基于单片机的电冰箱温度控制系统.doc

摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件测控电路，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 电冰箱温度控制系统是利用温度传感器DS18B20采集电冰箱冷藏室和冷冻室的温度，通过AT89S51单片机进行数字信号处理，从而达到智能控制的目的。本系统可实现电冰箱冷藏室和冷冻室的温度设置，开门报警等功能。 目录 目 录……………………………………………………………… 2 - 概论 设计思想 - 3 - 工作原理 - 3 - 设计的主要功能及要求 - 4 - 硬件设计 系统结构图 - 5 - 微处理器（单片机） - 5 - 温度传感器 - 6 - DS1820使用中注意事项..................................- 9 - 电压检测装置 - 10 - 功能按键 - 10 - 故障报警电路 - 10 - 系统原理图…………………………………………………………….- 11 - 软件部分 主程序 - 12 - 初始化子程序 - 15 - 键盘扫描子程序 - 16 - 打开压缩机子程序 - 18 - 关闭压缩机子程序 - 19 - 延时子程序............................................................................................- 20 - 总结....................................................- 21- 心得体会 - 22 - 参考文献...…………………………………………. -23- 概论 设计思想 目前市场销售的双门直冷式电冰箱，含有冷冻室和冷藏室，冷冻室通常用于冷冻的温度为-6～-18℃；冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品，要求有一定的保鲜作用，不能冻伤食品，一般为0～10℃.　　传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择. 工作原理 制冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂，经压缩后成为高温高压的过热蒸气，排入冷凝器中，向周围的空气散热成为高压过冷液体，高压过冷液体经干燥过滤器流入毛细管节流降压，成为低温低压液体状态，进入蒸发器中汽化，吸收周围被冷却物品的热量，使温度降低到所需值，汽化后的气体制冷剂又被压缩机吸入，在被吸回压缩机的过程中，制冷剂蒸气仍然从外界吸取热量进行汽化，因此压缩机的吸气管也是低于环境温度的，用手摸感到些凉。而压缩机的排气管却相反，因为排气管内是高温高压的制冷过热蒸气，故其外表温度比环境温度高，用手触摸的感觉是热的。至此，完成一个循环。压缩机制冷循环周而复始的运行，保证了制冷过程的连续性，因此充分发挥了制冷剂的特性。制冷剂在系统内要经过四个连续的热变化过程：即压缩、冷凝、节流、蒸发。制冷系统内所有部件的根本任务是保证这四个过程的顺利进行。 设计的主要功能及要求 (1)设定2个测温点，测量范围：－26°C～＋26°C，精度±0.5°C； (2)利用功能键分别控制温度设定、冷藏室及冷冻室温度设定等； (3)制冷压缩机停机后自动延时3分钟后方能再启动； (4)电冰箱具有自动除霜功能； (5)开门延时超过20秒发声报警； (6)工作电压为180～240V，当欠压或过压时，禁止启动压缩机并用指示灯显示。 硬件设计 系统结构图 控制系统结构如图1.1 所示，主要由电源开关，电压检测装置，温度传感器，功能按键，单片机，延时电路，显示电路，指