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摘要：伴随大众生活质量日渐提高，家电产品更新速度逐渐加快，但随之而来的家庭产品故障问题也屡见不鲜，这就要求做好故障诊断与排除工作。本次研究将对单片机系统做简要介绍，并结合具体故障实例提出家电产品硬件故障的具体诊断方法与排除措施。
关键词：家电产品；硬件故障；单片机控制；诊断
前言：家电产品近年来向智能化方向发展，传统机械控制部件很难与之相适应，特别在故障分析与诊断方面更面临较多难题。此时，单片机以其自身功能强、体积小等优势被用于家用电器产品中，但如何做好单片机控制的家电产品硬件故障诊断工作，又成为家电产品应用中需考虑的主要问题。因此，本文对家电产片硬件故障诊断中单片机控制方法的应用效果分析，具有十分重要的意义。
1单片机相关概述
1.1单片机应用系统介绍
关于单片机系统，其主要指单片机运行中相关的元器件，在构成上主要以复位电路、晶振电路以及单片机，输入与输出部分均需在单片机I/O口下实现。从单片机系统当前应用情况，更多体现在控制层面，整个系统以单片机作为核心，其功能的实现除要求各电路包括基本电路、接口电路设计合理外，还需达到软件控制需求。这样在实际应用中，才可实现单片机控制目标。
1.2单片机电路
单片机亦可被叫做单片微型计算机，从其电路看，在基本电路方面主要以复位电路、时钟电路、电源供电电路以及存储器设定电路等为主。如时钟电路，单片机运行中，需通过时钟信号控制实现指令、译码、微操作等过程，确保单片机运行中有基本时钟。再如电源供电电路，可通过固定直流电源获取工作电压，或在降压、整流、稳压与滤波过程中实现。对于复位电路，当单片机接通电源后，出现运行故障问题，将利用复位电路恢复其他各电路状态，均为初始值，重新运行。另外，在存储器设定电路方面，实现的原理表现在存储器的应用方面，其中端口接低电平时，以外部存储器为主，而高电平则选择内部存储器。若单片机无存储器，需接低电平，并配以外部存储器，需注意，运行过程中避免出现管脚悬空情况，其极易影响系统正常运行[1]。
2单片机控制下家电产品硬件故障表现与诊断方法
家用电器近年来逐渐向智能化方向发展，而单片机控制技术的应用也主要需满足智能控制要求。而从家用电器故障表现看，尽管可能出现硬件与软件等方面故障，但比较之下，硬件故障发生的可能性较高。本次研究中将从硬件故障角度出发，分析家电产品硬件故障的具体表现以及可采用的诊断方法。
2.1家电产品硬件故障表现
家庭产品硬件故障问题，具体表现为：①因制造工艺问题产生的故障，如产品加工中，存在焊锡点过大或虚焊情况，或有其他如印刷版金属化孔阻增大、受潮漏电以及有裂痕存在于印刷版铜模上，且可能有接插件接触不良问题，这些都是制造工艺问题下产生故障的主要原因；②因元器件问题引起的故障，由于单片机系统本身由多个元器件构成，包括晶体管、电容与电阻等，若元器件设计参数余量小、性能差，易导致元器件失效，同时，因环境问题如过冷或过高温度下，都可能加速元器件的损坏，甚至因装置过热或过冷出现元器件连线断裂、芯片引脚脱焊等问题，都是故障发生的主要原因；③系统稳定性问题引起的故障，如振動冲击下使元器件松动，表现为逻辑电平不稳以及布局走向不合理情况，引起故障问题。
2.2单片机控制下家电产品硬件故障诊断方法
单片机控制下，做家电产品赢家故障诊断，其具体思路主要体现在首先对最小工作系统条件进行检查，如输入输出控制信号、复位信号、时钟振荡以及供电情况等是否正常。同时需做外围设备的检查，如元器件、主要芯片以及设备供电情况等。具体剖析家电产品硬件故障诊断中单片机控制技术的应用方法，包括：第一，感官法。该方法亦被叫做直观检查法，主要利用耳听、鼻闻、手触、眼看等多种方式对系统故障进行判断，一般可用于硬件故障问题的初步检测，如对元器件连线轻摇判断其松动情况，以手感知元器件热度，或观察接插件是否脱落、焊点是否虚焊以及电路板断裂情况等。第二，对比法。由于部分故障场合无法通过替换方式确定，所以需引入对比方法，其操作过程主要强调对某部件怀疑存在故障情况，可取同型号两台设备进行测试，对其中的部件运行状态观察，以此实现故障辨别与排除的目标。第三，逐点对照。与对比法相近，该方法应用下主要对故障系统动态、静态电位进行判断，对比已被调试好的系统对应电位，分析故障表现。其中动态电位主要指单片机系统运行时，正常状态下检测的电位情况。而静态电位指为取下系统中集成电路芯片，与电源连接，进行电位测量。第四，逐步判断。硬件故障状态下，部分故障难以在感官法下定位，需利用逐步判断法，借助相关工具如逻辑笔，对元器件引脚电平测量，同时结合故障现象逐一分析，最后使故障部位确定。第五，替换法。该方法较为简单，如发现集成电路芯片有异常表现，可直接取同型号芯片进行替换[2]。
3单片机控制下家电产品故障诊断实例分析
3.1故障情况
本次研究中主要取分体式空调机为例，对其故障现象分析，并提出相关的故障诊断与排除方法。分体式空调机类型选择KFR-20W，其主控器为四位单片机uPD75028，整机控制电路涉及驱动集成电路、非门电路等。运行中，高电平由主控芯片61脚输出，在D2反相器下输出低电平，在功率继电器正常工作下，可使室外风机正常转动。故障问题表现，主要集中在室外风机局部电路、单片机控制系统方面。
3.2故障诊断
故障诊断流程主要分为四个步骤：①对D161脚信号检测，若有异常情况，需对单片机最小系统做重点排查，无异常则继续检測；②对D2 11脚信号检查，若有异常情况，则需对D2工作电压判断，或通过更换反相器，判断故障是否易被排除，若无异常则继续检测；③对继电器12V电源检测，若存在异常，可对电源线路检测，无异常继续检测；④对继电器线圈短路或开路情况判断，可采取更换继电器或检查室外风机方法。在诊断方法应用方面，如利用感官法观察是否存在断线或是否有异味等，或直接对主控芯片电源引脚、芯片复位信号等进行测量，同时可利用逻辑笔、示波器分别做X2AL2引脚、引脚脉冲情况测量。
3.3故障排除
结合故障诊断结果，做故障排除时首先应注意，在主控芯片对室内外风机控制情况下，若开机时风机启动正常，则反映出单片机系统能够正常运行。此时引入万用表，对主控芯片61脚、反相器11脚做电平测量，发现均为高电平，反相器保持正常工作电压，所以可判定故障情况的产生主要由反相器所致，需进行反相器的更换。更换后，接通电源，空调运行正常，排除故障。需注意的是，尽管单片机控制的家电产品硬件故障诊断中，若需借助替换法对集成电路插拔，应禁止带电作业，且在感官法应用下对于元器件手触，应保持电源关闭[3]。
结论：单片机控制的家电产品故障诊断是保证家用电器稳定可靠运行的关键。本次研究中主要对单片机系统做简要介绍，并提出家用电器硬件故障诊断的方法，选取具体实例分析故障诊断方法的应用以及故障排除方法，可实现故障诊断与排除目的。实际做故障诊断中，应结合实际情况选择相应的诊断方法，以此保证家电产品的稳定可靠运行。
参考文献：
[1]吉训循. 基于单片机控制的家电产品硬件故障诊断[J]. 电子世界，2016，（16）：141+145.
[2]杨世华. 综采自动化工作面液压支架端头控制器集中控制系统开发[D].太原理工大学，2014.
[3]何亮. 基于LabVIEW的电动汽车整车下线检测系统的研究与开发[D].中北大学，2014.
关键词：家电产品；硬件故障；单片机控制；诊断
前言：家电产品近年来向智能化方向发展，传统机械控制部件很难与之相适应，特别在故障分析与诊断方面更面临较多难题。此时，单片机以其自身功能强、体积小等优势被用于家用电器产品中，但如何做好单片机控制的家电产品硬件故障诊断工作，又成为家电产品应用中需考虑的主要问题。因此，本文对家电产片硬件故障诊断中单片机控制方法的应用效果分析，具有十分重要的意义。
1单片机相关概述
1.1单片机应用系统介绍
关于单片机系统，其主要指单片机运行中相关的元器件，在构成上主要以复位电路、晶振电路以及单片机，输入与输出部分均需在单片机I/O口下实现。从单片机系统当前应用情况，更多体现在控制层面，整个系统以单片机作为核心，其功能的实现除要求各电路包括基本电路、接口电路设计合理外，还需达到软件控制需求。这样在实际应用中，才可实现单片机控制目标。
1.2单片机电路
单片机亦可被叫做单片微型计算机，从其电路看，在基本电路方面主要以复位电路、时钟电路、电源供电电路以及存储器设定电路等为主。如时钟电路，单片机运行中，需通过时钟信号控制实现指令、译码、微操作等过程，确保单片机运行中有基本时钟。再如电源供电电路，可通过固定直流电源获取工作电压，或在降压、整流、稳压与滤波过程中实现。对于复位电路，当单片机接通电源后，出现运行故障问题，将利用复位电路恢复其他各电路状态，均为初始值，重新运行。另外，在存储器设定电路方面，实现的原理表现在存储器的应用方面，其中端口接低电平时，以外部存储器为主，而高电平则选择内部存储器。若单片机无存储器，需接低电平，并配以外部存储器，需注意，运行过程中避免出现管脚悬空情况，其极易影响系统正常运行[1]。
2单片机控制下家电产品硬件故障表现与诊断方法
家用电器近年来逐渐向智能化方向发展，而单片机控制技术的应用也主要需满足智能控制要求。而从家用电器故障表现看，尽管可能出现硬件与软件等方面故障，但比较之下，硬件故障发生的可能性较高。本次研究中将从硬件故障角度出发，分析家电产品硬件故障的具体表现以及可采用的诊断方法。
2.1家电产品硬件故障表现
家庭产品硬件故障问题，具体表现为：①因制造工艺问题产生的故障，如产品加工中，存在焊锡点过大或虚焊情况，或有其他如印刷版金属化孔阻增大、受潮漏电以及有裂痕存在于印刷版铜模上，且可能有接插件接触不良问题，这些都是制造工艺问题下产生故障的主要原因；②因元器件问题引起的故障，由于单片机系统本身由多个元器件构成，包括晶体管、电容与电阻等，若元器件设计参数余量小、性能差，易导致元器件失效，同时，因环境问题如过冷或过高温度下，都可能加速元器件的损坏，甚至因装置过热或过冷出现元器件连线断裂、芯片引脚脱焊等问题，都是故障发生的主要原因；③系统稳定性问题引起的故障，如振動冲击下使元器件松动，表现为逻辑电平不稳以及布局走向不合理情况，引起故障问题。
2.2单片机控制下家电产品硬件故障诊断方法
单片机控制下，做家电产品赢家故障诊断，其具体思路主要体现在首先对最小工作系统条件进行检查，如输入输出控制信号、复位信号、时钟振荡以及供电情况等是否正常。同时需做外围设备的检查，如元器件、主要芯片以及设备供电情况等。具体剖析家电产品硬件故障诊断中单片机控制技术的应用方法，包括：第一，感官法。该方法亦被叫做直观检查法，主要利用耳听、鼻闻、手触、眼看等多种方式对系统故障进行判断，一般可用于硬件故障问题的初步检测，如对元器件连线轻摇判断其松动情况，以手感知元器件热度，或观察接插件是否脱落、焊点是否虚焊以及电路板断裂情况等。第二，对比法。由于部分故障场合无法通过替换方式确定，所以需引入对比方法，其操作过程主要强调对某部件怀疑存在故障情况，可取同型号两台设备进行测试，对其中的部件运行状态观察，以此实现故障辨别与排除的目标。第三，逐点对照。与对比法相近，该方法应用下主要对故障系统动态、静态电位进行判断，对比已被调试好的系统对应电位，分析故障表现。其中动态电位主要指单片机系统运行时，正常状态下检测的电位情况。而静态电位指为取下系统中集成电路芯片，与电源连接，进行电位测量。第四，逐步判断。硬件故障状态下，部分故障难以在感官法下定位，需利用逐步判断法，借助相关工具如逻辑笔，对元器件引脚电平测量，同时结合故障现象逐一分析，最后使故障部位确定。第五，替换法。该方法较为简单，如发现集成电路芯片有异常表现，可直接取同型号芯片进行替换[2]。
3单片机控制下家电产品故障诊断实例分析
3.1故障情况
本次研究中主要取分体式空调机为例，对其故障现象分析，并提出相关的故障诊断与排除方法。分体式空调机类型选择KFR-20W，其主控器为四位单片机uPD75028，整机控制电路涉及驱动集成电路、非门电路等。运行中，高电平由主控芯片61脚输出，在D2反相器下输出低电平，在功率继电器正常工作下，可使室外风机正常转动。故障问题表现，主要集中在室外风机局部电路、单片机控制系统方面。
3.2故障诊断
故障诊断流程主要分为四个步骤：①对D161脚信号检测，若有异常情况，需对单片机最小系统做重点排查，无异常则继续检測；②对D2 11脚信号检查，若有异常情况，则需对D2工作电压判断，或通过更换反相器，判断故障是否易被排除，若无异常则继续检测；③对继电器12V电源检测，若存在异常，可对电源线路检测，无异常继续检测；④对继电器线圈短路或开路情况判断，可采取更换继电器或检查室外风机方法。在诊断方法应用方面，如利用感官法观察是否存在断线或是否有异味等，或直接对主控芯片电源引脚、芯片复位信号等进行测量，同时可利用逻辑笔、示波器分别做X2AL2引脚、引脚脉冲情况测量。
3.3故障排除
结合故障诊断结果，做故障排除时首先应注意，在主控芯片对室内外风机控制情况下，若开机时风机启动正常，则反映出单片机系统能够正常运行。此时引入万用表，对主控芯片61脚、反相器11脚做电平测量，发现均为高电平，反相器保持正常工作电压，所以可判定故障情况的产生主要由反相器所致，需进行反相器的更换。更换后，接通电源，空调运行正常，排除故障。需注意的是，尽管单片机控制的家电产品硬件故障诊断中，若需借助替换法对集成电路插拔，应禁止带电作业，且在感官法应用下对于元器件手触，应保持电源关闭[3]。
结论：单片机控制的家电产品故障诊断是保证家用电器稳定可靠运行的关键。本次研究中主要对单片机系统做简要介绍，并提出家用电器硬件故障诊断的方法，选取具体实例分析故障诊断方法的应用以及故障排除方法，可实现故障诊断与排除目的。实际做故障诊断中，应结合实际情况选择相应的诊断方法，以此保证家电产品的稳定可靠运行。
参考文献：
[1]吉训循. 基于单片机控制的家电产品硬件故障诊断[J]. 电子世界，2016，（16）：141+145.
[2]杨世华. 综采自动化工作面液压支架端头控制器集中控制系统开发[D].太原理工大学，2014.
[3]何亮. 基于LabVIEW的电动汽车整车下线检测系统的研究与开发[D].中北大学，2014.