基于AVR单片机的电冰箱控制系统的设计

　　多年来电冰箱在国内市场上一直作为储物、保鲜的空间，人们对于电冰箱的需求也是最基本的冷冻、冻藏等功能。近年来，随着家用电冰箱的普及以及80后主流消费群体的迅速崛起，人们对电冰箱的性能要求越来越高，加速了对电冰箱功能和需求的转型和升级，相应地对电冰箱的控制功能要求也越来越高。

　　单片机自问世以来，性能不断提高，功能不断增多和完善，加之具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点，因此，广泛应用在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域，基于AVR单片机的电冰箱控制系统的设计把单片机技术充分利用在电冰箱的控制系统上，为现代电冰箱的发展提供技术支撑。

　　1 系统总体设计

　　设计出的电冰箱控镧系统以AVR单片机为核心，包括硬件设计和软件设计2部分。整个系统具有以下功能;

　　1)定期检测电冰箱内冷冻室和冷藏室的温度，通过键盘人工给定冷冻室及冷藏室温度，并显示出设定值;

　　2)定期检测霜厚，当霜厚达到3 mm时自动除霜;

　　3)定期检测工作电压，并进行超限报警、禁止压缩机工作;

　　4)定期检测门开关状态，并进行开门延时2 min报警;

　　5)单片机判断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，制冷压缩机停机后自动延时3 min后方能再启动;

　　6)通过键盘人工给定连续速冷时间值，并显示出设定值，单片机判断速冷时间是否在设定的范围内，并作出速冷操作处理;

　　7)利用显示电路显示系统中的各种状态。

　　1.1 硬件设计

　　基于AVR的电冰箱控制系统的硬件组成框图如图1所示，主要包括AVR单片机、A/D转换器、检测电路、报警电路、控制电路、时钟及复位电路、功能键及显示电路等的部分。

图1 控制系统的硬件组成框图

　　AVR单片机是高速嵌入式单片机，是整个控制系统的核心部件。由于其具有高速、低耗、保密、费用低廉等优点，已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域，使产品功能、精度和质量大幅度提升，故障率低，可靠性高，成本低廉。

　　A/D转换器即模数转换器，是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。该设计采用的是ADC0809,是M美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换，是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。