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试验设计报告

学院：自动化工程学院

专业：测控技术与仪器

学生姓名：学号：

试验设计名称：测控系统限制原理与设计

试验设计题目：电冰箱温度限制系统设计

指导教师:

书目

一、引言2

二、电冰箱温度限制系统硬件电路设计3

1.总体设计方案3

2.主限制部分方案4

2.1AT89S51主要性能特点4

2.2管脚说明5

2.3下载程序7

2.4AT89S51单片机的中断系统9

2.5AT89S51单片机的优势11

3.测温模块的选择方案12

3.1DS18B20简介12

3.2DS18B20的工作时序16

3.3DS18B20的连接电路17

4.各单元的设计18

4.1单片机时钟电路及复位电路18

4.2键盘20

4.3温度限制及超温柔超温警报单元21

4.4数码管的显示电路22

4.5蜂鸣器电路24

4.6接口通讯单元24

5.程序设计26

5.1程序结构分析26

5.2主程序27

三、课程设计总结及心得27

参考文献28

一、引言

电冰箱是每个家庭现代化厨房必备的家用电器之一，它是利用电能在箱体内

形成低温环境,用于冷藏冷冻各种食品和其他物品的家用电器设备。它的主要任

务就是限制压缩机、化霜加热等来保持箱内食品的最佳温度达到食品保鲜的目的，

即保证所储存的食品在经过冷冻或冷藏之后保持色、味、水分、养分基本不变。

从1918年世界上第一台电机压缩式电冰箱研制胜利，随着科学技术的飞速发展

电冰箱也在不断的演化和更新尤其是近年来高新技术的迅猛崛起更使得电冰箱

的发展日新月异。

现代社会每一个家庭都处在快节奏的生活中人们大多已无闲暇的时间和精

力花费在常常性的选购日常生活用品上。因此集中时间大量选购的新型生活

方式已为越来越多的人所接受从而确定了大容量电冰箱将是一种国际化的发展

趋势。传统的机械式直冷式电冰箱的限制原理是依据蒸发器的温度限制制冷压缩

机的启、停,使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。一般,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。

随着微机技术的飞速发展,单片机以其体积小、价格低、应用敏捷等优点在

家用电器、仪器仪表等领域中得到了广泛的应用。采纳单片机进行限制,可以使

电冰箱的限制更精确、敏捷、直观。

本次所设计的就是基于51单片机的电冰箱温度限制系统，以AT89C51单片

机为核心限制压缩机的启动和停止，解决了传统电冰箱限制系统存在的不足，可

以使限制更精确、更敏捷。

本次设计的目的是设计一个温度限制系统，要求：

1.利用键盘分别限制冷藏室、冷冻室温度（0~5℃，-7~-18℃）；

2.显示各室的温度值；

3.制冷压缩机运行后若突然断电要有30秒延时；

4.各个门开后超过2分钟要报警。

本次设计的意义是通过此次设计加深对测控系统原理与设计课程的理解，驾

驭微机化测控系统设计的思路，了解一般设计过程。

二、电冰箱温度限制系统硬件电路设计

1.总体设计方案

以AT89S51单片机为核心，来实现各个