毕业设计论文基于PIC单片机的电冰箱控制系统设计.docx

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毕业设计论文基于PIC单片机的电冰箱控制系统设计

摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动了传统温度控制领域的发展，使温度控制从传统的采用常规的模拟调节器控制发展到以微型芯片为核心的高精度控制，使温度控制有了质的飞跃。

在温度控制系统中，单片机往往是作为核心部件来使用，它的选择将决定仪器的总体结构，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。

而目前我国市场销售的冰箱大多采用传统的机械式温控，其控制精度差，功能单一，控制方式简单难以满足冰箱发展的要求。

随着经济的发展和人民生活水平的进一步提高，人们对多功能的发展要求越来越高。

由于单片机性能好，控制功能强，工作可靠，成本低等优点，现在已经在家电产品中得到了广泛的应用。

面临国内冰箱发展的现状，在技术上还与其他发达国家有一定的差距，在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进，使其适用当代个性时尚、节能环保、智能高端、精温控制的发展方式，使人们体验闻所未闻的个性化感受，快捷与原汁原味不再是梦想。

新一代产品在控制上还增加了人工智能，是家电性能更优异，使用更方便可靠。

电冰箱温度控制系统是利用温度传感器采集电冰箱冷藏室和冷冻室的温度。

通过使用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、电冰箱自动除霜、开门报警等功能。

本设计第四章论述了硬件设计部分。

第五章论述了系统的软件设计部分。

通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进，实现了电冰箱的双温双控，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷量，且节能效果良好。

关键词：

单片机，温度传感器，电冰箱，温度控制

Abstract

Inrecentyearsalongwithcomputerpenetrationinthesocialsphere,SCMapplicationsareconstantlydeepening,anddrivesthetransmissioncontrolsystemofdetectingchangerapidly.Inreal-timemonitoringandautomaticcontroloftheSCMapplicationsystem,themicrocontrollerisoftenusedasacorecomponent,onlySCMknowledgeisnotenough,shouldbebasedonspecifichardwarestructure,andthespecificcharacteristicsofthetargetapplicationsoftware,tomakeperfect.

therefrigeratorisessentialinthemodernfamilyhomeappliances.Butatpresentourcountrymarketsellingrefrigeratorsmostlyusingthetraditionalmechanicaltypetemperaturecontrol,thecontrolprecision,singlefunction,hastheadvantagesofsimplecontrolmethodisdifficulttomeettherequirementsofthedevelopmentofrefrigerator.Withtheeconomicdevelopmentandpeople'slivingstandardsfurtherimproved,themultifunctionaldevelopmentofincreasinglyhighdemand.AstheMCUperformanceisgood,strongcontrolfunction,reliablework,lowcostandotheradvantages,isnowinthehomeapplianceproductshasbeenwidelyused.Facingthedomesticrefrigeratordevelopmentpresentsituation,thetechniqueiscomparedwithotherdevelopedcountrieshaveacertaingap,weintheoriginalbasisoftherefrigeratorisimproved,makingitsuitableforuseincontemporaryfashion,energysavingandenvironmentalprotection,intelligent,precisetemperaturecontrolofthedevelopmentmode,makepeopleexperiencehaveneverevenheardofitpersonalizedfeeling,fastandtheoriginalisnolongeradream.Anewgenerationofproductsincontrolalsoincreasedinartificialintelligence,ishomeapplianceofsuperiorperformance,theuseofmoreconvenientandreliable.

Refrigeratortemperaturecontrolsystemistheuseoftemperaturesensoracquisitionofrefrigeratorandfreezerroomtemperatureandevaporationtemperature.ThroughtheuseofMCUindigitalsignalprocessing,soastoachievethepurposeofintelligentcontrol.Thissystemmayrealizetheelectricrefrigeratorrefrigeratorandfreezerroomtemperaturesetting,refrigeratorautomaticdefrosting,thedooralarmfunction.

Thedesignofthesecondchapterdiscussesthehardwaredesignpart.Thethirdchapterdiscussesthesystemsoftwaredesign.

Basedonthedirectcoolingtyperefrigeratorcoolingsystemimprovementandusingfuzzycontroltechnologytorealizetherefrigerator,doubletemperaturedoublecontrol,makerefrigeratoraccordingtouseconditionschangerapidlyandreasonablyadjustingcoolingcapacity,andtheenergysavingeffectisgood.

Keywords：

Singlechipcomputer，temperaturesensor，refrigerator，temperaturecontrol

1绪论

1.1课题的提出及意义

在当今科技迅速发展，人们生活水平迅速提高的文明社会里，家用电器越来越受到人们的重视。

当前，世界许多国家家用电器制造商和科研机构都投入了大量人力物力和资金，运用现代高新科技，研制和开发着眼于21世纪的家用电器。

有人曾经预言：

21世纪将是智能家电的世纪。

所谓智能家电，是指运用现代最新科技，通过计算机及其他辅助设备来研制开发的新一代具有智能功能的家用电器，能够尽量带给人们方便，满足人们的需求。

本文就是利用本专业知识，开发出一种适合市场需要的单片机温度控制系统----家用智能电冰箱的主控板。

基于PIC单片机的电冰箱自动控制系统的设计方法，即以PIC16F877单片机为核心，通过温度采集模块的传感器采集冷藏、冷冻温度信号，通过传感器自身的A/D转换模块儿直接将温度电信号转换为数字信号送入单片机，单片机通过运算得出温度值，输出给显示屏。

根据所要求的范围来控制压缩机、加热丝等外部器件的动作。

同时在按键控制模块儿，通过按键扫描达到自己对电冰箱的控制，将按键输入的数值扫描到单片机中，通过程序能够自行对电冰箱的各个动作部件实现控制。

1.2冰箱的发展趋势及其不足

自1923年世界第一台冰箱诞生以来，人们的生活越来越离不开冰箱，尤其是进入九十年代，冰箱的发展越来越快。

随着家电更新换代高潮的到来，未来冰箱产品分类将更加细化，满足不同人群不同需要，也就是“你有你的，我有我的”。

1．以人为本渐趋时尚、个性化。

2．两极分化小冰箱、大冰箱受宠3.返朴归真节能、环保呈先导理念4.技术革新职能、高端化。

然而，目前市场上出售的冰箱还存在一些不足。

冰箱有机械温控、电子温控和电脑温控等控制方式，它们的温度控制装置、化霜装置和其他控制装置的控制值都是事先设定的，这就易使很多能量消耗在目的相异的各种动作及因缺少灵活性而发生的各种多余动作，造成器件的频繁开启，一方面造成器件损坏，温度的起伏较大，不利于食品保鲜，另一方面，浪费了大量的能量。

另外，冷藏室、冷冻室被迫同时制冷，各间室温控结果是“控高不控低”。

在冷藏室和冷冻室各设置了一个感温头，一旦感温头探测到冷藏室或冷冻室的温度上升到所设定的值后，则通知压缩机启动。

当冷藏室使用较频繁时，冷藏室的感温头不断通知压缩机启动。

针对上述的两种情况，本文给出了一种新型智能电冰箱的设计方法。

有效的解决的目前电冰箱使用过程中的一些问题。

2温度控制系统总体设计方案

2.1电冰箱工作原理

压缩式电冰箱是电机压缩式电冰箱的简称，它主要有以下三个构成部分：

箱体、制冷系统与控制系统。

而其中最关键的是制冷系统。

制冷是利用物态变化过程中的吸热现象，使之气液循环，不断地吸热和放热，以达到制冷的目的。

其具体过程是：

通电后压缩机工作，将蒸发器内已吸热的低压、低温气态制冷剂吸入，经压缩后，形成温度为55℃～58℃，三压强为1128帕的高压、高温蒸气，进入冷凝器。

由于毛细管的节流，使压力急剧降低。

因蒸发器内压力低于冷凝器压力，液态制冷剂就立即沸腾蒸发，吸收箱内的热量变成低压、低温的蒸气。

再次被压缩机吸入。

如此不断循环，将冰箱内部热量不断的转移到箱外。

2.2设计思想

基于单片机的电冰箱自动控制系统的设计方法，即以单片机为核心，通过温度采集模块的传感器采集冷藏、冷冻温度信号，通过传感器自身的A/D转换模块儿直接将温度电信号转换为数字信号送入单片机，单片机通过运算得出温度值，输出给显示屏。

根据所要求的范围来控制压缩机、加热丝等外部器件的动作。

同时在按键控制模块儿，通过按键扫描达到自己对电冰箱的控制，将