理
电冰箱的控制系统
第四章电冰箱的机械控制系统电冰箱以电为能源,靠电动机来驱动压缩机,一般还要配上启动继电器才能工作。
为了避免由于种种原因引起的超负荷现象造成电机烧毁,都装有过载保护器。
此外,为了控制箱内温度,还要用机械式温度控制器,有时它还兼有控制化霜功能。
电冰箱的控制系统依据系统中所采用温控器的不同分为“机械温控系统”和“电子温控系统”。
本章主要介绍机械温控原理及机械式温度控制器。
第一节常见机械温控系统一．机械温控系统组成常见机械式冰箱温控系统：图4-1 冰箱电气原理图表4-1 机械式电冰箱温控系统部件二．机械式温控器1．温控器的类型与作用温度控制器（简称温控器），是一种能自动控制器具的温度，使其保持在两个特定值之间，并且可以由使用者设定的装置。
广泛应用于各种家用电器中，以下为列表：表4-2 常用温控器类型本教材中温控器均为冰箱用温控器的技术参数、要求等，主要介绍温感压力式温度控制器，以下简称“温控器”。
温控器属于温度控制系统中的一个主要的部件，其主要作用是控制压缩机压缩机开、停时间，以保持电冰箱内的温度在确定的范围内。
常见的温度控制器有温感压力式、热敏电阻式和风门温度调节器等。
2．温感压力式温度控制器由感温组件、温度设定主体组件、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。
是通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为密闭空间压力或容积的变化，以达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动开闭触点或风门，以达到自动控制温度。
表4-3 温感压力式温度控制器分类及用途常用术语：接通点（ON）温控器触点闭路时的温度；断开点（OFF）温控器触点开路时的温度；调节范围温控器的调节机构给定的最大和最小接通点或断开点之间的温差；差动值（DIFF）调节机构整定于某一温度位置时的接通点和断开点之间的温度差；感温部件把控制对象的温度变换为充入工质（气体或液体）压力的部分；毛细管把感温部分的压力变化传递到波纹管或膜盒的细管。
家用冰箱的设计分析报告
家用冰箱的设计分析报告引言冰箱是现代家庭中必不可少的家电产品，它的设计直接关系到人们的生活品质和便捷程度。
本报告旨在对家用冰箱的设计进行分析，探讨其功能性、美观性和人性化特点，为未来的家用冰箱设计提供参考。
功能性分析功能性是家用冰箱设计的核心要素之一。
现代家用冰箱普遍具备以下功能：1. 保鲜功能：冰箱采用冷藏和冷冻技术，能够有效延长食物的保鲜期，减少食物的腐败和浪费。
2. 控温功能：冰箱内部设有温度控制装置，用户可以根据需要调节冰箱的温度，以满足不同食物的储存要求。
3. 运转稳定性：冰箱采用优质的制冷系统和运转结构，具备良好的运转稳定性，降低噪音和能耗。
4. 环境友好性：家用冰箱现在普遍采用环保制冷剂和材料，减少对环境的污染。
5. 智能化控制：部分家用冰箱内置智能控制系统，可以通过手机APP 实现远程控制和智能化食物管理。
美观性分析美观性是家用冰箱设计中不可忽视的要素。
现代家用冰箱的美观性表现在以下方面：1. 外观设计：家用冰箱外观采用各种流线型、简约风格等设计，多种颜色搭配，以适应不同家庭的装修风格。
2. 空间布局：冰箱内部合理的空间布局能够提高使用效率和储存容量，各种食物分类明确，易于寻找。
3. 尺寸选择：家用冰箱设计中注重尺寸选择的灵活性，以满足不同家庭的空间需求。
人性化特点分析随着科技的发展，家用冰箱设计逐渐加入了更多的人性化特点，以提升用户体验和便捷性。
1. 智能显示屏：家用冰箱现在普遍配备智能显示屏，可以显示冰箱内部温度、食物存储情况等信息，方便用户随时掌握冰箱状态。
2. 环境感知：部分家用冰箱具备环境感知能力，可以根据室内温度和湿度调节制冷功率和速度，以提供更加舒适的使用环境。
3. 声控操作：现代家用冰箱内置语音识别技术，用户可以通过语音命令实现对冰箱的操作，为用户提供更加便捷的使用体验。
4. 智能储存：一些家用冰箱配备了智能储存功能，可以通过感应器识别食物，自动调节温度和湿度，延长食物的保鲜期。
冰箱控制系统的原理
冰箱控制系统的原理冰箱控制系统是通过传感器感知冰箱内部温度，并根据设定的温度参数来控制冷冻室和冷藏室的制冷系统工作，以保持恒定的温度。
冰箱控制系统的主要原理如下：1. 温度感知：冰箱内部装备有温度传感器，通常是电阻温度计或半导体传感器。
它们可以实时感知冰箱内的温度变化，并将温度信号转换为电信号。
2. 控制参数设定：冰箱控制系统的用户可以根据需要设定冷冻室和冷藏室的温度范围，一般以数字面板的形式显示。
用户可以根据自己的需求和季节变化来设定不同的温度。
3. 控制算法：冰箱控制系统内置了控制算法，根据温度传感器的反馈信号和用户设定的温度参数来判断当前状态。
如果内部温度高于设定温度，则系统启动制冷运行；如果温度低于设定温度，则系统停止制冷过程。
4. 制冷系统控制：冰箱制冷系统通常包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。
当控制系统判断需要制冷时，会通过控制信号开启压缩机，使制冷剂在制冷循环中流动。
制冷剂在循环中的状态变化会帮助冰箱内部吸收热量，从而降低温度。
5. 保护机制：冰箱控制系统还具备一些保护机制，以防止系统故障或意外情况。
例如，过高的温度、过低的温度或故障会触发警报系统，提醒用户进行检修或维修。
6. 节能控制：现代冰箱控制系统也考虑到了节能问题。
根据用户的习惯、使用时间和外部温度等因素，系统会自动调整制冷系统的运行模式，以达到较高的能效。
总的来说，冰箱控制系统通过感知温度、设定温度参数、控制算法和制冷系统的运行来实现对冰箱温度的控制。
此外，保护机制和节能控制也是现代冰箱控制系统的重要组成部分。
这些控制系统的存在，使得冰箱能够稳定、高效地运行，为用户提供长时间的食物保鲜和储存服务。
4_电冰箱电气控制系统与工作原理
因此再次启动需要间隔5min以上。
（二）、碟形过流、过温保护器的实际外形图
⒈ 保护电路功能：如 果压缩机有故障造成运 行电流过大，保护器打 冷战断开，切断压缩机 的电源。另外，保护器 的碟形片紧贴在压缩机 的外壳上，如果压缩机 外壳温度过高，也会使 保护器打冷战断开，以 保护压缩机。
⒉ 带有黄色的一面要紧靠在压缩机的外壳上，以检测 压缩机外壳的温度。当温度过高时会切断压缩机电路。
（三）、温控器的实际外形图
温控器主要由感温元 件和开关触点两部分组成， 感温元件有压力式和热敏 电阻两种，因此温控器分 为压力式和电子温控式两 种。常用为压力式，用户 通过温度调节旋钮实现电 冰箱的温度调节。温控器 的接点接在压缩机保护电 路中，感温管中充有氟利 昂气体，感温管装在箱壁 上，将温度变化传递到温 控器中产生相应的压力来 控制节点的闭合与断开， 从而实现压缩机的启停。
•延 时 电路与 比较器 输出端 用 IC2 光电耦 合器隔 离，可 提高电 路的可 靠性。
五、冰箱电子温控器电路图
五、冰箱电子温控器电路图
•温度显 示表头 选用 μP513 5A 型 (表头部 分见图 中虚线 框内)。
五、冰箱电子温控器电路图
•由 于 本 电 路 传 感器VD2的负端 即A点电位设计 成1V为0℃，而 表 头 为 0V 显 示 “00.0”，因此 电路中加入3kΩ 电阻和电位器 RP3，并将表头 集 成 电 路 7170 的 30 脚 接 地 线 (图中打×处)断 开，使表头的 Vin 端 的 电 位 提 高1V。
二、间冷式电冰箱的控制电路
基于电冰箱的双循环制冷系统
系统构成和工作原理
• 系统构成：双循环制冷系统主要由两个独立的循环系统组成：冷冻循环系统和冷却循环系统。冷冻循环系统主 要负责制冷，冷却循环系统则负责保温。此外，双循环制冷系统还包括压缩机、冷凝器、蒸发器和其他辅助部 件。
• 工作原理：双循环制冷系统的工作原理是，通过两个独立循环系统的配合，实现制冷和保温功能。在制冷过程 中，冷冻循环系统的压缩机工作，将制冷剂压缩成高温高压的气态，然后进入冷凝器进行冷却，变成中温高压 的液态制冷剂，最后经过膨胀阀降压降温后，进入蒸发器进行蒸发吸热，实现制冷效果。同时，冷却循环系统 通过另一个压缩机工作，将冷却剂压缩成高温高压的气态，然后进入冷凝器进行冷却，变成中温高压的液态冷 却剂，最后经过膨胀阀降压降温后，进入蒸发器进行蒸发吸热，实现保温效果。
02
根据系统的制冷循环效率计算制冷剂充注量，以实现最佳的能
效比。
根据系统的运行环境和使用要求计算制冷剂充注量，以确保系
03
统的稳定性和可靠性。
03 控制系统设计
控制逻辑设计
温度控制
通过温度传感器检测冰箱内部温度，将温度信号转换为电信号，传输到控制器。控制器根 据预设的温度与实测温度进行比较，输出控制信号，调节制冷剂流量，实现冰箱内部温度 的自动控制。
率。
优化冷凝器设计
改进冷凝器结构，提高散热效率 ，降低压缩机负荷。
制冷剂管道优化
合理设计制冷剂管道走向和布局 ，减小管道阻力，提高制冷剂循
环速度。
控制系统改进方案
智能控制系统
引入智能温度控制系统，实现精准控温，提高冷藏和 冷冻效果。
快速冷冻与解冻控制
开发快速冷冻和解冻控制策略，缩短食物从冷冻到解 冻的时间，提高食品保存效果。
性能比较
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目录1.引言 (2)2 设计要求及分析 (3)2.1电冰箱温度自动调节功能 (3)2.3电源过欠压保护功能 (3)2.4压缩机开启延时功能 (3)2.5故障报警功能 (3)3. 自动控制系统硬件结构设计 (4)3.1主要部件选择与功能实现 (4)3.1.1 单片机选型及功能介绍 (4)3.1.2 A/D转换器选型及功能介绍 (5)3.1.3 74LS373简介 (5)3.2检测及控制电路 (6)3.2.1 传感器的选择与温度自动调节功能的实现 (6)3.2.2 电冰箱的过欠压保护电路及功能实现 (8)3.2.3 电冰箱的开启延时电路及功能的实现 (9)3.2.4 自动除霜功能的实现 (10)3.2.5 报警器 (11)总结 (13)参考文献 (14)电冰箱自动控制系统的设计1.引言冰箱自动控制系统在正常工况下工作，当运行过程中需要进行自动调节时，系统能通过预设程序进行调节，要求控制系统应有一定的应变能力。
对于冰箱性能的主要调节指标是箱体温度由此实现的功能有自动温度调节，自动除霜等。
要求维持冰箱的冷藏冷冻室温度维持在预先设定的数值，当箱内温度高于或低于这一值时判断启动或关闭压缩机，使温度回归。
系统还要求累计压缩机运行时间和检测环境温度，来判断是否满足化霜条件，当满足化霜条件时，接通化霜加热丝，同时断开压缩机和风机，当完成化霜工作后恢复压缩机风机的工作。
另外当运行达到安全极限时，要求系统能采取一些相应的保护措施，促使运行离开安全极限，返回到正常情况，以防事故。
属于生产保护性措施的有两类：一类是硬保护措施；一类是软保护措施。
例如电源的过欠压保护，压缩机开启延时，故障自检报警等.本系统通过监控环境温度，冰箱的冷冻，冷藏室温度，电源电压等数据，通过处理判断调整冰箱的运行以达到预期的运行效果。
使冰箱在节能，储藏效果，安全方面都能进行自动有效的控制。
2 设计要求及分析2.1 电冰箱温度自动调节功能该功能是电冰箱应具备的主要功能。
电冰箱设有冷冻室和冷藏室，冷冻室的温度为－6℃～－18℃，冷藏室的温度为0℃～10℃，在该温度范围内，食品保鲜效果较好，因此，对控制器的要求是将冷冻室和冷藏室的温度自动控制在各自的范围内。
2.2 自动除霜功能冰箱冷冻室中的水分会凝结成霜，因此，电冰箱应有自动除霜功能。
该功能的实现方法是通过累计压缩机运行时间和检测环境温度，来判断是否满足化霜条件，当满足化霜条件时，接通化霜加热丝，同时断开压缩机和风机，若干分钟后断开化霜加热丝，接通压缩机，再过数分钟后接通风机。
2.3 电源过欠压保护功能为了使电冰箱安全可靠地运行，要求其电源电压在176V～240V之间。
因此，当电源电压小于176V或大于240V时，压缩机应自动停机并报警显示。
2.4压缩机开启延时功能该功能要求压缩机停机时间超过3分钟才能启动，以延长压缩机的寿命。
这就要求在每次电冰箱上电时，都要检查压缩机停机是否到3分钟，若未达到，需延时到3分钟后才能启动。
因此，在设计时应有判断与延时功能。
2.5 故障报警功能该功能要求在电冰箱运行过程中，配合2.3的过欠电压保护系统不断诊断电冰箱的运行状态，当出现过欠电压信号时，电冰箱停机并报警显示。
3. 自动控制系统硬件结构设计系统结构总图如图1所示。
图1 系统结构图3.1 主要部件选择与功能实现3.1.1 单片机选型及功能介绍MCS-51系列单片机为高性能系列，有32个并行口，具有多级中断处理系统，2个16位定时/计数器，带有串行I/O口，片内有ROM、RAM，寻址范围可达64K。
因此，考虑到本设计控制并不复杂，速度要求不高，加上MCS-51系列单片机有优良的性价比，本设计选择它。
本设计用的的主要管脚功能为：P0口（P0.0~P0.7）：8位准双向I/O口，但实际上通常作为地址/数据总线口，在访问外部存储器时，它是分时传送的地址和数据。
P2口（P2.0~P2.7）：8位准双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高八位地址，与P0口一起组成16位地址总线。
ALE引脚：它以不变的频率（振荡频率的1/6）周期性地发出正脉冲信号，因此，它可以用作对外输出地时钟，或用于定时目的。
WR：外部数据存储器写选通信号输出。
RD:外部数据存储器读选通信号输出。
3.1.2 A/D转换器选型及功能介绍ADC0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMOS器件，包括8位的模数转换器，8路（通道）转换开关与微处理器兼容的控制逻辑。
D0-D7：8位数字量输出引脚；IN0-IN7：8路模拟量输入引脚；A0、A1、A2：地址输入线，经译码后可选通IN0-IN7八通道中的一个通道进行转换。
START、ALE：用于启动A/D转换。
REF:参考电压3.1.3 74LS373简介74LS373是一个三态输出，置数全并行存储，缓冲控制输入式锁存器；1D-8D：8位地址输入端；1Q-8Q:8位地址输出端；OE:三态门输出允许控制信号输入端。
3.2 检测及控制电路3.2.1 传感器的选择与温度自动调节功能的实现根据设计要求，需测量冷冻室、冷藏室及室外温度，但对测温精度要求不高，因而可选用价格便宜、性能可靠、互换性好、寿命长的热敏电阻作为温度传感器，。
它们检测原理都一样，检测范围为0026~26-+。
热敏电阻经简单的电路转化C C成电信号并放大后，可直接连到单片机ADC0809A／D转换器的模拟信号输出端，经A／D转换后的数据与设定温度相比较，根据比较结果，再对压缩机控制电路进行控制，使温度控制在各自恰当的范围内。
图2 温度检测电路 图中R4为温度传感器，选用MF57型热敏电阻，具有负温度系数，灵敏度较高，标称电阻值为1～10K Ω，测温范围为一55℃～+35℃。
其阻值和温度的关系为：4 4.50.1(R T k Ω=-)313.755()437.250.1R Va V R R T =⨯=+- Va 点的电压经过LM324放大器后送入M68HC11A8单片机的一个A/D转换通道。
根据集成运放的知识可得Vb 的电压为：3.64(1)(1)()210f R Vb Va Va V R =+=+当温度为0-时，根据以上公式可计算出Vb=1.47V,再根据A/D转换后55C对应值为4BH (75);同理，当温度为035C+时，Vb=5V,再根据A/D转换后对应值为0FFH (255)。
根据以上可得出温度T与A/D转换后对应值Y的关系为：=⨯+（其中Y为十进制）Y T2185而压缩机控制电路如图3所示：3.2.2 电冰箱的过欠压保护电路及功能实现电冰箱的过欠压保护电路是在电源变压器设计时就考虑到的，在变压器设计时，从变压器的次极可另外绕一组线圈，经整流滤波后的电压接入ADC0809A ／D输入端，当电源电压变化时，此电压将随之变化，单片机把测到的电压与过欠压值相比较，当发现有过欠压现象时，将通过压缩机控制电路切断压缩机电源并报警，达到保护压缩机的效果。
图4 电源电压检测电路图中TIL113为光电耦合器件，光电耦合器件是由发光二极管和光电接受元件合并使用，以光作为媒介接传递信号的光电器件。
适当调节RW，让电源电压在160V时，通过R1、RW分压限流后，经过光电耦合器件的二极管。
发光二极管发光使三极管导通。
电压越高，发光越强，三极管导通越良好，通过三极管发射极电流越大，发射极电位越高。
再经过集成运放后送入A/D转换的一个通道，转换成数字量。
电压为180V时，转换后数字量为0B4H(180);电压为240V时，转换后数字量为0F0H(240)。
工作电压转换后的数字量应在0B4H(180)与0F0H(240)之间。
3.2.3 电冰箱的开启延时电路及功能的实现按功能要求，电冰箱无论是自动停机还是强制停机，为了延长压缩机的寿命，都要延时3分钟后压缩机才能启动。
即在每次接通压缩机时，单片机计时，利用单片机内的EEPROM将计数值保存。
在软件设计时，每次上电都要检查此数据是否到3分钟，若时间不到，延时后才能接通压缩机。
3.2.4 自动除霜功能的实现当电冰箱内空气中含有水蒸气的温度降到一下时，水蒸气就会凝结发器表面和食品上而结成霜。
结霜多少与箱内空气温度、湿度以及开门次数有关。
冰箱内凝结的霜就越多。
霜是热的不良导体，导热系数只有0.58W/(0m C),比铜、铝的导热系数要小得多。
蒸发皿表面的结霜大大降低了其热交换能力，严重地影响制冷系统的制冷效果。
当蒸发皿上的霜厚达到10mm时，热传导效率将下降30%以上，使压缩机运行时间增长，耗电量增大，甚至会导致压缩机出现故障。
因此及时除霜是正确使用电冰箱的一个重要环节。
霜厚检测电路与测温电路完全想同，如图2.霜厚检测电路的工作原理：把热敏电阻安装在具蒸发器3mm的某个适合的位置上，当霜厚大于3mm时，热敏电阻接触到霜，从而感受到较低的温度，其阻值R4变大，a点点位降低，运算放大器输出信号有变化，经过A/D转换后送入CPU，经单片机分析、判断、给出除霜命令。
当霜厚达到3mm时，R4感受到的温度大约为010C-时，-，当温度为010CA/D转换后对应值应为0A5H(165)。
也就是说，只要A/D转换后值小于或等于0A5H(165)就说明霜厚已经达到3mm应出去。
这时，接通化霜加热丝，同时断开压缩机和风机，30分钟后断开化霜加热丝，接通压缩机，再过15分钟后接通风机化霜加热丝的控制电路基本和压缩机的控制电路相同。
图5 除霜控制电路8051单片机控制信号经P1.3和P1.4端口输出，并在P1.3和P1.4端口输出，并在P1.7的控制下锁存。
74LS273锁存器的输出再经过达林顿驱动器MC141后驱动固态继电器SSR1。
当MC141的16端有高电平输出时，SSR1的3、4引脚端接通，使加热丝接通电源而除霜。
当MC141的15端输出高电平时，SSR1的3、4端接通，使得压缩机绕组接通电源而启动，并开始制冷。
74LS272锁存控制信号，一方面增加输出功率，另一方面也防止单片机复位时引起控制的误动作。
采用固态继电器作为压缩机和除霜电热丝的开关，属于无触点开关，内部是大功率的晶闸管电路，不产生火花，无电磁干扰并使高压与单片机系统隔离。
3.2.5 报警器报警器检测来自过欠电压保护模块的信号，当收到异常信号时自动结束系统运行并发出声光信号以提醒使用者进行处理。
由于本设计对声报警无特殊要求，所以采用单频音报警。
发音器采用蜂鸣扬声器。
当需要报警时P1.2输出“1”使T1管导通，然后经T2管放大，电路就会产生自激振荡，向扬声器输出一信号就使得扬声器发出报警声音。
图6 声报警电路总结一周半的课程设计很快就结束了，时间很短暂。
但是很高兴的是，自己在规定时间内完成了任务。
在摸索中不断思考，在思考中不断学习，感觉自己获益匪浅。