基于嵌入式LINUX的冰箱控制器设计与实现
发布时间：2022-01-09 01:39
互联网技术的日益发展带动了智能冰箱的市场占有率,家电接入物联网迈入高速市场化发展期,从而带有无线通信模块的智能家电迎来了发展期。优化控制器模块,对控制器和射频通讯模块进行一体化,降低其研发设计、生产制造成本,解决其与无线模块一体工作的干扰技术问题成为一个有意义的课题。智能冰箱即就是应用了网络平台和其数据通信技术,使冰箱在传统功能之上实现其他附加功能,如通过网络进行远程控制、数据分析、反馈引导用户消费等。目前在民用日常生活领域还没有大量的进行普及其中一个原因是其无线通讯模组加载在传统控制器上后产生了一些特定的电磁干扰技术匹配问题,迫使这种家电控制器的成本仍然偏高,从而如何在控制器产品层面降低成本,同时解决降低成本来带的电磁干扰技术匹配问题,并且保证低成本控制下控制器良好的工作性能指标不低于产品要求就成为了研究的关键。本课题研究和设计基于LINUX嵌入式系统下的冰箱控制器。设计改变对现有智能冰箱控制器和射频通讯模组的连接匹配方式,保持了市场上控制器设计通常应该具有的性能,于此同时完成优化量产生产的成本的设计方案,明确验证了这种连接匹配方式的智能冰箱类控制器设计是一个稳定的设计方案,并且可以...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧美市场小型制冰机在2018年以来随着中美贸易战的开始，未来市场竞争愈发激烈，家电行业
a）冰箱主控制器 b）可集式成射频模组图 1-2 冰箱控制器示意图题的主要研究内容及构架在智能家电控制器领域中，对于无线通信部分通常采用的设和主控制器单元分别使用不同的 MCU，使用不同的电源供 PCB（印制电路板 Printed Circuit Board，简称 PCB）上，本分析主控单元一体化后产生的通讯问题开始着手，而后对于分析，按照性能、速度、等几个方面选择出最适合智能冰箱方式，而后将着手通过实验数据分析解决把无线通讯模组集为一个整体后所产生的通信干扰，同时解决硬件资源简化配的软件问题，最终制作样机进行测试检验，完成评估设计，如图 1-3 所示。文将分为五个部分来进行展开：通过对目前智能冰箱控制器的背景情况分析，阐述本课题的
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文弦电压产生畸变，谐波因此而产生，例如本课题当中产生谐波主要为开关电源、整流器、无线射频模块、可控硅等。人们研究谐波时发现，随着功率器件发出的脉冲频率越高，谐波分量的频率次数就越高，并且是最低次的谐波分量。[3]所以理论层面来讲只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。开关电源的工作原理描述如下，220V/50Hz 交流电由零线和火线输入我们设计的电路，经过部分保险电路和初步的滤波电路，再经过 BR101 整流电路而后经过 L101 共模滤波电路，在 C127 之后电路变成成为平缓直流电，然后通过T101 开关变压器逆变成交流电再由另一个绕组进行降压。降压后的电路经过RC 电路整流输出，输出电压经 U108 取样与基准电压进行比较, U106 将比较差值放大后调节脉冲的时间宽, 再返回经驱动电路调节匹配功率变换开关的占空比，这样即就完成了稳定和控制输出电压的整个过程。[4]
【参考文献】：
期刊论文
[1]有源电力滤波器[J]. 朱思奇. 中山大学研究生学刊（自然科学.医学版）. 2016 (04)
[2]PCB阻抗值控制的技术研究[J]. 刘欢. 黑龙江科技信息. 2015(17)
[3]基于物联网的智能冰箱控制系统设计[J]. 于同章,童刚. 物联网技术. 2014(09)
[4]变压器谐波模型的研究与评价[J]. 方少麟,李建华,黄莹,邱伟,桑天松. 电力系统及其自动化学报. 2013(02)
[5]变压器谐波损耗计算及影响因素分析[J]. 张占龙,王科,李德文,周军,吴喜红,黄嵩,唐炬. 电力系统保护与控制. 2011(04)
[6]无源滤波器在开关电源设计中的应用[J]. 顾克东,车城剑,倪卫飞,吴志平. 城市轨道交通研究. 2008(04)
[7]电源谐波的测试分析与抑制[J]. 周鹏,黄钢,陈立平. 继电器. 2003(03)
[8]浅谈开关电源的谐波及抑制[J]. 俞阿龙. 电工技术杂志. 2001(07)
硕士论文
[1]射频天线的自动阻抗匹配研究[D]. 艾慧.湖南大学 2017
[2]低成本智能家居平台的设计与实现[D]. 吴澄澄.北京邮电大学 2017
[3]基于WiFi的移动智能家居系统研究与实现[D]. 郑希.西南科技大学 2016
[4]基于ARM和嵌入式Linux系统的多功能工业相机的设计和实现[D]. 陈洋.重庆邮电大学 2016
[5]小型高效高可靠性开关电源设计研究[D]. 王俊陶.电子科技大学 2016
[6]传输线理论在屏蔽防护中的应用[D]. 李良宾.西安电子科技大学 2014
[7]基于ARM-Linux的智能家居控制系统研究与开发[D]. 郭禹伶.华北电力大学 2014
[8]高电压大功率开关电源拓扑电路的设计与研究[D]. 胡科堂.北京工业大学 2013
[9]电子系统中的有源谐波抑制技术研究[D]. 李旭.西安电子科技大学 2013
[10]嵌入式系统在智能家居中的研究与实现[D]. 丽娜.大连海事大学 2012
本文编号：3577687
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧美市场小型制冰机在2018年以来随着中美贸易战的开始，未来市场竞争愈发激烈，家电行业
a）冰箱主控制器 b）可集式成射频模组图 1-2 冰箱控制器示意图题的主要研究内容及构架在智能家电控制器领域中，对于无线通信部分通常采用的设和主控制器单元分别使用不同的 MCU，使用不同的电源供 PCB（印制电路板 Printed Circuit Board，简称 PCB）上，本分析主控单元一体化后产生的通讯问题开始着手，而后对于分析，按照性能、速度、等几个方面选择出最适合智能冰箱方式，而后将着手通过实验数据分析解决把无线通讯模组集为一个整体后所产生的通信干扰，同时解决硬件资源简化配的软件问题，最终制作样机进行测试检验，完成评估设计，如图 1-3 所示。文将分为五个部分来进行展开：通过对目前智能冰箱控制器的背景情况分析，阐述本课题的
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文弦电压产生畸变，谐波因此而产生，例如本课题当中产生谐波主要为开关电源、整流器、无线射频模块、可控硅等。人们研究谐波时发现，随着功率器件发出的脉冲频率越高，谐波分量的频率次数就越高，并且是最低次的谐波分量。[3]所以理论层面来讲只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。开关电源的工作原理描述如下，220V/50Hz 交流电由零线和火线输入我们设计的电路，经过部分保险电路和初步的滤波电路，再经过 BR101 整流电路而后经过 L101 共模滤波电路，在 C127 之后电路变成成为平缓直流电，然后通过T101 开关变压器逆变成交流电再由另一个绕组进行降压。降压后的电路经过RC 电路整流输出，输出电压经 U108 取样与基准电压进行比较, U106 将比较差值放大后调节脉冲的时间宽, 再返回经驱动电路调节匹配功率变换开关的占空比，这样即就完成了稳定和控制输出电压的整个过程。[4]
【参考文献】：
期刊论文
[1]有源电力滤波器[J]. 朱思奇. 中山大学研究生学刊（自然科学.医学版）. 2016 (04)
[2]PCB阻抗值控制的技术研究[J]. 刘欢. 黑龙江科技信息. 2015(17)
[3]基于物联网的智能冰箱控制系统设计[J]. 于同章,童刚. 物联网技术. 2014(09)
[4]变压器谐波模型的研究与评价[J]. 方少麟,李建华,黄莹,邱伟,桑天松. 电力系统及其自动化学报. 2013(02)
[5]变压器谐波损耗计算及影响因素分析[J]. 张占龙,王科,李德文,周军,吴喜红,黄嵩,唐炬. 电力系统保护与控制. 2011(04)
[6]无源滤波器在开关电源设计中的应用[J]. 顾克东,车城剑,倪卫飞,吴志平. 城市轨道交通研究. 2008(04)
[7]电源谐波的测试分析与抑制[J]. 周鹏,黄钢,陈立平. 继电器. 2003(03)
[8]浅谈开关电源的谐波及抑制[J]. 俞阿龙. 电工技术杂志. 2001(07)
硕士论文
[1]射频天线的自动阻抗匹配研究[D]. 艾慧.湖南大学 2017
[2]低成本智能家居平台的设计与实现[D]. 吴澄澄.北京邮电大学 2017
[3]基于WiFi的移动智能家居系统研究与实现[D]. 郑希.西南科技大学 2016
[4]基于ARM和嵌入式Linux系统的多功能工业相机的设计和实现[D]. 陈洋.重庆邮电大学 2016
[5]小型高效高可靠性开关电源设计研究[D]. 王俊陶.电子科技大学 2016
[6]传输线理论在屏蔽防护中的应用[D]. 李良宾.西安电子科技大学 2014
[7]基于ARM-Linux的智能家居控制系统研究与开发[D]. 郭禹伶.华北电力大学 2014
[8]高电压大功率开关电源拓扑电路的设计与研究[D]. 胡科堂.北京工业大学 2013
[9]电子系统中的有源谐波抑制技术研究[D]. 李旭.西安电子科技大学 2013
[10]嵌入式系统在智能家居中的研究与实现[D]. 丽娜.大连海事大学 2012
本文编号：3577687
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