基于单片机的冰箱温度智能控制系统的设计

1.3 冷冻室冷藏室温度检测采样电路
利用 AD590 温度传感器完成温度的测量采样，把转换成电量值的温度值的模拟量送 入 ADC0809 的其中一个通道进行 A/D 转换，将转换的结果送入单片机内，控制压缩机的 开停，并结合软件编程，进行温度值变换之后送入数码管显示。
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冰箱温度控制系统设计
第二章 硬件部分设计
本课题设计的电冰箱的电控系统主要应用 AT89C51 单片机作为核心控制元件进行 分析和设计，对各部分的软件编程、硬件电路设计、及调试进行了介绍。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 INTEL 公司 的高效微控制器 MCS-C51 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。
图 1-1 系统总体设计硬件方框图
直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停，使冰箱内 的温度保持在设定温度范围内。冷冻室用于冷冻食品通常用于冷冻的温度为－3C～－ 15C,冷藏室用于相对于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
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商丘工学院毕业论文（设计）
伤食品，温度一般为0C～10C，当测得冷冷冻室温度高至－3C ~0C时或者是冷冻室温度 高至10C～13C是启动压缩机制冷，当冷冻室温度低于－15C～－18C或都冷藏室温度低 于0C～－3C时停止制冷，关断压缩机。采用单片机控制，可以使控制更为准确、灵活。
本文在第一章介绍了电冰箱的系统组成及工作原理，第二章论述了本控制系统的硬 件设计部分。第三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和采用模糊控制技术，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，且节能效应明显。
关键词：AT89C51 单片机 A/DC0809 智能仪器
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冰箱温度控制系统设计
第一章 电冰箱的系统概述
1.1 电冰箱的设计原理
直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启动与停止，使冰 箱内的温度保持在设定的温度范围内。一般，当蒸发器温度高至 3~5°C 时，启动压缩 机制冷，当温度低于-10°C~-20°C 时，停止制冷。本电冰箱电控系统要完成冷冻室及 冷藏室的温度检测和动态显示的功能，霜厚检测及除霜的功能，开门报警功能，温度设 置功能，以及电源过欠压保护功能。此设计的电冰箱电控系统是以 AT89C51 作为主控制 芯片,ADC0809 为模数转换芯片,AD590 温度传感器为温度检测元件，液晶显示器,按键开 关等元器件组成,通过软硬件结合实现键盘扫描,液晶显示,I/O 口扩展功能。该系统具 有简洁，操作简便，实用方便的特点，设计的总框图如下图 1-1 所示；
1.2工作过程的设计
根据冷藏室和冷冻室的温度情况决定是否开压缩机，若冷藏室的温度过高，则打开 电磁冷门V1,关闭阀门V2，V3，同时打开压缩机，产生高温高压过热蒸气，经过冷凝器 冷凝，干燥过滤器干燥，毛细节流管降压后，在蒸发器汽化制冷，产生低温低压的干燥 气体。经过电磁阀门V1 流入冷藏室，使冷藏的温度迅速降低，当温度达到要求时关闭 压缩机，同时关闭电磁阀门V1 。若是冷冻室的温度过高，则应打开V2关闭V1, V3 。电 磁阀门V3主要用于冷冻室的化霜。需要化箱时打开V3,从压缩机流出的高温高压气体流 经冷冻室可匀速将冷冻室霜层汽化。达到化霜的效果。一般化霜的时间要短，不然会伤 存放的食品。
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目录
前言.............................................................................................................................................3 第一章 电冰箱的系统概述.....................................................................................................2
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商丘工学院
毕业论文（设计）
题目 系别 专业 学生姓名 成绩 指导教师
冰箱温度控制系统设计 机电工程学院 电气自动化 梁子鹏
吴德刚201ຫໍສະໝຸດ 年 04 月冰箱温度控制系统设计
摘要
单片机即单片微型计算机，是集 CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微 控制器。其中 51 单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个 领域。
2.1系统结构
控制系统结构主要由电源开关，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，指示灯电路，除霜装置和故障报警等构成。
2.2 冷冻室冷藏室温度检测采样原理
AD590 作为 温度 传感 器 ，安 装于 冷藏 室 和冷 冻室内 的 内侧 壁 。AD590 在 25 ℃ （298.2K）时，理想输出电流为 298.2µA，但实际上存在一定误差，可以在外电路中进 行修正。如图 3-12 所示，将 AD50 串联了一个可调电阻 R12，在已知温度下调整电阻值， 使输出电压 V0 满足 1mV/K 的关系（如 25℃时，V0 应为 298.2mV）。调整好后，固定可 调电阻，即可由输出电压 V0 读出 AD590 所处的热力学温度。冷冻室和冷藏室的温度分 别经 AD590 感测并转换为电压量后，通过电压跟随器分别输入 ADC0809 的两个模拟通道 INT0 和 INT1，进行模拟量到数字量的转换。转换后的数字量送入单片机内，结合编程， 控制压缩机的开启于停止工作，并通过转换，在 LED 中进行温度值的显示。AD590 检测采
1.1 电冰箱的设计原理.......................................................................................................2 1.2 工作过程的设计............................................................................. 错误！未定义书签。 1.3 冷冻室冷藏室温度检测采样电路................................................. 错误！未定义书签。 第二章 硬件部分设计............................................................................................................... 4 2.1 系统结构...................................................................................................................... 4 2.2 冷冻室冷藏室温度检测采样原理............................................................................... 4 2.2.1 主要特性................................................................................................................... 4 2.2.2 管脚说明................................................................................................................... 5 2.2.3 振荡特性................................................................................................................... 6 2.2.4 计算器....................................................................................................................... 6 2.3 过欠压保护电路.......................................................................................................... 6 2.4 电压检测装置的设计.................................................................... 错误！未定义书签。 2.5 功能按键的设计.......................................................................................................... 7 2.6 开门报警点路............................................................................................................... 8 第三章 软件部分的设计............................................................................................................ 9 3.1 主程序的设计............................................................................................................... 9 3.2 始化程序的设计........................................................................................................... 9 3.3 关闭压缩机的设计.................................................................................................... 10 结论.................................................................................................................................... 11 参考文献............................................................................................................................ 12