基于单片机的电冰箱温控器设计毕业设计.doc

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1、基于单片机的电冰箱温控器设计毕业设计前　言1第1章绪论21.1电冰箱的基本介绍21.2国内外的研究状况21.3本设计的研究内容3第2章总体方案设计52.1功能特点52.2设计要求62.3方案设计6第3章系统的硬件设计73.1硬件设计方案73.2硬件电路主要芯片介绍83.2.1MCS-51单片机83.2.2MCS-51单片机引脚介绍93.2.3基本时序单位113.2.4温度传感器DS18B20123.2.5DS18B20的测温原理153.2.6DS18B20使用中注意的事项173.3部分电路介绍183.3.1时钟电路183.3.2复位电路193.3.3过欠电压检测电路223.3.4显示电路

2、223.3.5报警电路233.3.6键盘电路233.4压缩机、风机、电磁阀控制24第4章系统的软件设计264.1软件设计流程264.2主程序的设计274.3子程序的设计294.3.1初始化子程序294.3.2测温子程序304.3.3控制子程序324.3.4中断子程序33第5章系统调试及性能分析345.1调试345.2性能分析34结　论35谢辞36参考文献37附　录39外文资料译文40前　言冰箱是深刻改变了人类生活的现代奇迹之一。在人们发明冰箱之前，保存肉类的唯一方法是腌制，而在夏季喝到冰镇饮料更是一种奢望。随着国民经济的日益发展,人民的生活水平有了很大的提高,冷冻器具在家庭,医院,旅馆,

3、餐厅和科研单位得到了广泛的应用。电冰箱作为应用较为普及的家用电器,近年来,随着微电子技术、传感器技术以及控制理论的发展,其呈现迅猛发展,电冰箱向大容量、多功能、无氟、节能、智能化、人性化方向发展,因此传统的机械式、简单的电子控制难以满足现代冰箱的发展要求。电冰箱一般设有冷冻室和冷藏室。冷冻室的温度为:-16～-24℃。冷藏室的温度为:2～8℃。电冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品最佳温度达到食品保鲜的目的。本论文介绍单片机结合DS18B20设计的智能温度控制系统，系统用一种新型的“一总线”可编程数字温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据

4、采集和处理，实现方便、精度高、功耗低、微型化、抗干扰能力强，可根据不同需要用于各种温度监控及其他各种温度测控系统中。美国DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20，具有微型化低功耗、高性能、可组网等优点，新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20的测温分辨率较高，DS18B20可直接将温度转化成串行数字信号，因此特别适合和单片机配合使用，直接读取温度数据。现场温度直接以“一线总线

5、”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为0.0625°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！第1章绪论1.1电冰箱的基本介绍冰箱的基本原理很简单：冰箱利用液体蒸发吸收热量。冰箱中使用的液体（即制冷剂）会在极低的温度蒸发，使冰箱内部保持冰冻温度。所有冰箱都由五个基本部件组成：l压缩机l安全阀l热交换管，冰箱外部呈弯曲或盘曲状的管道l冷交换管，冰箱内部呈弯曲或盘曲状的

6、管道l制冷剂，冰箱内蒸发以制造低温的液体很多工业冰箱使用纯氨作为制冷剂，纯氨在-32℃时蒸发。压缩机压缩制冷剂气体，这将升高制冷剂的压力和温度（橙色），而冰箱外部的热交换线圈帮助制冷剂散发加压产生的热量。当制冷剂冷却时，制冷剂液化成液体形式（紫色），并流经安全阀。当制冷剂流经安全阀时，液态制冷剂从高压区流向低压区，因此它会膨胀并蒸发（浅蓝色）。在蒸发过程中，它会吸收热量，发挥制冷效果。冰箱内的线圈帮助制冷剂吸收热量，使冰箱内部保持低温。然后，重复该循环。1.2国内外的研究状况长期以来，在电子行业，温控器正快速发展。温控器是控制末端装置，实现分室温度控制和节能运行的关键。 普通电冰箱温控器

7、基本上是一个独立的闭环温度调节系统，主要由温度传感器、控制器、温度设定机构等装置组成。其控制原理是电冰箱温控器根据温度传感器测得的室温与设定值的比较结果发生控制信号，控制电冰箱压缩机电源的开关，即用切断和打开压缩机电源的方式，调节电冰箱内温度。第一代空调温控器主要是电气式产品，空调温控器的温度传感器采用双金属片或气动温包，通过“给定温度盘”调整预紧力来设定温度，风机三速开关和季节转换开关为拨档式机械开关。这类温控器产品普遍存在“温度