Повышение качества продукции на предприятии (стр. 17 из 24)

с – желтый индикатор. Индикатор загорается при включении режима непрерывной работы;

d – переключатель непрерывной работы. При переводе переключателя в правое положение компрессор работает непрерывно и обеспечивает наименьшую возможную температуру внутри прибора, необходимую для замораживания свежих продуктов;

e - регулятор термостата. Для установки и изменения температуры внутри прибора.

Электронный блок управления БХП. Электронные регуляторы температуры не имеют электрических контактов и управляют включением охлаждения по команде электронных датчиков, установленных в регулируемых камерах (см. рисунок 3.2 ниже). Электронный регулятор температуры может быть установлен в том же месте, где обычно устанавливают электромеханический, и иметь такую же ручку для переключения режимов охлаждения. Но в отличие от электромеханического он не привязан к испарителю и выбор места его установки определяется только конструкцией системы управления.

Рисунок 3.2 – Электронный блок управления бытовыми холодильниками

1 - индикатор знака «– » при отображении температуры в МК;

2 - индикатор температуры в МК (цифровой двузначный);

3 - индикатор знака «+» при отображении температуры в ХК;

4 - индикатор температуры в ХК (цифровой однозначный);

5 - индикатор включения МК (зеленого цвета);

6 - индикатор включения режима быстрой заморозки (желтого цвета);

7 - индикатор повышенной температуры в МК (красного цвета);

8 - индикатор включения ХК (зеленого цвета);

9 - кнопка включения/выключения ХК;

10 - кнопка выключения звукового сигнала;

11 - кнопка включения/выключения режима быстрого замораживания;

12 - кнопка включения/выключения МК;

13 - кнопка задания температуры в ХК;

14 - кнопка задания температуры в МК.

При любом типе блока потребитель вручную устанавливает режим работы холодильника, механически поворачивая ручку регулятора температуры, а включение компрессора происходит через электрические контакты. При электронном регуляторе температуры другие приборы управления (реле и переключатели) могут быть электрическими.

Отличия управления с помощью электромеханических и электронных приборов заключаются только в принципах регулирования. Электромеханические приборы регулируют температуру в камере по температуре самой холодной точки на испарителе, а электронные по показаниям датчика температуры воздуха в самой камере.

Применение электронного регулятора выводит производителя на более высокий качественный уровень изделий. Главное преимущество здесь – в высокой точности регулирования. В простых небольших холодильниках и морозильниках такой блок использовать нецелесообразно, а в больших и дорогих моделях даже незначительные отклонения температур могут быть причиной значительных убытков из-за порчи продуктов, и в дальнейшем привести к поломке самого прибора.

Плюсы внедрения электронного блока:

- высокоточное электронное регулирование гарантированно поддерживает заданную температуру независимо от изменения температуры и влажности окружающего воздуха;

- электронное управление предполагает наличие цифровых указателей температуры, цветных световых индикаторов режимов работы и предупреждения аварийных ситуаций, что наглядно информирует потребителя о работе прибора;

- улучшаются эргономические показатели – электронное управление позволяет изменять и контролировать режимы, активизировать различные функции, не открывая двери холодильника, например, на пульт управления вынесен сетевой выключатель, позволяющий отключить холодильник, не выдергивая вилку из розетки.

- приборы, вынесенные на наружный пульт управления, не только повышают удобства пользованием, но и создают положительное эстетическое восприятие.

Достоинства электромеханических приборов в простоте управления и надежности, подтвержденной многолетней эксплуатацией. Электронные приборы же совершенствуются из г. в год. Расширение функциональных возможностей, повышение надежности и снижение цены является тенденцией в развитии электронных приборов для управления бытовой техникой.

3.2.2 Конструкция и описание составляющих электронного блока

Конструктивно блок управления состоит из основных частей:

- модуля управления;

- модуля индикации;

- двух датчиков температуры.

Чертеж общего вида электронного блока управления двухкамерным холодильником дается в приложении. На нём представлены общий вид электронного блока, модули управления и индикации, датчик температуры, описано назначение кнопок управления.

Рассмотрим подробно основные элементы модуля управления:

Микроконтроллер. Для реализации основных функций прибора применим микроконтроллер ATmega16L производства Atmel. По своим характеристикам он больше всего подходит при относительно низкой стоимости, высокой надежности и низком энергопотреблении.

Архитектура семейства AVR в значительной мере предопределяется ее назначением - построение компактных и дешевых цифровых устройств. Все функции микроЭВМ реализуются с помощью единственной микросхемы. В состав семейства AVR входит целый ряд микросхем от самых простых микроконтроллеров до достаточно сложных. Микроконтроллеры семейства AVR позволяют выполнять как задачи управления различными устройствами, так и реализовывать отдельные узлы аналоговой схемы. Все микросхемы этого семейства работают с одной и той же системой команд, большинство из них выполняется в одинаковых корпусах с совпадающей цоколевкой (нумерация ножек для корпуса).

Ядро AVR сочетает богатый набор инструкций с 32 универсальными рабочими регистрами. Все 32 регистра непосредственно подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), который позволяет указать два различных регистра в одной инструкции и выполнить ее за один цикл. Данная архитектура обладает большей эффективностью кода за счет достижения производительности в 10 раз выше по сравнению с обычными CISC-микроконтроллерами.

Микроконтроллер производится по технологии высокоплотной энергонезависимой памяти компании Atmel. Встроенная внутрисистемно программируемая флэш-память позволяет перепрограммировать память программ непосредственно внутри системы через последовательный интерфейс SPI с помощью простого программатора или с помощью автономной программы в загрузочном секторе. Загрузочная программа может использовать любой интерфейс для загрузки прикладной программы во флэш-память. Программа в загрузочном секторе продолжает работу в процессе обновления прикладной секции флэш-памяти, тем самым поддерживая двухоперационность: чтение во время записи. За счет сочетания 8-разр. RISC ЦПУ с внутрисистемно самопрограммируемой флэш-памятью в одной микросхеме ATmega128 является мощным микроконтроллером, позволяющим достичь высокой степени гибкости и эффективной стоимости.

Тактовый генератор. XTAL1 и XTAL2 являются входом и выходом, соответственно, инвертирующего усилителя, который с использованием кварцевого кристалла или керамического резонатора работает как встроенный генератор. Принципиальная схема подсоединения генератора представлена на рисунке 3.3.

Кварцевый кристалл генератора таймера подсоединяется непосредственно к выводам OSC1 и OSC2. Внешние конденсаторы не требуются. Генератор оптимизирован под часовой кварц с частотой 32,768 кГц. Внешний тактовый сигнал,подаваемый на эти выводы, поступает на усилитель с полосой пропускания 256 кГц.

Таким образом частота внешнего сигнала должна находиться в диапазоне от 0 до 256 кГц.

Рисунок 3.3 - Подсоединение тактового генератора

Часы реального времени с последовательным интерфейсом DS1307. Это малопотребляющие полные двоично-десятичные часы-календарь, включающие 56 байтов энергонезависимой статической ОЗУ (см. рис. 5.5 ниже). Адреса и данные передаются последовательно по двухпроводной двунаправленной шине. Часы-календарь отсчитывают секунды, минуты, часы, день, дату, месяц и год. Последняя дата месяца автоматически корректируется для месяцев с количеством дней меньше 31, включая коррекцию високосного г.. Часы работают как в 24-часовом, так и в 12-часовом режимах с индикатором AM/PM. DS1307 имеет встроенную схему наблюдения за питанием, которая обнаруживает перебои питания и автоматически переключается на питание от батареи.

Характеристики:

- часы реального времени (RTC) отсчитывают секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года, действительной до 2100 г.;

- 56-байтовое энергонезависимое ОЗУ с питанием от батареи для хранения пользовательских данных;

- двухпроводной последовательный интерфейс;

- программируемый выходной сигнал с прямоугольными импульсами (для тактирования внешних устройств);

- автоматическое обнаружение падения напряжение и схема переключения на батарею;

- потребление менее 500 нА в режиме батарейной поддержки при работающем тактовом генераторе;

- промышленный диапазон температур: от - 40 °C до + 85 °C;

- микросхема производится в 8-выводных корпусах DIP и SOIC.

Двухпроводная последовательная шина данных. DS1307 поддерживает обмен данными по протоколу I2C по двухпроводной двунаправленной шине. Устройство, которое передаёт данные на шину, является передатчиком, а устройство, принимающее данные, - приёмником. Устройство, управляющее передачей данных, называется ведущим. Устройство, которым управляет ведущий, называется ведомым. Ведущее устройство генерирует синхроимпульсы (serial clock - SCL), управляет доступом к шине и генерирует условия START и STOP. DS1307 работает на шине как ведомое устройство. Типовая конфигурация шины с использованием протокола I2C показана на рисунке 3.4.