冰箱测试系统设计

本科毕业设计论文冰箱测试系统设计学生姓名：班级：学号：指导教师：所在单位：电气工程学院答辩日期：年月日摘要冰箱性能测试技术的不断完善和发展，能够促进冰箱性能的改进，推动全行业技术的进步与繁荣，但我国冰箱测试系统还不完善，全面引进既需要人量的资金投入，也不符合国家长久利益，因此，有必要对自动化冰箱制冷性能测控系统进行研究，开发出一种运行能耗低、通用性强、控制功能完善、数据处理高效、显示操作集中、人机界面友好、调试方便运行安全稳定、造价便宜等特点的测试系统。

本文介绍了一种基于AT89C51单片机的冰箱测试系统，该系统利用温度传感器DS18B20采集电冰箱冷藏室的温度，并通过A\D转换通过数码管进行显示，且可利用RS-485串行总线来进行扩展同时测量多台冰箱的温度。

其中单片机是实时检测和自动控制系统中心一个核心器件。

本文通过利用单片机对冰箱测试系统进行改进，实现了冰箱的智能检测，并且操作方便，运行稳定。

关键词：冰箱 ; 温度检测 ; 单片机 ; DS18B20AbstractThe refrigerator performance testing technology continuous improvement and development, can promote the improvement of the performance of the refrigerator, and promote the industry technology progress and prosperity, but our country refrigerator test system is not perfect, overall introduction of the amount of people need to have both funds, and also do not conform to national interests for a long time, therefore, it is necessary to refrigerator automation control system of performance, developed a running low energy consumption, strong commonality, control the perfect function and data processing efficiency, show operation concentration, friendly man-machine interface, convenient debug operation safety stable, cost cheap and so on test system.This paper introduces a kind of based on AT89C51 refrigerator test system, this system using temperature sensor DS18B20 acquisition refrigerator temperature of cold, and through A \ D conversion through the digital tube that is available RS-485 serial bus to expand simultaneously measuring more the temperature of the refrigerator. Among them is the real-time detection and single chip microcomputer automatic control system center a core device. This article through the use of the monolithic integrated circuit to the refrigerator test system was improved, and realize the refrigerator intelligent detection, and convenient operation, stable performance.Keywords:refrigerators; Temperature detection; Single chip microcomputer;DS18B20目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 发展概况 (1)1.3 课题研究目的及意义 (2)第二章系统的总体设计 (4)2.1 电冰箱简介 (4)2.1.1 冰箱主要电器零部件 (4)2.1.2 冰箱工作原理 (6)2.2 系统总体方案设计 (7)2.2.1 传感器部分 (7)2.2.2 主控制部分 (8)2.2.3 系统方案 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1 硬件结构 (10)3.2 AT89C51单片机芯片介绍 (10)3.2.1 单片机主要特性 (10)3.2.2 管脚说明 (11)3.2.3 运算器 (12)3.2.4 中断系统 (13)3.2.5 单片机最小系统 (13)3.2.6 单片机应用 (14)3.3 A/D转换器 (14)3.3.1 TLC549的主要特点 (14)3.3.2 TLC549芯片的工作原理 (15)3.4 RS-485接口 (16)3.4.1 RS-485简介 (16)3.4.2 RS-485接口标准 (16)3.4.3 RS-485节点数 (16)3.4.4 RS-485通信方式 (17)3.5 必备电路介绍 (19)3.5.1 供电直流电源电路 (19)3.5.2 时钟震荡电路 (19)3.5.3 复位电路 (19)3.6 温度检测电路 (19)3.6.1 温度传感器 (20)3.6.2 运算放大电路 (22)3.7 其他电路与器件简介 (22)3.7.1 键盘电路和显示电路 (22)3.7.2 存储器 (22)3.7.3 键盘/显示器 (22)3.7.4 执行器 (22)3.7.5 开关检测 (22)3.7.6 报警器 (23)第四章系统软件设计 (24)4.1 主程序 (24)4.2 A/D转换和数码显示子程序 (25)4.3 DS18B20程序 (25)4.4 开启延时程序 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (30)主要C程序 (30)（1）主函数如下 (30)（2）DS18B20子程序 (31)（3）延时程序 (34)第一章绪论1.1 研究背景冰箱的出现是人类近代生活的一个重大转折，要知道在人们发明冰箱之前，保存肉类的唯一方法是腌制，而在夏季喝到冰镇饮料更是一种奢望，而冰箱帮助人类走出了这种困境。

近年来随着科技的进步和社会的发展，人们的生活水平有了很大提高，冰箱技术也从为家用储藏食品服务为主要目的发展到前服务于国民经济的各个领域，从实验室、办公大楼、商场、交通到文化娱乐等场所，冰箱产品几乎无处不在。

同时在现代国防建设中，特殊试验器具及材料的储藏、保温等要求使冰箱在新军事装备的研究、开发、保存、运输过程中成为不可缺少的装置。

目前，伴随着现代化建设和经济进一步发展，我国生产冰箱产品的数量和种类迅速增加，冰箱的生产厂家也随之增多，为控制产品质量、检测产品性能，保证冰箱工业的良性发展，就需要对冰箱的性能进行科学的检验和衡量。

而冰箱产品的测试技术和试验装置迅速发展也进一步促进了冰箱产品在性能、功能及产品水平方面的提高，并且为我国冰箱行业的整体发展起到巨人的推动作用。

随着冰箱行业的蓬勃发展，冰箱性能测试技术也在不断进步和提高，和国际的差距也在逐步缩小。

冰箱测试技术的发展已由最初的手工操作到了目前国外先进的全自动测试，全自动测试是应用微型机对各个部件进行自动控制。

电冰箱测试的自动化，可以避免人为因素对测试系统稳定性和测试结果的影响，使其检测准确而迅速。

但是在我国全自动测试系统还不完善，全面引进不但需要大量的资金投入，也不符合国家长久利益，所以有必要进行研究高效率、低成本、低能耗的冰箱自动测试系统，以大规模推广和使用。

1.2 发展概况上世纪60年代初期，为了满足我国开发研制制冷压缩机的需要，机械工业部通用机械研究所自行设计、建造了第一套符合我国标准的制冷压缩机性能试验装置，该装置为我国中型制冷压缩机的研制提供了大量的数据，同时也拉开了我国自行设计、建造冰箱性能试验装置的序幕。

随着家电不断地深入人们的生活，人们对家用电器的期望和要求也越来越高，同此，冰箱生产企业为了在残酷的市场竞争中立丁不败之地，竞相提高产品质量、研制开发新的产晶。

其中对冰箱性能的监控、质量的检测是他们的关键环：就这就为冰箱试验装置的发展提供了良机。

冰箱行业的发展对冰箱性能试验装置测控系统的发展起了很大的推动作用，自动化仪表、传感器技术及计算机技术的发展为冰箱性能试验装置测控系统的发展提供了条件。

六七十年代，我国冰箱行业逐渐发展，自行设计建造冰箱性能试验装置成为必要，但是当时我国的冰箱技术水平与国外发达国家差距较大，产品种类少，试验装置几乎全是人工读数测量，手动调节工况方式。

此时，温度测量采用玻璃棒温度计，电流、电压、频率、功率、功率系数等电量测量采用指针表，由人工读取数据，由人工调了执行机构，测控系统技术处于人工手工阶段纠训。

到了20世纪80年代中期，随着我国改革开发，市场对冰箱产品提出了日益增多的需求和越来越高的功能要求，各类冰箱产品的技术标准也相继颁布出台，相应的试验技术和试验装置也被大多数企业所重视。

为了进一步完善冰箱品的检验规范，提高产品性能质量，优化产品功能结构，一些企业投入资金建造了冰箱性能试验装置。

哈尔滨工业业大学和广州电器科学研究所自动化分所相继研制出冰箱性能测试系统并推广使用。

这些试验装置人都采用了当时国产的单元组合式仪表。

自动化仪表初步被运用于冰箱性能试验装置测控系统中，这一阶段的仪表主要以模拟仪表为主，控制规律靠硬件完成，试验参数以传感器辅助人工读数为主，数据处理还是采用人计算试验结果，手写试验报告，绘制分析曲线。

为缩短与国外先进水平的差距，提高我国冰箱产品的试验检测水平、效率和测试准确度，有些单位开始从国外引进较为先进的产品试验技术和试验装置。

这些试验装置的引进，对后来国内测试技术、测控系统的改进的发展起剑了非常积极的推动作用。

80年代后期开始，冰箱行业的发展开始加快，我国在加大自主开发新产品的同时，也开始与国外企业合作。