冰箱温度控制器的设计1 引言家用电冰箱一般有冷冻室和冷藏室,冷冻室的温度为-6℃~-18℃左右;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。在电冰箱的控制中,温度是主要的控制对象控制的好就有显著的节能效果。但冰箱内要受诸如环境温度的高低、冰箱本身的容积、冰箱中食物的多少、以及食物的种类和性质、存放物品的初始温度、散热特性及其热容量、物品的充满率及开门的频繁程度等控制。冰箱内的温度场分布极不均匀,要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的,因此采纳模糊控制技术才能达到最佳的控制效果。 2 模糊控制系统概述2.1 普通电冰箱的结构普通电冰箱的箱体是用隔热材料分割成几个空间,可有单门冷藏式、单门冷冻式、双门冷藏、冷冻式和三门冷冻、冷藏式。(1)冷冻室和冷藏室冰箱是利用冷却剂周期性循环的物态变化吸热而致冷。用于吸热的蒸发器就设在冷冻室,蒸发器冷却的冷气循环到冷藏室,使之降温。由于这种结构的安排,冷冻室的温度降得较快,而冷藏室的温度降得较慢。(2)除霜加热器因为在冰箱降温过程中,空气和食物中所含的水分会凝聚到蒸发器和食物上而结成霜,当蒸发器表面结霜后,其热交换能力下降,而影响致冷效果;当霜层过厚时,还可能引起压缩机故障。除霜加热器包括门框加热器和蒸发器上的化霜加热器。2.2 模糊控制电冰箱系统结构家用电冰箱的进展,除了无氟、大容量外,主要是多门分体结构,一套制冷装置、多通道风冷式。为了适应这一情况,达到高精度、智能化控制的目的,本系统主要实现温度控制和智能化霜。温度控制就是要把握冰箱内存放的食物的温度和热容量,控制压缩机的开停、风扇转速和风门开启度等,使食物达到最佳保存状态。这就需要用传感器来检测环境温度和各室温度,并运用模糊推理来确定食物温度和热容量。智能除霜就是要根据霜层厚度,选择门开启次数最少的时间段,即温度变化率最小时快速除霜,这样对食物影响最小,有益于保鲜。运用模糊推理来确定着霜量和考虑门开启状况,经模糊推理确定除霜指令。此外,本系统还具有故障自诊及运行状态的显示等功能。控制电路框图如图 1 所示。2.2.1 系统硬件组成该系统采纳 8 位 87C552 单片机为控制器 8KROM,256 字节的 RAM 为传感器,主要有冷冻室、冷藏室、冰温室及环温等传感器,采纳价格低廉的热敏电阻。在门状态检测电路中,为了减少...