基于SPCE061A芯片控制语音电冰箱设计 第2页

4 系统硬件设计
    我们知道，电冰箱一般设有冷冻室和冷藏室。冷冻室用于速冻食品，在冷冻室中的食品可以存放较长的时间，食品中的水分会凝结成霜，到一定程度还要除霜，其温度可为-16℃ ~~~ -26℃之间。冷藏室以不冻伤食品又有保鲜作用为准，其温度可为2℃ ~~~ 10℃之间。

    具体的说，电冰箱控制器的主要任务就是控制压缩机、电磁阀、化霜加热丝、风扇等的运行，来保持箱内食品的最佳温度，达到食品保鲜的目的，即保证所储存的食品在经过冷冻或冷藏之后，保持色、味、水分、营养基本不变。LED将设定的温度或实际温度显示出来，当冷冻室温度过高或开门时间过长还会用语音提示。字串1

5 硬件组成

整个系统工作于3.3V电压下，由电源板提供5V电压，经过LF33稳压到3.3V为系统供电。三个按键分别设置冷冻室温度、冷藏室温度和人工智能工作方式。温度传感器主要由冷冻室、冷藏室、冷冻室蒸发器盘管、冷藏室蒸发器盘管速冻室、环境温度检测等温度传感器组成。主控器不断采集冷冻室、冷藏室及环境的温度，并根据设定的值及采集值控制各部件的运行。

5.1 电源部分
电源模块
    电源模块电路如下： 

若图片无法显示请联系QQ752018766,本论文免费,转发请注明源于www.751com.cn4.3 供电系统分析
整个主控板上有三种电压：AC220V、DC12V和DC5V。AC220V直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电；AC220V经过降压，变为DC12V和DC5V，用于继电器和微控系统供电。供电系统如图4-3所示，AC220V先经过变压器降压，然后从插座J1输入，经过整流桥进行全波整流，通过电容C2滤波，得到DC12V，再经过稳压片7805稳压，得到DC5V。图中的采样点ZDS用于过零点的检测，二极管D1防止滤波电容C2 对采样点ZDS的影响。

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图 4-3供电系统

图2-5 电源模块原理图

5.2 键盘扫描、键码分析

按键包括人工智慧键、冷冻调节键、冷藏调节键。键盘输入电路如图5.1。当有键按下时，对应的IO口为拉到高电平。

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图5.1

5.3 传感器输入电路
    电冰箱通过采集冷冻室和冷藏室的温度，并根据实际温度与设置温度相比较来控制压缩机、电磁阀、风扇及化霜加热丝等部件，使各室温度保持在相应设置值。SPCE061A单片机具有7信道10位逐次逼近式AD转换器，本方案选用其中的5个信道来采集冷藏室、冷冻室、冷藏室盘管、冷冻室盘管和环境温度，即传感器主要由冷冻室、冷藏室、冷冻室蒸发器盘管、冷藏室蒸发器盘管速冻室、环境温度检测等温度传感器组成。其余2个信道用于功能的扩展。温度传感器采用负温度系数的热敏电阻。其控制原理如图5.2。
    SPCE061A的AD输入管脚和IOA共用，通过程序进行AD转换功能的控制。为防止电源电压对AD的影响，SPCE061A为AD提供了专门的电源VDDIOAL、VSSIOAL。将5个热敏电阻分别与固定电阻R41－R45串联接于电源VDDIOAL、VSSIOAL，当温度改变时，热敏电阻阻值随之改变，测量其分压值大小则可计算出温度值的大小。

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5.3 显示电路
    显示电路由四位8段数码管组成，用来显示冰箱内的实际温度、设置温度或故障。接口电路如图5.3，采用动态显示方式驱动。

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