电冰箱实验报告.doc

常州信息职业技术学院 智能电子产品综合项目实践 设计报告 2011 — 2012 学年 第 二 学期 项目： 液晶屏显示电冰箱温控器的设计 班级： 计应104 学号： 1008143314 姓名： 朱伟洵 授课教师： 居平 制定日期： 2012 年 6 月 总体设计 1.1 项目产生的背景及意义 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，而在夏天喝到冰镇饮料是一种奢侈。随着郭明经济的日益发展，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，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遍的家庭电器，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.摄氏度，冷藏室的温度为：2~8摄氏度。电冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品最佳温度，达到保鲜的目的。 1.2 项目功能 液晶显示电冰箱温控器的设计是以单片机AT89C51作为核心控制器，利用DALAS一线式温度传感器DS18B20实现对电冰箱内冷藏室和冷冻室的温度采集。通过按键可以对电冰箱内冷藏室和冷冻室的温度进行预先设定。当电冰箱内的温度值高于用户设定的温度值时，系统将由单片机控制继电器自动开启压缩机进行制冷，使冰箱内温度自动降温,当电冰箱内的温度值低于设定温度值时，系统将由单片机控制继电器自动关闭压缩机停止制冷，以此来自动实现电冰箱内温度的自动调节。同时相关的状态信息要在点阵汉字液晶屏上实时地显示。将当前时间显示在液晶屏上，并可以通过按键来更改当前时间，将冰箱外的温度显示在液晶屏上。 1.3 具体要求 在汉字液晶屏上显示，第一行显示冷藏室： ，第二行显示冷冻室： ，第三行显示压缩机： （当冷藏室温度小于冷藏室标准设置温度并且冷冻室温度小于冷冻室标准设置温度时，压缩机显示关，则其它情况下压缩机显示开），第四行显示out： ，第五行显示clock: 。长按按键时，清屏，在屏幕上显示冷藏室： 、冷冻室： ，更改标准温度值。短按按键时，更改当前时间，更改的时间以黑底白字显示。 硬件设计 2.1 硬件设计 图2-1 液晶屏显示电冰箱温控器硬件电路 如图2-1所示，液晶模块与单片机的连接采用模拟输入输出口，用3个数字温度传感器DS18B20构成3个电子温度计，将所测的温度值在液晶屏显示出来。通过按键改变当前时间和标准温度值。 2.2 器件介绍 单片机89C51：如图2-2所示为89C51的引脚图，MCS-51系列单片机的内部结构包括CPU，振荡器及定 时电路，程序存储器，数据存储器，定时器/计数器，总线扩展控制，可编程I/O口，可编程串行口。CPU是单片机的核心，MCS-51系列单片机内含一个高性能的8位中央处理器，CPU的作用是从ROM中读取指令并进行分析，然后根据指令的功能控制单片机的功能部件执行操作。CPU由运算器和控制器两大功能器件组成。 单片机内部有P0，P1,P2，P3 4个8位双向I/O口，外设与这些端口可以之间相连，无需另外的接口芯片。P0`P3既可以按字节输入或输出，也可以按位进行输入或输出，共32条口线，其控制十分灵活方便。各个端口的结构、功能有所不同。在该项目中，主要运用的就是单片机的输入输出口P1、P3口。 温度传感器DS18B20：DS18B20的测温范围是-55度~125度，12位温度读数，分辨率为1/16摄氏度，温度转换时间最多位750ms，其引脚图如图2-3所示。 DQ：数据输入输出。在数据总线供电方式可给传感器提供电源。 VDD：可选的电源电压。DS18B20有两种供电方式，数据总线供电方式和外部供电方式。 GND：电源地。 每个DS18B20均有一个唯一的产品序列号，固化在内部的64位激光ROM中，其格式是：低8位是产品的工业代码，中间是每个器件唯一的48位序列号，高8位是针对前面56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一条数据线进行通信的原因，只要单片机用匹配命令即可访问总线上指定的DS18B20。 点阵液晶屏TG12864B：TG12864B点阵液晶屏（如图2-4）显示模块是