基于单片机的电箱温控器设计.doc

第1章 绪论 4 1.1课题研究背景及目的 4 1.2 电冰箱的基本介绍 4 1.3 本设计研究内容 5 第2章 总体设计方案 6 2.1 功能要求 6 2.2 方案论证 6 2.2.1方案一 6 2.2.2方案二 6 第3章 系统的硬件设计 8 3.1 硬件电路的重要芯片介绍 8 3.1.1 MCS-51单片机STC89C52 8 3.1.2 温度传感器DS18B20 11 3.2 部分电路简介 13 3.2.1 过欠电压检测电路 13 3.2.2 12864液晶连接电路 14 第4章 系统软件程序设计 16 4.1 显示子程序 17 4.2 DS18B20程序 18 4.3 预置温度调节程序 19 4.4 判断控制程序 20 4.5 开启延时程序 21 第5章 分析与结论 23 致谢 24 参考文献 25 附录一 26 附录二 28 温控器系统设计源代码 28 基于单片机的电冰箱温控器设计 专业班级：电07技师1班 学生姓名：孙晶晶 指导教师：黄新建 职称:高级讲师 摘 要:单片机是实时检测和自动控制系统中心一个核心器件。本文设计的基于单片机的电冰箱温度控制系统是利用温度传感器DS18B20采集电冰箱冷藏室的温度，通过公司的高效微控制器单片机进行，从而达到智能控制的目的。本系统可实现电冰箱温度设置、电冰箱、开门等功能。通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进，实现了电冰箱的，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷，且节能效果良好。 第1章 绪论 1.1课题研究背景及目的 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，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。 ,医院,旅馆,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。而此次设计的目的则是熟悉温控器的原理，并通过开发板模拟实现电冰箱温控器。 1.2 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： 压缩机 热交换管，冰箱外部呈弯曲或盘曲状的管道 安全阀 交换管，冰箱内部呈弯曲或盘曲状的管道 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。1.3 本设计研究第2章 总体设计方案 2.1 功能要求 通过液晶显示所设定的温度，温度能随意调节，能自动控制电冰箱工作，使其通过制冷达到所设定的温度。 2.2 方案 根据毕业设计的要求，我们可以知道在本次设计中最重要的部分就是温控器，温控器的选择将决定外部电路的设计，所以温控器的选择具体有两种以下方案。 2.2.1方案一 在日常生活及工农生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电耦和热电阻。温控器的第一选择就可以选择热电耦和热电阻，他们测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，但是需要比较多的外部硬件支持。因此这种选择就有如下主要缺点： ● 硬件电路复杂； ● 软件调试复杂； ● 制作成本高； 2.2.2方案二 采用美国DALLAS半导体公司生产的高性能数字智能温度传感器DS18B20。DS18B20作为检测元件，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 所以在本次毕业设计中采用方案二，使用DS18B20作温控器配合51单片机STC89C52进行设计。 按照系统设计功能的要求，确定系统由6个模块组成：主控制器、测温电路、液晶显示电路、过欠压检测电路、按键电路、继电器压缩机电路。 温度控制器总体电路结构框图如图2-1所示。 图 2- 1 温度控制器总体电路结构框图 第3章 系统的硬件设计 3.1 硬件电路的重要芯片介绍 温控器电路设计原理图如附录A所示，控制器使用单片