光电1班赵朋本科毕业设计开题报告.doc

河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称智能电冰箱的设计学生姓名专业班级光电11-1班学号选题的目的和意义： 冰箱是人们日常生活中较为常用的家用电器，随着微电子技术、传感器技术和控制技术的发展，人们对电冰箱的控制功能要求越来越高，这对冰箱控制器提 出了更高的要求，电冰箱朝多功能、节能、智能化和人性化方向发展，传统的机 械式控制、 简单的电子控制已经难以满足其发展要求， 而以单片机为核心的电 冰箱控制器具有功能强、成本低、 测温精度高、 通用性强等特点， 正得到越 来越广泛的应用。 本次设计以 89C51 为核心，将来自温度传感器的信号经 A/D 转化后送入 89C51，与给定值比较，算出温度调节量，最终控制压缩机的起停。 通过本次设计，可以培养我们分析问题和解决问题的能力，掌握 MCS—51 单片 机的硬件设计与软件设计，熟悉温控器的原理，并通过开发板模 拟实现电冰箱温控器。从而使我们将学到的理论知识应用于实践中，为将来 走向社会奠定良好的基础。国内外研究现状简述： 早在 1800 年，一位有发明天才的马里兰农场主——托马斯·莫尔就找到了正 确的方法。17 世纪中期，“冰箱”这个词才进入了美国语言，在那之前，冰只是 刚刚开始影响美国普通市民的饮食。随着城市的发展冰的买卖也逐渐发展起来。 它渐渐地被旅馆、酒馆、医院以及被一些有眼光的城市商人用于肉、鱼和黄油的 保鲜。中国冰箱业于 20 世纪 80 年代起步后，经过 20 年高速发展，近几年在总 量上实现了较大的飞跃。中国冰箱企业在产品技术上已与国外企业没有显著差 距，在节能技术指标方面甚至已经处于领先地位。 随着家用电冰箱的发展和普及，其耗电量占民用总用电量的比例越来越大 (美国为 13%)，因而，提高冰箱的能源效率，增加我国家电产品在国内外市场上 的竟争力，一与国际水平接轨，已成为生产企业的重一要任务。为了鼓励企业生 产节能冰箱和用户购买节能冰箱，世界各国采取了一系列的政策措施。如美国颁 布了能源法，制定了包括冰箱在内的十二种家用电器的能耗限制标准；日本实施 了家用电??系列节能标准；欧洲对冰箱实行了能效等级标准；此外，加拿大、澳 大利亚、台湾、香港等国家和地区也制定或实施了电冰箱的能效标准。节能已成 为全球关心的一大课题。三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段： 硬件部分： 硬件设计的任务是根据总体设计要求，在所选择机型的基础上，确定系统扩 展所要用的存储器、I/O 电路、A/D 电路以及有关的外围电路等，然后设计出系 统的电路原理图，根据原理图来制作硬件。硬件部分的器件选择要符合设计环境 的要求，如温度、湿度、供电条件等。 本设计的硬件由单片机的最小控制系统、温度检测电路、A/D 转换电路、显 示电路、电源电压检测电路、报警电路等组成。本设计的硬件总框图如图所示： 应用 89C51 单片机控制电冰箱的原理框图如图所示， MCS-51 单片机的典型 芯片是 89C51，其内部基本组成为:一个 8 位的中央处理器(CPU) ,256byte 片内 RAM，4Kbyte 掩膜式 ROM，2 个 16 位的定时器/计数器，四个 8 位的并行 I/O 口(P0，P1，P2，P3） ，一个全双工串行口 5 个中断源，一个片内振荡器和时钟发 生电路。其中 2 路温度输入 P1. 0 和 P3.0，一路状态电平输入 P2.0,三路键盘输入 P0.2、P2.1、P2.5;其中故障报警和冷藏室温度 T2 公用一个端口 P0.0。 采用温度传感器测得冷冻室温度，通过单线与单片机通信，单片机将此温度 值进行保存后，通过控制版面的按键输入某一冷冻室温度设定值，这个设定的温 度值由单片机送往右边四位数码。显示的同时，还不断与实测的冷冻室温度进行 比较，来控制压缩机的运转状态和电冰箱制冷过程。 压缩机运行后，冷冻室温度不断下降，控温程序将对冷冻室温度是否比设定 的温度低继续进行比较来控制压缩机停机或保持压缩机开机状态不变。 软件部分： 软件部分： 系统软件采用模块化程序设计思想，用 C 语言编制。控制程序主要有三部 分:主程序、定时器 T0 中断服务程序和定时器 T1 中断服务程序。还有一些 LED 数码管显示程序、A/D 转换程序、温度传感器程序设计的子程序。 主程序是整个电冰箱的总控制程序， 如控制各单元初始化、 控制中断、 定时、 显示，键盘程序的启动与重复等。 四、主要参考文献与资料获得情况： [1] 张毅刚主编. 单片机原理及应用. 北京：高等教育出版社 2009 [2] 李广第主编. 单片机基础. 北京：北京航天大学出版社 2001 [3] 刘秀英主编. 单片机应用设计 200 例. 北京：北京航空航天大学出版社 2006 [4