液晶显示电冰箱温控器设计.doc

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学科分类号08

湖南人文科技学院

本科生毕业设计

题目:

液晶显示电冰箱温控器设计

学生姓名：

郭权仪学号：

09C02017

系部：

通信与控制工程系

专业年级：

09成教

指导教师：

曾志峰

职称：

讲师

湖南人文科技学院本科毕业设计诚信声明

本人郑重声明：

所呈交的本科毕业设计论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人承诺声明的法律结果由本人承担。

作者签名：

郭权仪

2012年5月5日

摘要

近些年来，家电领域产品变化、技术发展、更新换代之快简直令人目不暇接，但作为白色家电冰箱的变化似乎不大。

传统的电冰箱的冷藏室温控器旋钮一般有7个数字，这些数字并不表示冰箱内具体的温度值，而是表示所控制的温度档位。

数字越小，箱内温度越高。

随着人们的生活水平的提高，对冰箱的控制功能要求越来越高，这对电冰箱控制器提出了更高的要求，传统冰箱的温控器也就无法满足人们的需求了。

因此，能够实现精确控制温度、方便的设定和修改并且能够实时显示当前温度是非常重要的。

随着技术的发展，目前有些冰箱采用了电脑只能温控及LCD（或LED）箱门外温度显示。

所谓智能温控就是通过感温头精确感应，把冰箱内温度的变化传递给中央控制芯片，由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上设定值，使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可，以此达到最大的保鲜程度。

这里介绍一种电脑型电冰箱温控器的设计电路，使用16*2字符型带背光的液晶模组作显示，显得豪华、气派，具有时代气息。

关键字：

电冰箱；温控器；单片机；LCD

Abstract

Inrecentyears,theproductschange,technologydevelopment,quicknessofrenovationandupgradeinhomeappliancefieldmakepeoplefeeldizzy,butlittlechangeinwhitegoods.

Thethermostatknoboftraditionalrefrigeratorfreezerhas7figuresingeneral,thesefiguresdonotsuggestaspecifictemperaturewithintherefrigerator,butthatthetemperatureofcontrolgear.Lowerthenumber,thehigherthetemperatureinside.Aspeople'slivingstandardsimprove,refrigeratorshavebecomeincreasinglydemandingcontrolfunctionswhichputforwardhigherrequirementsofthecontroller,thetraditionalrefrigeratorthermostatwillnotbeabletomeetthedemandsofthepeople.Therefore,itisveryimportanttoachieveprecisetemperaturecontrol,setandmodifyinrealtimeeasilyanddisplaythecurrenttemperature.

Withthedevelopmentoftechnology,somerefrigeratorusecomputerintelligenttemperaturecontrolandLCD（orLED）boxoutsidetemperaturedisplay.Theso-calledsmarttemperaturecontrolisinducedbytemperaturesensoraccuracy,therefrigeratortemperatureispassedtothecentralcontrolchip,thechiptocontroltherefrigerationsystemsothattherefrigeratortemperaturereachthedisplaysettings.Usersonlyneedtosetdifferenttemperaturesbasedonthetypeoffoodinordertoachievethegreatestdegreeofpreservation.

Hereareacomputer-baseddesignofrefrigeratorthermostatcircuit,whichuse16*2characterLCDmodulewithbacklightfordisplay,appearstoluxury,style,flavorofthetimes.

Keywords:

refrigerator;temperaturecontrol;SCM;LCD

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章引言 1

第二章总体设计方案 2

2.1系统功能描述 2

2.2系统总体结构 2

第三章硬件系统的设计 3

3.1微处理器（单片机） 3

3.2温度传感器DS18B20 3

3.3显示电路设计 4

3.4功能按键 5

第四章系统的软件的设计 6

4.1主程序流程框图 6

4.2键扫子程序流程框图 7

4.3数据采集子程序 8

第五章仿真机的调试与运行 10

5.1Keil单片机模拟仿真调试软件的安装和启动 10

5.2工程（Project）的建立 10

5.3源文件的输入 11

第六章总结与展望 13

致谢 14

附录 15

参考资料 26

第一章引言

随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，许多高性能的新型机种不断涌现出来。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其在日常生活中发挥的作用也越来越大。

人们对家用电冰箱的控制功能越来越高，这对电冰箱控制器提出了更高的要求。

多功能，智能化是其发展方向之一，传统的机器控制，简单的电子控制已经难以满足发展的要求。

而采用基于单片机温度控制系统，不仅可大大缩短设计新产品的时间，同时只要增加少许外围器件在软件设计方面就能实现功能的扩展，以及智能化方面的提高，因此可最大限度地节约成本。

本文即为基于单片机的电冰箱温度控制系统。

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，室温一般为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。

传统的电冰箱的冷藏室温控器旋钮一般有7个数字，这些数字并不表示冰箱内具体的温度值，而是表示所控制的温度档位。

数字越小，箱内温度越高。

随着人们的生活水平的提高，对冰箱的控制功能要求越来越高，这对电冰箱控制器提出了更高的要求，传统冰箱的温控器也就无法满足人们的需求了。

因此，能够实现精确控制温度、方便的设定和修改并且能够实时显示当前温度是非常重要的。

随着技术的发展，目前有些冰箱采用了电脑只能温控及LCD（或LED）箱门外温度显示。

所谓智能温控就是通过感温头精确感应，把冰箱内温度的变化传递给中央控制芯片，由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上设定值，使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可，以此达到最大的保鲜程度。

本设计介绍一种电脑型电冰箱温控器的设计电路，使用16*2字符型带背光的液晶模组作显示，显得豪华、气派，具有时代气息。

第二章总体设计方案

2.1系统功能描述

随着技术的发展，目前有些冰箱采用了电脑只能温控及LCD（或LED）箱门外温度显示。

所谓智能温控就是通过感温头精确感应，把冰箱内温度的变化传递给中央控制芯片，由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上设定值，使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可，以此达到最大的保鲜程度。

该系统通过感温头精确感应，把冰箱内部温度的变化传递给中央控制芯片，由芯片控制制冷系统使冰箱内的温度达到显示屏上设定的值，使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可，以此达到最大的保鲜程度。

此外，液晶显示屏上还将显示时间，设定温度，以及当前冰箱内部温度。

用户可以利用键盘对冰箱温度进行设定，同时还可以对时间进行调整。

2.2系统总体结构

图2-1为液晶显示电冰箱温控器系统构成框图。

AT89S52单片机为控制核心，它既负责读取DS18B20测得的冷藏室温度并输出至液晶模组显示，同时又产生实时时钟供液晶显示，并且还负责键盘输入扫描及输出控制压缩机的运行等。

图2-1系统整体框图

第三章硬件系统的设计

3.1微处理器（单片机）

AT89S52是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。

它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。

AT89S52提供以下标准功能：

8k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，三个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89S52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

AT89S52的引脚图和实物图分别如图2.1和图2.2所示。

图2-1