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电冰箱温度控制系统设计.doc

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文档介绍:电冰箱温度控制系统设计

引言

电冰箱是每个家庭当代化厨房必备家用电器之一,它是运用电能在箱体内形成低温环境,用于冷藏冷冻各种食品和其她物品家用电器设备。它重要任务就是控制压缩机、化霜加热等来保持箱内食品最佳温度达到食品保鲜目,即保证所储存食品在通过冷冻或冷藏之后保持色、味、水分、营养基本不变。从19世界上第一台电机压缩式电冰箱研制成功,随着科学技术飞速发展电冰箱也在不断演变和更新特别是近年来高新技术迅猛崛起更使得电冰箱发展日新月异。 当代社会每一种家庭都处在快节奏生活中人们大多已无闲暇时间和精力耗费在经常性采购寻常生活用品上。因而集中时间大量采购新型生活方式已为越来越多人所接受从而决定了大容量电冰箱将是一种国际化发展趋势。老式机械式直冷式电冰箱控制原理是依照蒸发器温度控制制冷压缩机启、停,使电冰箱内温度保持在设定温度范畴内。普通,当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷;当温度低于-10 ~ -20℃时停止制冷,关断压缩机。
随着微机技术飞速发展,单片机以其体积小、价格低、应用灵活等长处在家用电器、仪器仪表等领域中得到了广泛应用。采用单片机进行控制,可以使电冰箱控制更精确、灵活、直观。
本次所设计就是基于51单片机电冰箱温度控制系统,以AT89C51单片机为核心控制压缩机启动和停止,解决了老式电冰箱控制系统存在局限性,可以使控制更精确、更灵活。


本次设计目是设计一种温度控制系统,规定:
运用键盘分别控制冷藏室、冷冻室温度(0~5℃,-7 ~ -18℃);
显示各室温度值;
制冷压缩机运营后若突然断电要有30秒延时;
各个门开后超过2分钟要报警。
本次设计意义是通过本次设计加深对测控系统原理与设计课程理解,掌握微机化测控系统设计思路,理解普通设计过程。

二、电冰箱温度控制系统硬件电路设计

1. 总体设计方案
以AT89S51单片机为核心,来实现各个模块功能。温度传感器模块、键盘输入模块作为系统输入模块,液晶显示模块、温度控制器模块、报警模块作为系统输出模块,构成基本电路,原理框图如图2-1所示:
温度传感器(经指引教师建议,使用DS18B20,因其自带A/D转换模块)从设备环境不同位置采集温度,单片机AT89S51获取采集温度值,经解决得到当前环境中一种比较稳定温度值,再依照当前设定温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调节。当采集温度经解决后超过设定温度上限时,单片机通过三极管驱动继电器启动降温设备(压缩制冷器),当采集温度经解决后低于设定温度下限时,单片机通过三极管驱动继电器启动升温设备 (加热器)。

PC机


MAX232电平转换芯片
LED数据显示



复位电路
键盘电路


AT89S51



时钟电路
DS18B20 温度芯片数据传播

报警电路

输入电源


压缩制冷器
继电器1

加热器
继电器2


图2-1 冰箱控制原理图

当由于环境温度变化太激烈或由于加热或降温设备浮现故障,或者温度传感头浮现故障导致在一段时间内不能将环境温度调节到规定温度限内时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。
系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时历史数据,以便观测整个温度控制过程及监控温度变化全过程。
2. 主控制某些方案
AT89S51是一种低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)可重复擦写1000次Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术制造,兼容原则MCS-51指令系统及80C51引脚构造,芯片内集成了通用8位中央解决器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.1 AT89S51重要性能特点
1、4k Bytes Flash片内程序存储器;
2、128 bytes随机存取数据存储器(RAM);
3、32个外部双向输入/输出(I/O)口;
4、2个中断优先级、2层中断嵌套中断;
5、6个中断源;
6、2个16位可编程定期器/计数器;
7、2个全双工串行通信口;

8、看门狗(WDT)电路;
9、片内振荡器和时钟电路;
10、与MCS-51兼容;
11、全静态工作:0Hz-33MHz;
12、三级程序存储器保密锁定;
13、可编程串行通道;
14、低功耗闲置和掉电模式。
2.2管脚阐明
VCC:电源电压输入端。
GND:电源地。
P0口:P0口为一种8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸取8TTL门电流。当P1口管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0可以用于外部程序数据存储器,它可以

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上传人:业精于勤 2021/12/5 文件大小:676 KB

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