电冰箱温度测控系统设计文档格式.doc

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这样设计可以使电冰箱温度控制系统更加智能、高效、安全，可以按照已经设定好的数值进行温度控制，更有效的保存食物。

事实证明，使用AT89C51单片机作为系统的控制核心，可以完成了一套工作稳定，性能可靠的电冰箱温度控制系统，实现了电冰箱温度的自动控制，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。

关键字：

温度控制系统；

AD590；

AT89C51

Therefrigeratortemperaturemeasurementandcontrolsystemdesign

Abstract

The21stcentury,thehouseholdrefrigeratorpopularityishigherandhigher.Peoplemoreandmorehightotherequirementofrefrigeratortemperaturemeasurementandcontrol.ThisdesignmainlyUSESAT89C51asthecore,throughthefunctionkeyscontrolthetemperaturesetting,fridgeandfreezertemperaturesetting,etc.Temperaturedetectioncircuitonthefridgeandfreezertemperatureacquisition,temperaturewerecollectedbyA/DconversionwillbelosttoMCUmicrocontrolleroutputsignaltodisplayreal-timetemperatureofthepart,andcomparingwithsetexpectationsoftemperature,accordingtothecomparisonresultsoutputcorrespondingcontrolsignal,soastorealizedoubleWenShuangcontrolofbothChambers,drivercircuittocontrolthecompressorcompleterefrigerationandadjustment,andthetemperaturealarm,odorremoval.Thisdesignrefrigeratortemperaturecontrolsystemcanbemoreintelligent,efficient,safe,andcanbecarriedoutinaccordancewiththealreadysetnumericaltemperaturecontrol,moreeffectivetosavethings.ProvedtouseAT89C51asthecontrolcoreofthesystem,andcancompleteasetofstableandreliableperformanceoftherefrigeratortemperaturecontrolsystem,realizedtherefrigeratortemperatureautomaticcontrol,canmaketherefrigeratoraccordingtotheusingconditionschangerapidlyreasonablyadjusttherefrigeration,andenergysavingeffectisgood.

Keyword:

temperaturecontrolsystem；

AD590；

AT89C51

..

目录

一、绪论 1

1.1研究目的及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3研究内容 2

二、电冰箱温度测控系统的方案论证 3

2.1总体方案的主要技术参数 3

2.2系统方案设计 3

2.2.1系统组成介绍 3

2.2.2系统工作原理 3

2.2.3单片机的选择论证 4

2.2.4传感器的选择论证 4

三、硬件电路的设计 6

3.1电源供电电路 6

3.1.1系统电源设计 6

3.1.2元器件的选择 6

3.2单片机与看门狗复位电路 7

3.2.1单片机 7

3.2.2看门狗复位电路 9

3.2.3按键电路 10

3.3冷藏室温度检测电路 10

3.3.1DS18B20的引脚及功能 11

3.3.2DS1820模块的电路图 11

3.4冷冻室温度检测 12

3.4.1冷冻室温度检测与放大电路 12

3.4.2A/D转换与接口电路 13

3.5温度采集电路和除霜电路 14

3.6键盘电路和显示电路 15

3.7压缩机和除霜电阻丝启止电路 16

3.8报警电路 17

3.9电冰箱的异味消除电路 17

四、系统软件设计 19

4.1主程序的设计 19

4.2T0中断服务程序 20

4.3T1中断服务程序 21

4.3.1初始化子程序：

INTI1 22

4.3.2打开压缩机子程序：

OPEN 22

4.3.3关闭压缩机：

CLOSE 23

结论 24

致谢 25

参考文献 26

一、绪论

1.1研究目的及意义

当前人们的生活品味正在随着国民经济水平的提高而上升，食物的需求也更加多样化，对食物的保存保质要求也更高，因此，电冰箱已成为现代家庭中的标配电器。

然而现在我国市面上的冰箱一般都采用传统机械式控温，精度差，功能单一，难以满足人们日益增长的需求。

集成电路技术中，对于单片机进行了大量的应用，将具有运算能力（包括算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU）,随机存取数据存储器（RAM），只读程序存储器（ROM），输入输出电路（I/O口），以及定时计数器，串行通信口（SCI），显示驱动电路（LCD或LED驱动电路），脉宽调制电路（PWM），模拟多路转换及A/D转换器等模块集成到芯片中，最终形成体积小、功能完善、运行稳定、实用性强的微型计算机系统。

操作者可以通过编写代码调用各个接口，实现数据的采集、处理、控制等功能。

由于其具有及程度高、可扩展性、低能耗、低成本等优点，因此被广泛应用于工业生产、科研实验等日常生活的各个领域。

单片机技术近年来迅猛发展，如今的单片机体积小巧、性能可靠、控制稳定、价格低廉，已经成为大多监测控制系统核心的首要选择，也在家用电器的智能监测控制方面得到大量的应用。

本次设计在电冰箱原来的基础上进行改进，实现对电冰箱的精确温控，使电冰箱更加智能化、节能化，让用户体验前所未有的个性化，快捷与原汁原味不再是梦想。

本系统使得电冰箱在温度控制上更智能，使用上更方便。

1.2国内外研究现状

1918年，美国的卡尔维纳特公司生产出了世界上第一台电冰箱。

1927年，美国的通用电气公司研制出了首台全封闭自动制冷电冰箱。

1965年，我国开始出现电冰箱行业。

直到1985年，随着改革开放的进行，我国的家用电冰箱行业迅速发展，出现了十多家生产商，发展到目前，已经出现20多家生产商。

冰箱开始时只有单冷藏或单冷冻，后来发展到冷藏冷冻双门式，现在已发展到多门冰箱，与此同时其温度控制系统也在不断发展和完善。

家用电冰箱现在朝着大型化、多功能化、全自动化、高智能化发展，这就使得传统机械结构与简单的电路相结合无法满足发展需求，为此要寻求更加先进的技术应用到家用电冰箱上，则对其控制系统也提出了更高的要求，控制系统的升级直接影响着电冰箱功能的升级。

为此，以单片机为控制核心的硬件系统的出现为电冰箱控制系统的发展提供了新思路。

几年前，伊莱克斯集团在冰箱门上集成了一台嵌入型触摸式多媒体电脑，为此得名“屏幕冰箱”，它目前是世界上智能化程度最高的冰箱。

该冰箱可通过屏幕监视来访者，同时也可以帮助管理储存食物，并且能扫描食物上面的条码，读取食物信息，达到真正的智能化。

1.3研究内容

本次设计主要对电冰箱温度控制系统进行研究，以AT89C51单片机为系统控制核心，实现对冷藏室和冷冻室的温度监测和控制，并具有温度报警、去除异味等功能。

通过按键模块输入值，对冷冻室、冷藏室的控制温度进行设定。

利用AT89C51单片机和数模转换器ADC0809芯片，把温度传感器AD590采集的温度进行数模转换，再作进一步数字处理；

通过按键模块和LED数码管显示模块准确地控制对温度的设定值。

二、电冰箱温度测控系统的方案论证

2.1总体方案的主要技术参数

温度控制系统主要功能及要求:

1．冷藏室温度范围为0～+10℃（±

0.5℃）；

冷冻室温度范围为-26～-16℃（±

2．通过按键模块输入值，对冷冻室、冷藏室的控制温度进行设定；

3．通过显示模块对冰箱上下两室温度、报警状态进行显示；

4．具有冰箱门开启状态检测警报功能。

2.2系统方案设计

2.2.1系统组成介绍

电冰箱温度控制系统由单片机，冷藏箱，冷冻箱，按键，显示电路，报警系统，驱动装置组成，该系统还有电冰箱门状态检测和电冰箱除异味的功能。

如图2.1系统硬件结构图

2.2.2系统工作原理

本设计中，对于电冰箱的控制，主要是要实现冷冻室和冷藏室的温度检测、动态显示、霜后检测、除霜、开门报警、温度设计和监控、电源低温保护等功能。

本文设计是以AT89C51单片机作为核心，AD0809为模数转换芯片，AD590温度传感器为温度检测元件，并且结合了按键开关、液晶显示器等多种元器件，为了实现键盘扫描和液晶显示以及I/O扩展功能，还应用了软硬件，实现操作和使用简单的目的。

本设计的控制原理，是借助蒸发器的温度来对压缩机的启动和停止进行控制，确保冰箱内部能够维持在一个设定的温度范围内。

冷冻室一般的工作温度是-26℃～-16℃（±

0.5℃），冷藏室一般工作温度是0℃～+10℃（±

0.5℃），以达到保险目的，当测得冷冻室温度高于-16℃时或者冷藏室温度高到10℃时启动压缩机制冷，当冷冻室温度低于-26℃时或冷藏室温度低于0℃时，关掉压缩机。

2.2.3单片机的选择论证

本次系统开发选中的单片机是Intel公司生产的AT89C51，具有8位微处理器，是同类型单片机的代表。

单片机的核心作用在于两方面，分别是运算和控制，即将获取的输入信号进行计算，将计算结果通过I/O接口返回实现对系统的控制。

由于该芯片通过P0、P2口作为控制总线，因此能够更好的实现键盘数据的写入以及液晶显示灯操作，简化硬件电路，易于进行分析和调试，使得所研发的系统适用性更强，分析处理能力更高。

AT89C51单片机芯片内集成4