1、本科生畢業設計（論文）第一章 緒論隨著生活水平的日益提高，人們在日常生活中對冰塊的需求越來越多，以前的冰箱雖然大多有制冰盒，但均為人工制冰，即注水、離冰等操作需人工完成，無法滿足人們隨時用冰的需求，自動制冰機的應用則完全解決了這個問題。整個制冰過程由制冰機自動完成，無需人工干預，儲冰盒裝滿冰塊時會自動停止制冰機的工作，徹底解除了人工操作的煩瑣極大地方便了人們對冰塊使用。1.1制冰機的發展現狀及前景目前用于電冰箱的家用自動制冰機大體可分為兩類，一類是日本普遍采用的單片機控制型。該類型制冰機外形較小，主要由控制盒、探冰桿、溫度傳感器以及制冰容器組成制冰過程由一套控制程序來完成，離冰時控制盒內的電機

2、帶動制冰容器轉動，旋轉到一定位置后，制冰容器扭曲變形將冰塊排出，該類型制冰機由于采用了單片機控制，需要有專門的控制程序，因而只能應用在電腦溫控冰箱中，通用性較差。控制盒內除了直流電機外，還有減速齒輪、接近開關、限位裝置以及控制電路板，結構較復雜。另一類自動制冰機則在美國普遍應用，為機械控制型制冰機，它主要由控制盒、溫控器、加熱器、探冰桿、離冰桿以及制冰容器等部件組成由于制冰的全過程均由控制盒內電機的開停以及電機帶動不同銅片的通斷來控制，故這種自動制冰機不需要單片機控制，在通常的冰箱中均能應用，通用性很強。近二十多年來，由于微電腦控制技術及通信技術的快速發展，制冷設備控制系統中也大量的采用微電腦

3、（單片機）控制，并把電子器件的信息處理和控制功能揉和到機械裝置中，應用機械、電子、信息等有關技術，對整個控制系統進行有機的組織、滲透和綜合，實現整個系統的最優化控制。這種控制方式不再是原有那種單技術、單功能的控制方式，而是一種全新的，具有復合技術、復合功能、自動化程度很高的控制方式。采用這種控制方式的產品一般都具有自動控制、自動補償、自動校驗、自動調節自診斷、自恢復和智能化等多種功能。實現制冷機機器系統的全自動控制是制冷系統的發展方向。目前隨著計算機技術逐步介入制冷裝置的自動化，各種大小型制冷機甚至整個制冷系統都在向全自動化方向發展，對制冷裝置有關參數的最佳綜合調節、實現壓縮機的連續調節和系統

4、的節能等，就成為各國競相研究的方向。1.1.1 制冷技術的發展過程1755年愛丁堡的化學教授庫侖利用乙醚蒸發使水結冰。他的學生布拉克從本質上解釋了融化和汽化現象，提出了潛熱的概念，并發明了冰量熱器，標志著現代制冷技術的開始。1834年在倫敦工作的美國發明家波爾金斯造出了第一臺以乙醚為工質的蒸氣壓縮式制冷機。這是后來所有蒸氣式制冷劑的雛形。1875年卡列和德林用氨做制冷機，大大減少了設備的體積，從此蒸氣壓縮式制冷機在制冷裝置的生產和應用占了統治地位。1844年，美國醫生高里用封閉循環的空氣制冷機為發燒病人建立了一座空調站，發明了空氣制冷機。1859年，開利發明了氨水吸收式制冷系統。被稱為“空調之

5、父”的威利斯開利博士，在1902年7月17日發明了科學空調原理，并發明了世界上第一臺空調機。同時在美國建立了世界上第一所空調實驗室，1905年又在印刷廠首次建立了帯噴淋室的、全年運行的機械式空調系統，說明了空調技術進入實際應用階段；1922年繼而發明了離心式制冷機并應用于公共建筑。我國是在1931年首次在上海紡織企業安裝應用空調系統，舊中國沒有獨立的制造各種制冷設備的能力，只能依賴于國外進口。到1834年，美國的perkins發明了以乙醚為工質的蒸氣壓縮式制冷機，標志著人工制冷技術時代的開始，制冰技術也開始隨之發展起來。后來隨著生活水平的提高和商業的發展，人們對冰的需求越來越大，各種制冰技術也

6、隨之發展走向成熟并應用到各個行業領域中，同時還有很多新的制冰技術不斷被開發出來。我國解放以后，1956年上海、北京、天津、沈陽等地開始了家用電冰箱的試制和生產。1963年在上海研制成第一臺窗式空調器，到1970年開始批量生產但產量不大，直到1978寧才開始大量生產。目前我國的制冷行業總產值已近1900億人民幣。1.1.2 制冰機的基本結構概述 小型商用制冰機采用不銹鋼外殼，與冰和水直接接觸的內膽一般為abs塑料，其材質應符合國家食品衛生標準要求，內膽與外殼間充滿絕熱puf發泡層，使儲冰室內的冰不致較快融化。小型商用制冰機進口品牌一般采用hfc-134a作制冷劑，國產品牌則采用hfc-134a或

7、hcfc-22作制冷劑，少數廠家仍采用cfc-12制冷劑。冷凝器散熱有兩種方式，小型機采用空冷式（加風扇強制冷卻），中型以上采用水冷式或風水冷混合式。水冷式熱交換效果好，但消耗水量較大，控制復雜。溫度控制也有兩種，即電腦溫控和機械溫控。1.2 課題來源及選題意義隨著人們生活水平的不斷提高和社會節奏的日益加快，家用自動制冰機會走進越來越多的家庭，鑒于美式自動制冰機的簡單方便、通用性強，非常適合在冰箱上應用，如果城市自來水達到了飲用標準，還可以省去純凈水桶，直接用軟管連接，從而大大簡化冰箱結構，進一步方便人們的使用，其市場前景十分廣闊。由于在國外人們經常喜歡飲用冰鎮紅酒等，需要添加冰塊，生活習慣的

8、差異導致早期制冰機在國外應用得更為廣泛，因此制冰機的生產技術國外也更為完善。本課題是對全自動制冰機的控制及取冰機構的研究與設計，完成一基于單片機控制的家用小型全自動制冰機。1.3 本課題主要研究內容及研究方法主要研究內容1制冰機的制冰原理及結構設計； 2. 針對塊冰制冰機，提出機構設計方案。3控制系統總體方案；4制冰機控制系統電路硬件設計；5制冰機控制系統軟件設計；6針對單片機控制系統，提出抗干擾措施。研究方法1基于ug系統，對制冰機的制冰裝置，取冰裝置進行三維圖繪制并進行組裝。2基于cad系統，對部分零件進行零件圖的繪制。3制冷技術的原理及應用，完成制冷裝置的設計。4基于單片機控制的軟件設計

9、。5應用protel se99 完成硬件原理圖與制版圖。第二章 制冰機系統設計 2.1制冰機整體設計一、制冰機組成及冷卻方式小型商用制冰機采用不銹鋼外殼，與冰和水直接接觸的內膽一般為abs塑料，其材質應符合國家食品衛生標準要求，內膽與外殼間充滿絕熱puf發泡層，使儲冰室內的冰不致較快融化。小型商用制冰機進口品牌一般采用hfc-134a作制冷劑，國產品牌則采用hfc-134a或hcfc-22作制冷劑，少數廠家仍采用cfc-12制冷劑。冷凝器散熱有兩種方式，小型機采用空冷式（加風扇強制冷卻），中型以上采用水冷式或風水冷混合式。水冷式熱交換效果好，但消耗水量較大，控制復雜。溫度控制也有兩種，即電腦溫

10、控和機械溫控。圖2-1 制冰機噴淋式制冰示意圖二、制冷過程1制冰：接通電源，打開水閥，壓縮機、風扇電機和水泵均處于工作狀態，制冰機開始噴水制冰。制冰機運行一段時間后，蒸發器冰格中的冰層加厚，當足夠的冰形成時，機器轉入自動脫冰狀態。2脫冰：蒸發器冰格外壁帖有溫度傳感器，溫度傳感器與電腦板相連，用以檢測冰塊厚度，當冰塊厚度達到設計要求時，熱氣電磁閥打開，溫度較高的制冷劑進入蒸發器并使其變暖，冰塊脫離冰格，翻轉電機翻轉，冰塊掉入儲冰室，當冰格內的冰全部脫落后，制冰機再次轉入制冰狀態，如此循環。3自動關機：當有足夠的冰掉入儲冰室時，制冰機將自動停止工作，并自動切斷水源和電源。如果冰塊被取用，儲冰室內的

11、冰減少時，制冰機會自動恢復制冰，如圖2-1所示。 2.1.1制冰原理制冰方法有以下幾種：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射式和吸附式制冷。本課題采用壓縮式制冷。蒸氣壓縮式制冷系統由壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器組成，如圖2 .2所示，用管道將其連接成封閉系統。工質在蒸發器內吸收熱量并汽化成蒸氣，壓縮機不斷地將蒸氣從蒸發器中抽走，并將它壓縮后，在高壓下排出，這個過程要消耗能量。經壓縮的高溫高壓蒸氣在冷凝器內被常溫冷卻介質冷卻。凝結成高壓液體。利用節流裝置使高壓液體節流，節流后的低壓，低溫濕蒸氣進入蒸發器，再次汽化，吸收被冷卻對象的熱量，如此周而復始。2.2制冰裝置設計中相關參數計算1制冷劑r134a屬

12、hfc工質，作為r12的替代工質已經得到冷凍行業的認可。 r12與r134a比較 冷媒性質比較 （1）r134a分子量大，流動阻力損失比r12大，傳熱性能比r12好。 （2）相同的過冷度時，r134a制冷效果比r12更大； （3）r134a吸水性比r12大很多,不易形成冰堵 （4）飽和溫度壓力曲線及制冷量曲線。 潤滑油比較 （）r134a中不含cl，自身不具備潤滑性，在合成油中需要增加添加劑以提高其潤滑性 （2）r134a用poe油，r12用礦物油，poe油吸水性是礦物油的100倍左右,吸入水分后很難通過抽真空除去,系統中最高水分含量不能超過80ppm，系統安裝合適的干燥器運行后，含水量在10

13、ppm或更低。 （3）poe油與礦物油相容，但不能混用，系統改造時，剩存不到%少量礦物油可接受. 干燥過濾器(1)用于r134a的poe油中的酯容易水解生成酸性物質.(2) 建議干燥過濾芯最好用分子篩，不要使用帶礬土的濾芯，帶礬土的濾芯會吸收poe油和水分，如果安裝的干燥過濾器太小，不能過濾系統中多余的水分，酸性物質可能返回系統中，對壓縮機不利。選用r134a做制冷劑。2室溫20，水溫15，24公斤/日 室溫30，水溫25，19公斤/日一次制冰量：0.5公斤（18個）冰塊尺寸：282832mmq吸= c水mt=42000.515=31.5kj假設蒸發器的傳熱系數為0.2則制冷量q0=2.41k

14、w制冷劑選r134a運轉時，蒸發溫度為-5，冷凝溫度為40，由附圖1可得表2-1。表2-1點號溫度（）壓力（mp）比焓(kj/kg)1150.243412.1720.886423.763350.886216.914-50.243216.91圖2-3 壓焓圖單位制冷量q0=h1-h4=412.17-216.91=195.26kj/kg單位時間流過的質量qm=q0/q0=2.41/195.26=44.43kg/h由壓焓圖查得壓縮機大口處的比熵s1=1.733kj(kg/k)沿等熵線求得2的比焓 h2423.76kj/kg等熵壓縮時輸入壓縮機的功率：ps=qm(h2-h1)=0.143kw實際壓縮機

15、指示功率取指示效率i=0.65則pi= ps/i=0.22kw軸功率取機械效率m=0.92則pe=pi/m=0.239kw電功率 取電動機效率m0=0.85則pec=pe/m0=0.281kw2.2.1壓縮機的參數確定及選擇壓縮機的發展過程： 壓縮機是制冷技術的心藏，它的進步就推動了制冷技術的進步。我國壓縮機制冷技術要想從目前的狀態再前進一步，需要認清壓縮機的發展之路，結合自己的實際情況，確定發展戰略。簡單地區分為：滿足市場；高效；環保節能；減排，潔凈能源等幾個時期。壓縮機從誕生，成長，發展的歷史進程，成就了壓縮機操作技術的進步和大發展；忽視了壓縮機的機械能轉換機理的研究和發展，在技術進步的道

16、路上只走了明顯的、容易的道路絕熱壓縮機發展之路，也是歷史發展的必然；機械能不轉換為熱能的等溫壓縮機超越了等溫/膨脹壓縮機，代表了壓縮機的發展向和未來眾所周知，壓縮機是制冷系統的核心和心臟。壓縮機的能力和特征決定了制冷系統的能力和特征。某種意義上，制冷系統的設計與匹配就是將壓縮機的能力體現出來。根據完成氣體增加壓力方式的不同，制冷壓縮機可分為容積型和速度型兩大類；容積型壓縮機中氣體壓力的提高，是靠吸入氣體的容積被強行縮小來實現的，主要有活塞式、螺桿式、滾動轉子式和渦旋式等，在此我們只介紹活塞式。這種形式的壓縮機機型多、易生產、廉價比較適合。活塞式壓縮機是利用氣缸中活塞的往復運動來壓縮氣缸中的氣體

17、，通常是通過曲柄連桿機構吧臺原動機的旋轉運動轉換為活塞的往復運動由上節計算得知可取壓縮機功率為300w制冷量可選擇壓縮機的型號bk1112,氣缸容積為6.27立方厘米。2.2.2蒸發器的選擇 蒸發器是制冷劑從系統外吸熱及制冷的換熱器，制冷劑熱議在蒸發器的換熱管內流動并在低溫下蒸發，變為蒸氣，制冷劑在蒸發過程中吸收被冷卻物體或介質的熱量。所以蒸發器是制冷裝置產生和輸出冷量的重要部件。其結構按被冷卻介質，可以分為冷卻液體載冷劑的蒸發器和冷卻空氣的蒸發器兩大類。此處我們采用第一類，第一類中又包含管殼式蒸發器、立管式蒸發器螺旋管式蒸發器、蛇形管式蒸發器。我們采用蛇形管式蒸發器。其結構如圖2-3由于載冷

18、劑的流速比較小及蛇管的傳熱面積沒有充分利用，所以蛇管式蒸發器的傳熱系數比較小，但蛇形管的制作簡單價格低廉故選用。第三章 制冰機結構設計3.1制冰裝置的結構設計制冰盤下方是一噴頭，用于制冰的水可通過自來水過濾而來，也可通過水泵加壓噴出，噴出的水霧在制冰盤凹坑上迅速結冰，冰塊達到一定大小后，傳感器動作，熱氣電磁閥換向，從而使高溫制冷劑直接通過蒸發器，使冰從蒸發器上松開后掉下來。 3.1.1蒸發器的設計根據一次制冰量：0.5公斤（18個），冰塊尺寸：282832mm設計冰模，隔板厚度為2mm則制冰模如圖3.1，用ug建立實體過程如下：第一步：繪一矩形然后拉伸形成板，第二步：繪制軌跡線然后生成管道，第

19、三步：繪制草圖然后拉伸形成冰模如圖3-1圖3-1 冰模材料采用導熱性能好的鋁，質量輕價格相對便宜，蛇形管與冰模焊接在一起。3.1.2噴水器的設計考慮到制冰機的全自動化，在成冰脫冰過程中，噴水器要噴水到冰模中，而且脫冰后冰塊先落到下方的噴水器上然后再滑落到儲冰盒中，而且未變成冰的水要回流到儲水盒中再經過水泵抽入到噴水器不斷循環。故噴水器表面要光滑而且要留有孔，回流的水通過空隙流回儲水盒，故噴水器可以和儲水盒在一起。成冰過程噴水器保持水平，脫冰時要轉一定角度使冰塊滑落到儲冰盒。故噴水器可以繞軸旋轉，這樣可以通過一個電機控制噴水器的轉動。噴水器上蓋如圖3-2所示。圖3-2 噴水器上蓋建立過程：1第一

20、步拉伸形成一板，2創建基準面，繪制草圖，然后拉伸形成周圍的板， 3在周圍的板上繪制草圖，然后拉伸，拉伸切除，4在周圍板上繪制草圖，拉伸切除5通過拉伸，倒圓角，6在1中形成的板中，繪制草圖，經拉伸，面圓角， 7在周圍板上繪制草圖，經拉伸等形成，8在1中形成的板上通過矩形陣列形成孔，如圖3-3這些孔中中間小孔用來噴水其余的用來回流，將未結冰的水流回儲水盒。圖3-3形成水孔9插入成型特征螺紋，10拉伸然后切除最后加入邊圓角，形成噴水道，如圖3-4所示。圖3-4 水道形成圖11在板上經拉伸并加面圓角，如圖3-5所示，噴水器完成。圖3-5 倒角生成3.1.3 儲水器設計在噴水器下方為儲水器，在最底層還有

21、電動機、水泵等，故其形狀如圖3-6所示。圖3-6 噴水器下蓋下方的口接水泵，可從上方左側注水。繪制過程：1繪制一矩形然后拉伸形成長方體，2插入基準平面經拉伸切除并插入邊緣角，形成如圖3-7所示。 圖3-7 噴水器下蓋后3抽殼形成如圖3-8所示。圖3-8 抽殼4繪制草圖，經掃描形成如圖3-9所示。圖3-9 掃描5經拉伸等完成。3.2 相關零件設計噴水器及蒸發器的設計完成后要考慮其固定與旋轉，其旋轉可以通過電機轉動帶動噴水器上方的軸轉動，此軸下方通過彈簧與噴水器相連，故電動機轉動可以拉伸彈簧，反轉可以恢復繼續制冰。所以需要兩個螺栓，兩個彈簧，兩個撥叉，以及一個用來固定的部件，還要在噴水器后方固定一

22、個軸使其可以繞其轉動。1撥叉的設計與繪制如圖3-10、圖3-11所示。圖3-10 撥叉1圖3-11 撥叉2在繪制過程中要用到拉伸，邊緣角等，圖3-10的撥叉用來連接電動機的主軸來控制噴水器的轉動，而且用來碰觸限位開關控制電動機的停止防止旋轉角度過大。2彈簧如圖3-12所示。圖3-12 拉伸彈簧首先繪制螺旋線，然后以彈簧絲直徑畫圓，然后沿螺旋線掃描形成彈簧。3螺栓如圖3-13、圖3-14所示。圖3-13 螺母圖3-14 螺釘經拉伸等形成然后插入成型特征螺紋即可形成。4頂桿如圖3-15所示。圖3-15 頂桿5固定座如圖3-16所示。 6固定板如圖3-17圖3-18所示。 圖3-16 固定座圖3-1

23、7 固定板 圖3-18 夾板7軸，它可以將噴水器固定在箱體上并且使噴水器繞其旋轉，如圖3-19所示。圖3-19 固定軸零件中部分簡單易繪制的不再敘述繪制過程。3.3 部分零件圖1撥叉1零件圖 圖 3-20撥叉12固定件的零件圖 圖3-21 固定座3.4 制冰裝置及反翻轉機構 圖3-22 反轉機構在其上方為冰模在此不再細化。在細桿上的固定件可以固定在箱體的板上，在其后方也要加一軸使整個噴水器可以繞其旋轉，這樣就可以滿足落冰的要求。 組裝過程如圖3-23所示。 圖 3-23 翻轉機構組裝圖3.5 制冰機的整體布置 制冰機的整體布置如圖3-21 ，外觀如圖3-22所示。圖3-24制冰機總體示意圖 圖

24、3-25 制冰機外觀圖第四章 制冰機控制系統硬件設計4.1整個制冰過程中的控制制冰機在整個制冰過程中需要控制壓縮機的啟停，控制進水閥，保證儲水盒有充足的水，控制水泵的正常工作，要檢測溫度傳感器的溫度達到所需溫度后進入下一個過程。脫冰過程：進入此過程后使水泵停止工作同時進水閥關閉，然后控制熱汽閥打開，使冰快邊緣融化在重力作用下滑落，并且控制電動機旋轉一定角度使噴水器傾斜，落下的冰可以直接滑落到儲冰盒。落冰結束后電機反轉恢復制冰狀態，重復制冰過程。在儲冰盒中加入一傳感器當冰滿的時候停止制冰，冰不滿則循環整個過程，如圖4-1所示。圖4-1 制冰過程圖圖4-2 電路原理圖4.2 整體電路設計從整個過程

25、看要有電源轉化電路將220v變為各芯片所需的直流電，還要有復位電路。因為有溫度傳感器則需要a/d轉換器，控制電機正反轉的電路，還要利用弱電控制強電則需要光電耦合器，通過電磁繼電器來控制水泵、壓縮機、熱汽閥以及限位開關等，原理如圖4-2。4.3 元器件選擇at89c51單片機：at89c51是一種低功耗、高性能的8位cmos微處理器芯片，片內帶有2k 字節的閃存可編及可擦除只讀存儲器(perom)。該芯片的制造采用了atmei 公司的高密度非易揮發存儲器的生產技術，井與工業標準的80c51指令集與管腳分布相兼容。片上的perom允許在線對程序存儲器重新編程，也可用常規的非易揮發存儲芯片編程器編程

26、。溫度傳感器：ad590是美國模擬器件公司生產的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下： 1、流過器件的電流（ma）等于器件所處環境的熱力學溫度（開爾文）度數，即：it=1atkit器件的電流t器件所處的溫度，以開爾文（k）為單位。2、ad590的測溫范圍為-55+150。 3、ad590的電源電壓范圍為4v30v。電源電壓可在4v6v范圍變化，電流變化1ma，相當于溫度變化1k。ad590可以承受44v正向電壓和20v反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。 4、輸出電阻為710mw。 5、精度高。ad590共有i、j、k、l、m五檔，其中m檔精度最高，在-55+150范圍內，非線性誤差為0.

27、3。 a/d轉換器：adc0832 是美國國家半導體公司生產的一種8 位分辨率、雙通道a/d轉換芯片。其最高分辯可達256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內部電源輸入與參考電壓復用，使芯片的模擬電壓輸入在0-5v之間。芯片轉換時間僅為32m,據有雙數據輸出可作為數據校驗，以減少數據誤差，轉換速度快且穩定性能強，獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便，而且由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者及企業歡迎，其目前已經有很高的普及率。adc0832 具有以下特點： 8位分辨率； 雙通道a/d轉換； 輸入輸出電平與ttl/cmos相兼容； 5v電源供電時輸入電壓在05

28、v之間； 工作頻率為250khz，轉換時間為32s； 一般功耗僅為15mw； 8p、14pdip（雙列直插）、picc 多種封裝；電磁繼電器：jzc-7f體積小、重量輕、價格低. 動作靈敏、同步性。線圈功率損耗低。 可直接焊接在印刷線路板中。用于電子、通訊、自動控制、無線電遙控、聲控玩具等。光電耦合器：東芝tlp521-1、-2和- 4，tlp521-2提供兩個隔離的通道， tlp521-4提供四個隔離的通道。 集極電壓50v（min） 電流轉移比率50%（min） 等級gb100%（min） 隔離電壓2500vrms(min) 轉換電流 表4-1特性標志521-1521-2/521-4單位轉

29、換電流if7050ma發射極電壓vceo55v集電極電壓veco7v發射極電流ic50ma連接溫度125c儲藏溫度-55-+125c工作溫度-55-+100c鉛焊接溫度260(10s)c4.4原理圖與制版圖的繪制protel99se是應用于windows9x/2000/nt操作系統下的eda設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯網設計，具有很強的數據交換能力和開放性及3d模擬功能，是一個32位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作。根據所選器件，繪制原理圖，進入protel99 se,在新建的原理圖繪制版面，從原件庫中，選定所選的器件，安放到版面上，共7

30、8個器件（電阻33個，電容15個，三極管9個，繼電器4個，光電耦合器tlp521-2兩個，tpl521-4一個，at89c51一個，整流電橋一個，mc34063一個，負電壓檢測器一個，ad590一個，交流電機一個，adc0832一個，關6個，插座一個等），圖4-3 溫度測量電路然后用導線把各器件安順序連接起來，完成原理圖的繪制。溫度傳感器與a/d轉換器如圖4-3所示。 復位電路與電源如圖4-4所示。 圖4-4 復位電路與電源水泵、電機、進水閥、熱氣閥等的控制如圖4-5所示。圖4-5 水泵 電機控制 整體如圖4-6所示。圖4-6 電路原理圖制版圖的繪制打開protel 99 se,在新建文件中選

31、擇wizards,創建一個2層的印制板，根據已經生成的原理圖，在元件封裝庫中選擇合適的封裝件，按照一點的順序合理的布置安放到電路板中，然后將個元件用導線在toplayer和bottomlayer這兩層連接起來，在布置導線的時候，注意不要交叉，合理布局。最后將接電源線和接點線加粗，如圖4-7所示。 圖4-7 制版圖第五章 制冰機控制系統軟件設計5.1制冰機控制過程概述開機后啟動壓縮機，水泵，開始制冰；制冰過程中，讀取溫度傳感器所測溫度，達到預設溫度后，壓縮機，水泵停止，熱汽閥開啟，同時電機開始帶動噴水器轉動一定角度，開始落冰過程；經過一段時間后大約1min后，電機正轉帶動噴水器轉動到水平位置，檢

32、測儲冰盒是否滿如果不滿繼續制冰，否則停止制冰。圖5-1程序流程圖5.2 溫度檢測利用ad590溫度傳感器以及adc0832,a/d轉換器來讀取溫度，adc0832的時序圖。圖5-2 adc0832的時序圖溫度讀取程序：wedu:adcs bit p3.5; 使能接口，adclk bit p3.4; 時鐘接口，addo bit p3.3; 數據輸出接口，addi bit p3.3; 數據輸入接口，setb addi; 初始化通道選擇nopnopclr adcs; 拉低/cs端nopnopsetb adclk; 拉高clk端nopnopnopclr adclk; 拉低clk端形成下降沿1nopno

33、psetb adclk;nopnopclr adclk; 拉低clk端形成下降沿2clr dinopnopsetb adclk；nopnopclr adclk 拉低clk端形成下降沿3 setb di 確定通道選擇ch0nopnopmov r7 , #8； 準備送下后8個時鐘脈沖ad_1:mov c , addo ; 接收數據mov acc.0 , crl a ; 左移一次setb adclknopnopclr adclk ; 形成一次時鐘脈沖nopnopdjnz r7 , ad_1 ; 循環8次mov c, addo ; 接收數據mov acc.0 , cmov 40h , amov r7

34、, #8setb adcs ; 拉高/cs端clr adclk ; 拉低clk端setb addo ; 拉高數據端,回到初始狀態ret5.3 整體程序控制org 00hzhibing:setb p1.3 壓縮機工作setb p1.0 水泵工作setb p1.2 進水閥工作溫度檢測程序mov a, 1010hcjne a, 40h, wendu; 看是不是預設溫度相同,不同則重測溫clr p1.0 ; 關水泵clr p1.2 關進水閥setb p0.2 電機正轉l1:mov c, p0.1; jnc l1; 檢測p0.1的值若為1,電機停轉 clr p0.2;setb p1.1; 開啟熱氣閥de

35、lay5s: 延時50秒 push 04h push 05h push 06h mov r4,#50 delay5s_0: mov r5,#200 delay5s_1: mov r6,#245 djnz r6,$ djnz r5,delay5s_1 djnz r4,delay5s_0 pop 06h pop 05h pop 04hdjnz 0ah ,delay5s:retclr p1.1; 關閉熱氣閥setb p0.3; 電機反轉 del：movr7,#10del1： movr6，#200 del2： movr5，#248 djnz r5，$ djnz r6，del2djnz r7，del1

36、ret 延時1秒clr p0.3; 電機停轉mov c ,p0.0; 檢測儲冰盒滿否jnc c , zhibing; clr p1.3;end5.4 抗干擾措施為提高系統抗干擾性和系統可靠性及穩定性，采取了以下措施：l、系統電源與驅動電源隔離制冰機系統工作時，水泵、進水閥、熱汽閥工作電壓均為交流220vac，磁開關啟停頻繁，如果采用同一電源為系統供電，則因公共阻抗的相互耦合及電源的相互耦合使系統經常出現死機現象。系統采用了分離供電方案，即at89c51為vcc，驅動控制電源為+5vdc。這樣大大提高了系統電源的可靠性，地隔離采用光電耦合器tlp52l-4，一方面實現了系統電源與驅動電源地隔離；

37、另一方面又很好地抑制了尖峰脈沖和各種噪聲干擾，并且大大提高系統的信噪比。該系統采用了系統電源與驅動電源隔離的措施后解決了磁開關頻繁啟停導致死機的現象，提高了系統的可靠性和運行穩定性。2 睡眠抗干擾 cpu 有95以上的時間睡覺。在制冰機的工作循環過程中，磁開關的頻繁啟停與轉換均由指令來完成，指令執行之后，必然引起強烈的干抗，這些干擾不能作為隨機干擾，它們與軟件完全相關。為此可在執行i/o操作之后，使cpu立即進入睡眠狀態，等下一次cpu醒過來時，干擾的高峰已消失，從而提高了系了系統運行的可靠性。3 系統恢復t0一且產生溢出，說明程序退出死循環，應轉向主程序進一步分析制冰機各工作階段所設立的標志

38、，將系統球快恢到工作狀態。出錯處理程序：er： clr eamov dptr # next ：push dplpush dphret1 清除高緞中斷激活標志next：mov 66h，#0aah ：重建e電標志mov 67h #55hclr a ：準備復位地址push accpush accret1 ：清除低級中斷激活標志總結本次設計就要結束了，在這幾個月的時間里，在林老師的精心指導下，我們設計出了家用全自動制冰機的結構以及控制部分，基本上完成了該設計任務。從本次設計中，我們不僅充分應用了所學的知識，更重要的還在于學到了許多課本以外的東西，以及獨立思考問題、解決問題的能力。通過這次畢業設計，我不僅開闊了眼界，增長了知識，而且提高了自己的動手動腦解決實際問題的能力，鞏固加深了以前所學的知識，而且與實際聯系起來，運用到實踐，基本上達到了理論與實踐相統一的要求。在設計過程中，由于經驗欠缺，使得設計中依舊存在欠缺。我一定會以這次設計為契機，在以后的學習和工作中不斷的充實自己，鍛煉自己，以達到學有所用，為國家和社會做出更大的貢