主机电路可采用单片机，扩展一片程序存储器和一片A/D转换芯片，构成基本电路。选择适当的温度传感器，霜厚传感器采集相应的数据。扩展接口芯片或由串口扩展74LS164来接功能键和LED显示电路。此外、还有一些附加电路如除霜电路、电压检测电路、开门报警电路等。
三）软机设计
电冰箱控制程序主要由三部分构成：主程序、定时器T0中断服务程序和定时器T1中断服务程序。 1、主程序
主程序是整个冰箱的总控制程序。主要完成个单元初始化、控制中断、定时、显示、键盘程序的启动与循环等。
2、 定时器T0中断服务程序主要完成电源欠压、过压处理，开门状态检查及处理等。 3、定时器T1中断服务程序主要完成3分钟定时及温度、除霜速冻等各种检测。根据结果比较分析，以控制相应的设备工作。
课题四 防盗报警系统设计
一） 系统的主要功能及要求：
单片机防盗报警系统主要用于宾馆、仓库、居民楼等场所。它能对检测点进行自动监测。
一旦出现盗情，能立即报警，并指示出被盗地点。该防盗系统具有结构简单，可靠性高、成本低等特点。若改变传感器，系统还可以用于火灾报警、煤气泄露报警等。
由于该系统主要用于多点集中检测报警，故应能对受检测点进行巡回检测。为防止误报，
当检测到某点有盗情时，系统应延时3S重新检测，如确有情况，则声光报警并显示被盗点。
二） 硬件设计
该系统的传感器可选择接触式、断开式等开关量传感器或热电式、红外式等。系统终端部分选择音响报警电路及数码显示电路。主机可选择51系列的单片机，扩展接口芯片实现多点监测。
三）软件设计
主程序用来初始化，设置接口芯片的口地址及控制字，并对结果进行核对，控制。而
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数据读取，数据核对，查找报警点及显示报警可分别编制相应的子程序来完成。
课题五 温度检测电路设计
MTS102是Motorola公司生产的二极管温度传感器。 1 检测原理
二极管作为温度传感器常常用在温度变化范围大、精度要求适中的温度检测电路中。它的温度系统线性度相当高，数值大约是-2mV/℃。用二极管作为传感器构成温度检测系统需要激励电路、补偿电路和放大电路。其电路如图1所示。
1.1 二极管
差不多任何硅二极管都可用作温度传感器，但Motorola公司的MTS102硅温度传感是经过特殊设计，并为满足传感器的要求进行了优化处理的二极管。可广泛用于汽车和工业产品的温度检测系统。因为这些场合强调低成本和高精度。当温度从-40～+150℃变化时，用TO-92标准封装的这种传感器的温度准确度可达到±2℃。
1.2 激励
二极管最好的激励源是电流源。在要求不高的场合，也可以用电阻偏置电路。但是，电阻偏置存在的缺陷是电源的变化以及波纹会引起显示的误差。如果用低电压电流（如5V）单端供电，这个问题就更加突出。由于MTS102的工作电流为100μA，因此选用Burr-Brown公司的REF200双
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100μA电流源非常适合。其中，一个电流源用于激励，另一个电流源用于补偿。
1.3 放大
在绝大多数场合，任何精密的运算放大器都能用来处理二极管所采集的温度传感信号，速度通常不成问题。当系统供电源为±15V时，可采用低成本、高精度的OPA177；当系统供电采用+5V单电源时，可采用OPA1013双运算放大器。它们的输入端相对电源负端为共模输入状态（在单电源供电下指地），输出端摆动电压杆对于电源负端在15mV以内。
2 电路设计
2.1 简单测温电路
图1即是一个简单的测温电路，图中，采用Motorola的MTS102二极管作温度传感器，激励和放大电路用Burr-Brown公司的REF200电流源及OPA1013双运放来实现。REF200的一组100μA的电流源加上R1上，用于电路补偿。二极管传感器MTS102的测温信号加在运放OPA1013的正输入端，补偿信号加在运放OPA1013的负输入端，放大器输出VO对应于相应的温度数值。由于调整增益和调整补偿都是通过调整R2或R1实现，这将造成二才者相互影响，这是这种简单电路存在的缺陷。该电路存在的另一缺陷是温度-电压转换是反相的，换句话说，温度的正向变化导致输出电压负向变化。
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2.2 改进电路的设计
要想克服简单电路的两个缺陷，使得增益调整和补偿调整相互独立，温度电压转换也是同相的，可采用图2所示的具有独立调节功能的测温电路。 从图2可以看出，二极管传感器MTS102通过射极跟随器与放大器负输入端相连；调零网络与放大器正输入端相连。在传感器和后级放大器之间加一级缓冲器是为了减轻传感器的负载压力。调整时，应该先调整R1或R2，校好增益，再调整RZERO，使系统调零，其调整次序不可颠倒。
2.3 温差检测电路设计
当需要检测两点的温差时，可采用图3所示的电路。在这个电路中，两个温度传感二极管之间的误差电压经过由双运放组成的仪器放大器放大，并由A2输出端输出。这个仪器放大器由一对OPA1013及R1、R2、R3、R4和RAPAN组成。RAPAN用于设置仪器放大器的增闪。要获得较高的共模抑制比，R1、R2、R3和R4必须匹配。如果使用1%的电阻，在增益大于50时，CMR会超过70dB。在这个电路中，增益调节与调零可不分先后。
课题六 用89C51和8254-2实际步进式PWM输出
脉宽调制（PWM）技术最初是在无线电技术中用于信号的调制，后来在电机调速中得到了很好的应用。本设计中要求输出PWM从1Hz～3kHz步进式递增，单步为1Hz。由于89C51的时钟最大能取24MHz，单指令周期为0.5μs，计数频率为×10 6Hz。当输出2999Hz和3000Hz时，若采用89C51内部计数器来计数，根本无法区别。因为计数频率为2MHz，单指令周期0.5μs，而要输出2999Hz时，计数应为666.889；输出3000Hz时，计数诮为666.887。因此在本设计中，采用外部定时器/计数器8254-2。因为8254-2最高计数频率可
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达10MHz，能满足以上设计的要求，另外采用8254-2的工作方式3可输出方波。当定时器/计数器8254-2以方式3工作时，在计数的过程中输出有一半时间为高，另一半时间为低。所以，若计数值为N，则其输出在前N/2时可输出高电平，后N/2时可输出低电平，不需要用软件来控制高低电平的转换，但8254-2计数范围有一定的限制，在采用二进制计数时，范围为0000～9999，最大计数为10 000。此外，为了使分辨率达到要求，还需要考
虑程序指令所占用的时间，尤其是在输出高频时，分辨率尤为重要。
1 硬件设计
1.1 8254可编程定时器/计数器简介
Intel公司的8254是8253的改进型，操作方式及引脚与8253完全相同。它的改进主要反映在2方面：①8254的计数频率更高，可由直流至6MHz；8254-2可高达10MHz。②8254多个1个读回命令（写至控制器的寄存器），其格式如图1所示。
这个命令可以令3个通道的计数器都锁存（8253要3个通道的计数值都锁存，需写入3个命令）。另外，8254中的每个计数器都有1个状态字可由读回命令令其锁存，然后由CPU读取。状态字的格式如图2所示。其中D5～D0即为写入此通道的控制字的相应部分。D7反映了该计数器的输出引脚。输出（OUT）为高电平，D7=1；输出为低电平，D7=0。D6反映时间常数寄存器中的计数值是否已经写入了计数单元中。当向通道写入控制字以及计数值后，状态字节中的D6=1；只有当计数值写入计数单元后，D6=0。
本设计选择8254-2的方式3工作。方式3是一种方波速率发生器。在这种方式中，当CPU设置控制字后，输出将为高，在写完计数值后就自动开始计数，输出保持为高；
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