电冰箱控制系统设计

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1、第一章设计任务与要求根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停，使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷；当温度低于-10~-20℃时停止制冷，关断压缩机。电冰箱采用单片机控制的主要功能及要求：①设定3个测温点，测温范围-26～+26℃，精度±2℃②利用功能键分别控制冷冻室温度设定、冷藏室温度设定、速冻温度设定等；③利用数码管显示冷冻室温、冷藏室温，压缩机起、停和速冻、报警状态；④制冷压缩机停机后自动延时3min后方能再次启动；⑤具有自动除霜功能，当霜厚达到3mm时自动除霜；⑥冷藏室稳定

2、超过18℃时声光报警，提醒用户采取应急措施；⑦开门超过2min将声光报警，提醒用户关门；⑧连续速冻时间设定范围1～8小时。⑨工作电压180～240V，当欠压或过压时，禁止启动压缩机并用指示灯显示。第二章硬件设计直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启动与停止，使冰箱内的温度保持在设定的温度范围内。当蒸发器温度高至3~5℃时，启动压缩机制冷，当温度低于-10~-20℃时，停止制冷。本电冰箱控制系统要完成冷冻室及冷藏室的温度检测和动态显示的功能，霜厚检测及除霜的功能，开门报警功能，温度设置功能，以及电源过欠

3、压保护功能。36控制系统硬件结构如图所示，主要由电源电路，温度传感器，功能按键，MCS8051单片机，ADC0809转换器，时钟电路，键盘电路，显示电路，复位电路，测霜、除霜装置和故障报警装置等。系统总体设计硬件方框图4.1MCS-51单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微处理器，最早被用于工业领域。单片机由芯片内仅有CPU的专门处理器发展而来。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一

4、系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。本课设中我们选用MCS8051单片机。36MCS-51系列单片机是美国Inter公司在1980年推出的高性能8位单片微型计算机，较原来的MCS-48系列更为先进，功能更强。4.1.1MCS－５１系列单片机的主要功能(1)８位CPU。(2)片内带振荡器，震荡频率范围为1.2-12MHZ；可有时钟输出。(3)128个字节的片内数据存储器。(4)4KB片内数据存储器（8031无）。(5)程序存储器的选址范围是64KB。(6)片外数据存储器的选址范围是64KB。(7)21个字节专用寄存器。(

5、9)4个8位并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。(10)1个全双工I/O接口，可多机通信。(11)2个16位定时器/计算机。(12)中断系统有5个中断源，可编程为两个优先级。(13)111条指令，含乘法指令和除法指令。(14)有强的位选寻址，位处理能力。(15)片内采用单总线结构。(16)单一+5v电源。4.1.2内部结构内部结构图可以看出：含运算器，控制器，片内存储器，4个I/O接口，串行接口，定时器/计数器，中断系统，振荡器等功能部件。364.1.3外部引脚说明MCS-51系列单片机中的8031、8051及875

6、1均采用40Pin封装的双列直接DIP结构。·Pin20:接地脚。·Pin40:正电源脚，正常工作或对片内EPROM烧写程序时，接+5V电源。·Pin19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。36·Pin18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。·输入输出(I/O)引脚：Pin39-Pin32为P

7、0.0-P0.7输入输出脚，Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚，Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚，Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚。•Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，单片机的振荡器工作时，引脚上出现持续两个机器周期的高电平就可以实现复位操作，使单片机回复到初始状态。8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。·Pin30:ALE/当访问外部程序器

8、时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。·Pin29:当访问