智能冰箱控制器设计
(完整版)冰箱温度控制器的设计与研究毕业设计
摘要电冰箱作为应用较为普及的家用电器,近年来,随着微电子技术、传感器技术以及控制理论的发展,电冰箱具有温度模糊控制、智能化霜、故障自诊功能,同时还具有控制精度高、性能可靠、省电等优点,并能达到高质量食品保鲜的目的,是电冰箱发展的主要方向。
电冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品最佳温度,达到食品保鲜的目的。
由于冰箱内温度受多种不确定因素影响,如放入冰箱中物品的温度、热容量以及物品的充满率、开门的频繁程度等,冰箱内的温度场的数学模型很难建立,因此无法用传统的控制方法实现精确控制。
本文采用模糊控制技术可以方便地提高控制精度,配以电子温度检测,对压缩机的工作状态进行调节,达到精确控温和节能的目的。
通过变频控制可以使冷冻室的温度控制更加合理。
当冷冻室需要制冷量比较大的时候,可以通过变频调控,使电机高速转动,就加强压缩机制冷;同理,当冷冻室制冷量比较小时,则使电机转速慢一些。
就降低压缩机制冷。
通过半导体制冷使冷藏室的温度控制更加精确。
在冷藏室需要制冷的时候可以启动半导体制冷,而不用启动压缩机,这样一方面避免了压缩机的频繁开启,另一方面也节约了能量,同时也保证了冷藏室的温度更加准确。
为了提高冰箱的性能,软件上还采取了自学习功能、故障运行自恢复功能、维护自检功能和容错技术等抗干扰设计。
该系统具有控制精度高、性能可靠、省电等特点。
关键词:模糊控制论;冰箱;单片处理机;自学习AbstractIn recent years, refrigerator as a widespread family electronics, they orientation of developing refrigerators.The control of the refrigerator aims to keep the food furthest temperature. But there are many factors effect the refrigerator temperature, such as food temperature, thermal capacity, full or not and frequency of opening door. So it's difficult of building the model of the refrigerator. So it can't realize precision control using traditional control method.The Paper improves the control precision utilizing fuzzy control technology. And the frequency conversion designed in order to avoid starting up compressor frequently which makes the electrical machinery work according to requirement. So the refrigeration of compressor will be more effective. Safe adopts the semiconductor and compressor to refrigerate at the same time. In the normal situation the safe refrigerates with refrigeration of the freezer when the freezer needs refrigeration, the system starts the mechanism of compressing. The safe can reach therefrigeration result at the same time. When the freezer does not need refrigeration, the semiconductor will be used alone-The result controlledlike this can make the safe achieve the goal of controlling alone basically.For the performance of refrigerator ,the self-learning, self-repairing,self-checking and fault tolerant technique ale used in software designing,This system reliable performance and saving electric energy.Keywords:Fuzzy control theory; Refrigerator; Single chip compute;Self-learning目录1 绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2智能冰箱系统概述 (1)1.3 方案论证 (2)2 系统介绍 (3)2.1概述 (3)2.1.1电冰箱的热负荷 (3)2.1.2 电冰箱的系统结构 (4)2.2 系统设计与功能简介 (4)3 系统数学模型与控制理论 (7)3.1概述 (7)3.2模糊智能控制理论 (7)3.2.1 模糊智能控制的发展 (7)3.2.2 智能模糊控制的基本原理 (8)3.2.3 模糊控制算法 (11)3.2.4模糊智能控制在电冰箱系统中的实现 (18)3.2.5 模糊控制应用于冰箱上的必要性、可行性 (19)4.1智能冰箱的功能 (20)4.2冷冻室制冷的实现方法 (21)4.3冷藏室制冷的实现方法 (22)4.4模糊化霜的实现 (24)5 硬件系统 (25)5.1系统概述 (25)5.2系统电路设计 (28)5.2.1按键输入的实现 (28)5.2.2蜂鸣的实现 (28)5.2.3温度采集的实现 (29)5.2.4 显示电路的实现 (30)5.2.5变频调速的实现 (31)6系统软件 (34)6.1系统软件概述 (35)6.2 件总体结构 (35)7 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1课题背景及意义众所周知,电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。
毕业设计----电冰箱控制系统设计[管理资料]
前言众所周知,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。
面临国内电冰箱发展的现状,在技术上还与其他发达国家有一定的差距,我们在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进,使其适应当代个性时尚、节能环保、智能高端、精确温控的发展方式,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,使家电性能更优异,使用更方便可靠。
本次设计基于大量的市场调查和理论研究。
首先,我们对传统电冰箱控制系统进行了分析。
调查了10多个品牌的电冰箱的控制系统,研究了他们制冷的优缺点,吸收了一些比较好的设计思想。
其后,我们又查阅了大量的资料文献,其中最多的是国内外最新发表的关于制冷方面的论文,丰富了我们的理论依据。
然后,根据我们拥有的材料用单片机实现电冰箱控制系统的硬件设计,最后在硬件设计的基础上实现了其软件设计。
第1章电冰箱系统概述单片机概述自从1971年微型计算机问世以来,随着大规模集成电路技术的进一步发展,导致微型计算机正向两个方向发展:一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化,向大、中型计算机挑战;另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种领域需要的单片机。
单片机是指把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能上看,它已经具有了微型计算机系统的含义,从某种意义上来说,一块单片机就是一台微型计算机。
自从1975年美国德可萨斯公司推出世界上第一个4位单片机TMS-1000型以来,单片机技术不断发展,目前已成为微型计算机技术的一个独特分支,广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化、家用电子产品等各个控制领域。
基于单片机的电冰箱温控器设计
基于单片机的电冰箱温控器设计电冰箱温控器是电冰箱的重要组成部分,它用来测量和控制冰箱内部的温度,在一定的范围内保持冰箱内部的温度稳定。
本文将介绍一个基于单片机的电冰箱温控器的设计方案。
一、硬件设计1.温度传感器:选择一款精准度高、响应速度快的温度传感器。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
本设计选择DS18B20作为温度传感器,它具有数字输出、精度高、抗干扰性强等优点。
2.单片机:选择适用于此应用的单片机,本设计选择51系列单片机。
3.显示屏:选择适合于温控器显示的LCD液晶显示屏,可以显示当前温度和设定温度。
4.继电器:选择一个合适的电压和电流的继电器,用于控制冰箱的压缩机开关。
5.按钮:选择适用于温控器操作的按钮,包括开关机/调节温度等功能。
二、软件设计1.初始化:在单片机启动时,对温度传感器、显示屏、继电器等外部设备进行初始化设置。
2.温度测量:通过温度传感器测量冰箱内部的温度,并将测量结果保存在指定的内存位置。
3.显示温度:通过LCD显示屏显示当前温度和设定温度。
可以通过按键操作,实现温度调节功能。
4.温度控制:通过单片机控制继电器的开关状态,从而控制冰箱的压缩机工作。
当温度高于设定温度时,继电器闭合,启动压缩机;当温度达到设定温度时,继电器断开,停止压缩机工作。
5.安全保护:当温度传感器发生故障或温度超出范围时,应提供相应的保护措施,如自动断电、显示故障信息等。
6.节能模式:可以设置一个节能模式,在不使用冰箱时,自动调整温度设置为较高的值,以节省能源。
三、工作流程1.开机初始化:单片机启动后进行外部设备的初始化设置。
2.温度测量:通过温度传感器测量冰箱内部的温度,并将测量结果保存。
3.显示温度:将测量的当前温度和设定温度显示在LCD显示屏上。
4.温度控制:根据设定温度和当前温度的比较结果,控制继电器的开关状态,从而控制冰箱的压缩机工作。
5.温度调节:通过按键操作,可以调节设定温度。
基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计
基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计随着科技的不断发展,智能家居成为了现代家庭的一个重要组成部分。
智能冰箱作为智能家居的一种,不仅可以保持食物的新鲜,还可以通过温度控制系统来调节食物的保存温度。
因此,设计一款基于单片机的智能冰箱温度控制器非常有必要。
设计思路:1. 系统硬件设计:本设计将基于单片机进行智能冰箱温度控制器的设计。
首先,需要选择合适的单片机芯片,如Arduino、STM32等。
然后,根据冰箱内部的温度传感器和控制装置,选择合适的温度传感器和继电器等硬件设备。
最后,通过电路图设计和PCB板设计来实现硬件搭建。
2.系统软件设计:系统软件设计需要进行多个模块的开发。
首先,需要进行温度传感器的驱动程序开发,以实时获取冰箱内的温度数据。
然后,根据用户设置的温度阈值,进行温度控制算法的开发,以实现自动调节冰箱的制冷和制热功能。
同时,还可以开发一个用户界面,通过显示屏和按键等设备,实现对温度设定和显示的控制。
3.系统功能实现:通过硬件模块和软件模块的协作,可以实现以下功能:a.温度监测和显示:利用温度传感器实时获取冰箱内的温度,并通过显示屏显示出来,方便用户随时了解冰箱内部的温度情况。
b.温度设定和控制:用户可以通过按键设定冰箱的温度,系统根据设定的温度阈值,自动控制冰箱的制冷和制热功能,以保持冰箱内食物的新鲜。
c.报警功能:当冰箱内的温度超过或低于设定的温度阈值时,系统可以发出警报,提醒用户注意冰箱内的温度变化。
d.节能功能:通过智能控制算法,系统可以根据冰箱内部的温度情况,自动调节制冷和制热功能的开关,达到节能的目的。
该智能冰箱温度控制器的设计可以有效提高家庭生活的便利性和舒适度。
同时,通过合理的温度控制,还可以延长食物的保鲜期,减少食物的浪费。
同时,智能冰箱温度控制器还具备节能的功能,有助于减少家庭能源的消耗,保护环境。
在设计过程中,需要注意系统的稳定性和可靠性。
在硬件方面,需要选择高品质的硬件设备,并进行合理的电路设计和布线,以保证系统的稳定运行。
冰箱温度智能控制系统的设计
冰箱温度智能控制系统的设计目录第一章概论..................................... 错误!未定义书签。
一.电冰箱的系统组成 (2)二.工作原理: (3)三.本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4)第二章硬件部分 (4)一.系统结构图 (4)二.微处理器(单片机) (5)三.温度传感器 (8)四.电压检测装置 (8)五.功能按键 (9)六.压缩机,风机、电磁阀控制 (9)七.故障报警电路 (9)第三章软件部分 (10)一、主程序:MAIN (10)二、初始化子程序:INTI1 ......................... 错误!未定义书签。
三、键盘扫描子程序:KEY ......................... 错误!未定义书签。
四.打开压缩机子程序:OPEN (13)五.关闭压缩机:CLOSE (15)六.定时器0中断程序:用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。
七.延时子程序.................................. 错误!未定义书签。
第四章分析与结论.................................. 错误!未定义书签。
电冰箱温度测控系统设计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.一.电冰箱的系统组成液体由液态变为气态时,会吸收很多热量,简称为“液体汽化吸热”,电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。
基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计
基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计一、设计思路随着人们生活水平的提高,家用电器越来越多,L电器电化智能化的要求也越来越高,本文主要研究在单片机的控制下将传统的机械温控器改成数字温控器,实现智能电子电冰箱的控制。
该电冰箱温度控制器的设计采用基于单片机控制的数字式温度控制方案。
具有温度设置和现场实时温度显示双重功能。
它的控制部分采用了AT89S52单片机,利用该单片机的高速计数器和多达8个比较器来实现精准的温度控制。
显示部分采用流行的LCD1602液晶显示模块,经过优化设计,它的显示效果更加清晰明了。
同时,为了实现温度显示的实时性,采用了DS18B20温度传感器,该温度传感器具有实时监测温度的快速响应能力,精度高,功耗小等特点。
本设计基于调制/解调器设计,实现了用户通过手机APP远程控制电冰箱的温度,方便快捷。
二、设计方案整个数字式控温系统分为数据采集、控制器和显示三个主要部分。
其中,数据采集部分包括温度传感器和电源电路两个主要部分,控制器部分包括单片机和控制电路两个部分,显示部分则使用了LCD液晶显示模块。
1、数据采集温度传感器是整个控温器的核心部件。
它的作用是实时监测冷藏室的温度,并将温度数据反馈给单片机。
本设计采用DS18B20数字式温度传感器,该传感器具有精度高、测量范围广、响应速度快、反应灵敏、稳定性好等优点,因此,在实现控温系统的过程中,采用DS18B20数字式温度传感器具有非常明显的优势。
2、控制器单片机控制系统是数字式控温器的核心部分。
本设计采用了AT89S52单片机,AT89S52是Atmel公司生产的51系列单片机中非常经典的产品,因其深受大多数用户的喜爱。
AT89S52单片机具有8位的数据总线和16位的地址总线,可执行各种运算,具有非常强的数据处理能力。
在本设计中,我们采用了AT89S52单片机的内部计数器和多个比较器来实现精准的温度控制。
3、显示整个数字式控温系统的显示部分采用了LCD1602液晶显示模块。
基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计
基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计智能冰箱温度控制器是一种基于单片机的温度控制系统,通过对温度传感器数据的采集和处理,可以实现对冰箱内部温度的精确控制。
本文将介绍该智能冰箱温度控制器的设计原理、硬件组成和软件实现。
设计原理:智能冰箱温度控制器的设计原理是通过感知冰箱内部温度并根据设定的温度值自动控制制冷或加热设备的工作,以维持冰箱内部温度在设定范围内。
其主要实现步骤如下:1.温度传感器采集:使用温度传感器(如DS18B20)对冰箱内部温度进行采集,将温度值转换为数字量。
2.温度数据处理:通过单片机对温度传感器采集的数据进行处理,可以实现多种功能,如温度变化的实时监测、故障检测及报警等。
3.温度控制算法:根据采集到的温度值和设定的温度范围,决定是否打开制冷或加热装置。
在制冷过程中,当温度低于设定范围时,打开制冷装置,使温度升高;当温度高于设定范围时,关闭制冷装置。
加热过程与此类似。
4.控制输出:通过单片机的IO口控制制冷或加热装置的开关,实现对温度的控制。
硬件组成:智能冰箱温度控制器的硬件组成主要包括单片机、温度传感器、继电器、显示屏和按键等。
1.单片机:选择适合的单片机(如STC89C52)作为主控芯片,负责采集并处理温度数据,控制制冷或加热装置的开关。
2.温度传感器:选择精度高、性能稳定的温度传感器(如DS18B20),能够准确地采集冰箱内部温度。
3.继电器:通过继电器,单片机可以控制制冷或加热装置的开关。
继电器的选型要考虑到其负载电流和电压的要求。
4.显示屏和按键:为了方便用户操作和监控系统状态,可以添加液晶显示屏和按键。
显示屏用于显示当前温度和设置的目标温度,按键用于设定目标温度。
软件实现:智能冰箱温度控制器的软件实现主要包括温度数据采集和处理、温度控制算法的实现以及用户界面的设计。
1.温度数据采集和处理:通过单片机的ADC接口读取温度传感器采集到的模拟量,并转换为数字量。
然后,通过算法将数字量转换为实际温度值,并保存在变量中供后续使用。
智能电冰箱控制器的设计.doc
精心整理精品文档毕设模板序号(学号):021241114长春大学毕业设计(论文)智能电冰箱控制器的设计姓名马宝健学院电子信息工程学院专业自动化班级自动化12411指导教师王宪伟(副教授)2016 年 5 月30 日智能电冰箱控制器的设计摘要:随着电冰箱的越来越多的走进用户,人们对它的控制性能要求不断提高,对电冰箱控制功能提出的要求也越来越高,多种能力、人工智能是电冰箱发展的方向,传统的机械化、简单化的电器控制并不能让冰箱的发展要求得到满足。
本文采用AT89C51单片机用作控制电冰箱的核心芯片,并对电冰箱的运行能力进行监控。
冰箱内部运用温度传感器对冷冻室的温度和冷藏室的温度进行监测,并把数据传送到单片机内部进行分析检测与判断,一旦温度略高于设定温度的时候自动开启压缩机,略低于设定温度的时候就关闭运行中的压缩机,由此得到让冰箱内部的温度控制在设定的温度范围内的目的。
此外,通过键盘对冷冻室及冷藏室温度进行设定并显示、对连续速冷时间进行设定并显示、开门超时警、过欠电压保护以及自动除霜等功能。
关键词:单片机,电冰箱,控制系统。
THE DESIGN OF THE INTELLIGENT REFRIGERATORCONTROLLERABSTRACT:With the popularity of refrigerators, people constantly improve the requirement for its control function, the control system request also more and more high to the refrigerator, multi-functional and intelligent is one of the direction of its development, the traditional mechanical, simple electronic control already cannot satisfy the requirement of development. This paper USES AT89C51 as the core of the control system to control the working process of the refrigerator. Circuit using temperature sensor to detect the temperature of the freezer and fridge, again into the analysis judgment, single-chip start the compressor, when temperature is above a certain temperature below a certain temperature when they stop start the compressor, to keep the temperature inside the refrigerator in the purpose of setting temperature range. In addition, through the keyboard of the freezer and fridge temperature setting and display, the continuous rapid cooling time setting and display, open the door timeout alarm, low voltage protection and automatic defrost function.KEY WORDS:Single chip microcomputer, a refrigerator, the control system.目录第1章绪论 (1)1.1电冰箱的基本介绍 (1)1.2国内外的发展状况 (1)1.3本设计的研究内容 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1设计方案简介 (3)2.2 电冰箱电控系统的主要功能和要求 (4)第3章系统的硬件设计 (5)3.1硬件设计方案 (5)3.1.1 AT89系列单片机的概况 (5)3.1.2 时钟电路 (7)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 单片机系统电源设计 (10)3.2 霜厚检测电路 (12)3.2.1 热敏电阻简介 (12)3.2.2 运算放大器LM324 (13)3.2.3 霜厚检测电路 (13)3.3 冷冻室冷藏室温度检测采样电路 (14)3.3.1 温度传感器AD590 (14)3.3.2 ADC0809 简介 (14)3.3.3 冷冻室温度采样电路图 (16)3.3.4 冷藏室温度采样电路图 (17)3.3.5 冷冻室冷藏室温度检测采样原理 (17)3.3.6 过欠压保护电路 (17)3.4 ADC0809与AT89C51接口设计 (18)3.4.1 地址锁存器74LS373 (18)3.4.2 ADC0809与AT89C51的接口电路 (19)3.5 制冷与除霜控制电路 (20)3.5.1 锁存器74LS273 (20)3.5.2 驱动控制电路的设计 (20)3.6 开门报警电路 (21)3.7 键盘显示电路 (22)3.7.1 接口芯片8279简介 (22)3.7.2 LED简介 (24)3.7.3 键盘显示电路设计 (24)第四章系统软件设计 (26)4.1 系统主程序 (26)4.2 T0中断服务程序 (27)4.3 T1中断服务程序 (28)4.4 INT0中断服务程序 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1电冰箱的基本介绍冰箱的基本原理很简单:冰箱利用液体蒸发吸收热量。
冰箱温度智能控制系统的设计本科学位论文
冰箱温度智能控制系统的设计目录第一章概论..................................... 错误!未定义书签。
一.电冰箱的系统组成 (2)二.工作原理: (3)三.本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4)第二章硬件部分 (4)一.系统结构图 (4)二.微处理器(单片机) (5)三.温度传感器 (8)四.电压检测装置 (8)五.功能按键 (9)六.压缩机,风机、电磁阀控制 (9)七.故障报警电路 (9)第三章软件部分 (10)一、主程序:MAIN (10)二、初始化子程序:INTI1 ......................... 错误!未定义书签。
三、键盘扫描子程序:KEY ......................... 错误!未定义书签。
四.打开压缩机子程序:OPEN (13)五.关闭压缩机:CLOSE (15)六.定时器0中断程序:用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。
七.延时子程序.................................. 错误!未定义书签。
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电冰箱温度测控系统设计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.一.电冰箱的系统组成液体由液态变为气态时,会吸收很多热量,简称为“液体汽化吸热”,电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。
智能化冰箱温度控制策略设计分析
智能化冰箱温度控制策略设计分析随着科技的不断发展,智能家居已经成为许多家庭的标配之一。
在智能家居产品中,智能冰箱的温度控制策略设计显得尤为重要。
本文将分析智能化冰箱温度控制策略的设计原理和优势,并探讨其在实际应用中的可行性。
智能化冰箱的温度控制是通过内置的传感器和人工智能算法来实现的。
传感器负责实时监测冰箱内部的温度和湿度等参数,并将数据传输给智能控制系统。
智能控制系统通过分析传感器数据,结合用户的习惯和需求,自动调节冰箱的温度,以达到最佳的冷藏效果。
智能化冰箱温度控制策略设计的目标是既保持食物的新鲜度和品质,又提高能源利用效率。
为了实现这一目标,温度控制策略设计应考虑以下几个方面:首先,智能系统需要根据不同类型的食物,设定不同的温度区域。
例如,冷藏区温度应保持在0℃至5℃之间,而冷冻区则应保持在-18℃至-20℃之间。
这样可以最大程度地延长食物的保质期,同时避免食品变质或冻结过度。
其次,智能系统应根据冰箱内部的负荷情况,自动调整冷藏或冷冻区的温度。
当冰箱内的食物较为稀少时,可以降低温度,减少能源消耗。
相反,当冰箱内负荷增加时,可以提高温度以保持恒定的温度。
另外,智能化冰箱温度控制策略设计还可以结合用户的使用习惯。
通过学习用户的冰箱使用习惯和时间模式,智能系统可以预测用户何时会打开冰箱,调整温度以提前降温或延迟降温,从而满足用户需求,并节省能源。
智能化冰箱温度控制策略的设计有以下优势:首先,智能化冰箱温度控制可以提高用户的生活质量。
传统冰箱通常只能通过手动调节温度开关来控制温度,而智能化冰箱可以根据用户需求自动调节温度,确保食物的新鲜度,并在保持食品质量的同时节省能源。
其次,智能化冰箱温度控制策略可以减少能源浪费。
传统冰箱通常以固定的温度运行,无论冰箱内是否有食物。
而智能化冰箱可以根据实际需要来调整温度,当冰箱内食物较少时,可以降低温度,减少能源消耗。
此外,智能化冰箱温度控制策略可以提高食物的储存效果。
基于单片机的电冰箱温控器设计
基于单片机的电冰箱温控器设计摘要:本文介绍了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案。
该设计方案通过传感器实时监测冰箱内部温度,并通过单片机进行控制和调节。
通过分析实际应用需求,设计合适的温度控制算法,并实现温度的精确控制。
同时,本方案还考虑了电池供电和多种报警机制,以确保系统的可靠性和安全性。
1.引言电冰箱是家庭中必不可少的电器设备之一,它可以帮助我们保鲜食物、制作冰块等。
而温控器则是电冰箱的重要组成部分,它可以通过控制温度来满足不同的使用需求。
传统的电冰箱温控器常常使用机械式的温度控制装置,无法实现精确的温度控制,也不具备智能化的功能。
因此,本文提出了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案,通过数字化的设计和控制,实现了温度的精确控制和监测。
2.系统的硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块和驱动模块。
2.1传感器模块传感器模块主要用于实时监测电冰箱内部的温度。
常用的温度传感器有热敏电阻式温度传感器和数字温度传感器。
本设计选择了DS18B20数字温度传感器,它具有体积小、精度高和通信简单等优点。
2.2单片机模块单片机模块是整个系统的核心控制部分,负责接收传感器模块的数据并进行处理。
本设计选择了Atmega16单片机作为核心芯片,并使用C语言进行编程。
通过单片机的A/D转换功能,可以将模拟的温度信号转换为数字信号,方便后续的处理。
2.3驱动模块驱动模块主要用于控制电冰箱的制冷和加热装置。
通过控制电压源的开关,可以实现制冷或加热的功能。
为了确保系统的安全性,可以在驱动模块中增加过流保护和过温保护等功能。
3.系统的软件设计系统的软件设计主要包括温度控制算法、用户界面和报警机制。
3.1温度控制算法通过分析实际的应用需求,设计合适的温度控制算法是整个系统设计的重点。
本设计选择了PID控制算法。
PID控制算法可以根据实际的温度和设定的目标温度,即时调节控制信号,使温度保持在设定范围内。
3.2用户界面为了方便用户使用和操作,本设计还提供了一个简单的用户界面。
基于物联网的智能冰箱控制系统设计
基于物联网的智能冰箱控制系统设计摘要:随着我国经济、科技的快速发展,智能冰箱控制系统依托于物联网的设计理念能够达到远程操控、实时查看和数据更新的目的,更符合现代化社会发展需求,满足大众日常生产生活的要求。
结合无线传输网络和云端传输技术,即可利用手机、电脑的APP进行在线查看和远程操控,实时了解冰箱运转状态,给予使用者全新的生活体验,便捷购物与娱乐生活,不断带来更好的社会效益和经济效益。
关键词:物联网、智能冰箱、控制系统、设计与优化一、前言现阶段,在激烈的市场竞争下智能冰箱建设与应用体系应转变传统生产方式,避免多年负增长的社会现状,提高经济利益,突破企业处于薄利化的经营状态。
而传统的冰箱生产企业由于产品较为落后,升级改造较为缓慢,处于市场发展的瓶颈期,冰箱智能化建设已经成为重要发展方向。
通过研究表明可以发现传统制造企业正面临着重要市场变革,获取巨大市场机会,全新的智能化升级与改造将打造出新型家电生产行业,结合市场调研可以发现智能化冰箱的市场需求较为巨大,成为智能化家居的建设之首。
因此,结合物联网技术研究智能冰箱具有重要市场发展前景,能够带来更好的社会发展效益。
二、物联网概念下智能冰箱的实用功能探究在物联网概念下所应用的智能冰箱属于整个厨房控制的核心枢纽,无论进行什么操作都会涉及到冰箱这一重要环节,作为24小时持续待机的冰箱,在智能厨房的整体化发展理念下具有重要价值。
由于智能冰箱在我国市场竞争较为激烈,很多中小电气生产企业都想要占据智能冰箱的重要生产地位,面临着较为严峻的生产考验。
当然,也可能会由于生产技术较为落后导致破产风险,对于一些高端化的冰箱生产企业来说,智能冰箱属于新的发展机会,需要结合高新型技术来应用物联网概念下智能冰箱的创新措施,抓住发展机会。
2.1储藏技术智能冰箱的储藏技术可以达到精准干湿分离的效果,根据不同储存的物品来进行独立温湿度运营的保存环境,既能保证水果和蔬菜不会丢失水分,也能够避免干货在冰箱储存时不会产生反潮现象。
单片机电冰箱控制系统硬件设计
单片机电冰箱控制系统硬件设计首先是电源系统,电冰箱需要稳定的电源来运行。
一般情况下,电冰箱使用交流电作为主要电源。
因此,我们需要一个适配器将交流电转换为直流电,并提供适当的电流和电压供电。
此外,还需要考虑过压、过流和短路等保护电路,以保证电冰箱的安全运行。
其次是温度传感器,用于检测电冰箱内部的温度。
温度传感器可以选择热电偶、热电阻或半导体传感器等。
在硬件设计中,需要将温度传感器与单片机进行连接,并编写相应的程序来读取传感器的数据。
通过监测温度传感器的数据,可以实时调节电冰箱的制冷功率,以保持恒定的温度。
接下来是湿度传感器,用于检测电冰箱内部的湿度。
湿度传感器可以选择电容式、电阻式或电解式等。
在硬件设计中,也需要将湿度传感器与单片机进行连接,并编写相应的程序来读取传感器的数据。
通过监测湿度传感器的数据,可以实时调节电冰箱的湿度,以保持适宜的湿度环境。
继电器是用来控制电冰箱的制冷系统和通风系统的主要部件。
继电器可以将单片机的控制信号转换为高功率的电源控制信号。
在硬件设计中,需要将继电器与单片机进行连接,并编写相应的程序来控制继电器的通断状态。
通过控制继电器的状态,可以实现电冰箱的制冷和通风功能。
最后是通信模块,用于实现电冰箱与其他设备或远程服务器之间的通信。
通信模块可以选择无线模块或有线模块,如蓝牙、Wi-Fi、以太网等。
在硬件设计中,需要将通信模块与单片机进行连接,并编写相应的程序来实现数据的传输和接收。
通过通信模块,可以实现电冰箱的远程控制和监控。
总结起来,单片机电冰箱控制系统的硬件设计需要考虑电源系统、温度传感器、湿度传感器、继电器和通信模块等方面。
通过合理设计这些硬件组件的连接和编写相应的程序,可以实现电冰箱的温度、湿度和功率等功能的控制。
智能旋转冰箱控制系统设计
第38卷第4期2020 年07月佳木斯大学学报(自然科学版)Journal of Jiamusi University(Natural Science Edition)Vol.38 N o.4July2020文章编号:l〇〇8 -1402(2020)04 -0137 -05智能旋转冰箱控制系统设计®孙静,许恒铭,杨荣业,田树林(安徽新华学院电子通信工程学院,安徽合肥230088 >摘要:传统冰箱采用机械式温控,储存量大且种类繁多物品时容易被遗忘导致过期浪费,本文设计一种智能旋转冰箱控制系统以解决这一难题。
系统以单片机为主控芯片,通过压力传感器检测物品存放,根据时钟模块传递时间信息给单片机记录,同时按键控制蓝牙模块发送存放时间给手机A P P。
冰箱内部设计舵机控制模块,可以旋转存储平台实现快速、智能存取,箱门设计显示模块实时显示物品信息。
系统在检测物品、数据记录、显示及信号发送等方面灵敏度高,成本较低且能够通过手机实现对食物信息全面了解,绿色节能,市场需求和应用价值高。
关键词:智能冰箱;压力检测;智能存取;实时显示;健康提醒中图分类号:T B657.4 文献标识码:A0引言近年来家电的更新换代日趋智能化,而冰箱的 智能化进程比较缓慢,主要原因是市场应用中更注 重其保鲜功能,因此对其交互式智慧操作的研究一 直较少[|]。
传统机械式的温控冰箱外形中规中矩 且笨重,存放物品过多时容易遗忘存放时间,导致 物品过期形成浪费。
因此本文从环保节能的角度 出发,设计一款低能耗、环保型的智能冰箱,不仅外 形创新m,也能让用户及时了解存放的物品信息,及时合理地享用新鲜食物13]。
本系统体现的智能 冰箱设计思维,为未来健康智能家电的研究和应用 提供了创新思路。
1系统总体设计设计智能冰箱含有4个独立存储空间,存储平 台能够旋转,实现物品的快速精准存取,对冰箱存 储状态及存储时间等信息能实时观测并显示,同时 将信息发送到手机端,通过A P P还可以设置物品 定时食用及过期时间提醒,实现物品的分类和有效 管理[4_5]。
家用电冰箱自动控制系统的设计
本科毕业设计题目家用电冰箱自动控制系统的设计学院工业制造学院专业测控技术与仪器学生姓名学号年级指导教师职称年月日家用电冰箱自动控制系统的设计摘要:本设计是采用 MCS-51 系列中的 STC89C52 单片机作为控制器的核心对电冰箱的工作过程进行控制。
该系统的介绍主要分为两部分:系统的硬件结构和软件编程。
系统的硬件结构包括:单片机、温度采集电路、除霜电路、键盘/显示电路、执行器、报警器等模块。
系统软件包括主程序、中断服务程序和子程序。
通过软件程序来控制压缩机及电加热器的通、断,来实现温控目的和自动除霜功能。
当电冰箱内温度超限、开门超时等情况出现时,系统自动报警,继电器断开禁止压缩机使用。
关键词:电冰箱;单片机;温度采集;除霜;LCD显示温度The Automatic Control System Design of HouseholdRefrigeratorAbstract: This design is to use the STC89C52 MCS - 51 series single chip microcomputer as the core of the controller to control the working process of the refrigerator. Introduction to the system mainly divided into two parts: the hardware structure and software programming of the system. Hardware structure of the system include: single chip microcomputer, temperature acquisition circuit, defrosting circuit, the keyboard/display circuit, actuators, alarm module, etc. System software includes the main program, interrupt service program and subroutine. Through the software program to control the on compressor and electric heater, and to realize the purpose of temperature control and automatic defrost function. Opened the door when the refrigerator temperature overrun, timeout, and so on and so forth, automatic alarm system, the relay is disconnected from the compressor shall be forbidden to use.Key words:refrigerators; single chip microcomputer; temperature acquisition; defrost; LCDdisplay temperature.目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外电冰箱控制技术发展现状及趋势 (1)1.2.1 国内外电冰箱的现状 (1)1.2.2 国内外电冰箱的发展趋势 (3)1.3 研究目的与意义 (4)2 电冰箱结构及工作原理 (5)2.1 电冰箱的分类 (5)2.2 电冰箱的型号 (5)2.3 电冰箱的结构 (6)2.3.1 制冷系统 (6)2.3.2 电控系统 (6)2.3.3 箱体及附件 (7)2.4 电冰箱的工作原理 (7)3 总体设计方案 (8)3.1 方案对比 (8)3.2 总体设计方案 (9)4 系统硬件电路设计 (11)4.1 整机电路 (11)4.2 电源电路 (11)4.3 指示报警电路 (11)4.4 单片机及外围电路 (12)4.4.1 温度检测电路 (12)4.4.2 DS18B20内部结构与测温原理 (12)4.4.3 DS18B20操作命令 (13)4.4.4 DS18B20的硬件电路 (13)4.5 键盘电路 (14)4.5.1 键盘的工作原理 (14)4.5.2 独立键盘 (15)4.6 显示电路 (15)4.6.1 LCD引脚 (15)4.6.2 LCD1602存储的字符 (16)4.6.3 LCD1602的控制指令 (16)4.7 继电器模拟驱动压缩机电路和电热丝除霜电路 (18)4.8 冷冻室霜厚采集电路 (18)4.8.1霜厚采集电路简介 (18)4.8.2 MF53-1简介 (19)4.8.3 ADC0832简介 (19)4.8.4 LM324 简介 (21)4.9 过欠压保护电路 (21)5 系统软件设计 (23)5.1系统主程序 (23)5.2 T0中断服务程序 (24)5.3 T1中断服务程序 (24)5.4 INT0中断服务程序 (25)5.5 INT1中断服务程序 (25)结论 (27)附录1 整机电路图 (28)附录2 PCB电路图 (29)附录3 实物图片 (30)附录4 程序 (31)附录5 调试结果 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1 绪论1.1 研究背景在科技发展如此迅速的今天,人们开始了对家用电冰箱功能的关注,并逐步追求高质量多功能型电器。
电冰箱单片机控制器的设计
1 绪论1.1 电冰箱发展概况一个在英格兰工作的美国人雅可比—帕金斯有了一个新发现,这一发现导致了冰箱的发明。
1834年他发现当某些液体蒸发时,会有一种冷却效应。
帕金斯要求一群技工来制造一个可证实这个想法的工作模型。
果然,这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。
技工们兴奋地拿着冰,跳进一辆马车,飞速驶向帕金斯的住房,向他展示所取得的成果。
帕金斯此时已上了年纪,虽然他没有在市场上出售自己的发明物,但是哈里森的工作成果为人类早期家用冰箱铺垫了道路。
出售发明物的人的生活在澳大利亚的一个苏格兰印刷工约翰—哈里森。
哈里森很可能在并不了解帕金斯成果的情况下发现了冷却效应。
他用醚来清洗金属印刷铅字,某一天注意到了物质的冷却效应。
到1862年,他的第一批冰箱就上市了。
哈里森还在维多利亚本狄哥一家啤酒厂里设置了第一个制冷车间。
在19世纪末,只有专门造了冰库的富人才能享受到这种好处。
绝大多数人奢望的只是一个冷藏柜。
那时候,冰箱最重要的用途之一是在轮船上。
大型冷藏库意味着船舶能够在长距离航行中运载食用鲜肉,例如羔羊肉能从新西兰出口到欧洲。
德国工程师卡尔—冯—林德在1879年制造出了第一台家用冰箱。
但在20世纪20年代电动冰箱发明出来之前,冰箱并没有大规模进入家庭。
世界上首台家用的制冷设备在1910年左右出现,1913年拉森制造了一台人工操作的家用冰箱,1918年美国卡尔维纳特公司首次成功地试制出商业和家用自动电冰箱,到1920年为止约售出200台,1926年美国奇异公司经过11年的试验,制造出世界第一台密封式制冷系统的电冰箱,1927年第一台家用吸收式冰箱问世。
自第一台冰箱出现至今已有半个多世纪,当前全世界每年电冰箱的总产量在4000万台以上,其中产量居前几位的国家是美国、俄罗斯、意大利、日本等国。
电冰箱的种类繁多,按照制冷形式来分,可以分为蒸气压缩式冰箱,吸收—扩散式冰箱(简称吸收式冰箱)以及半导体冰箱等;按箱体外形可分为立式冰箱、卧式冰箱,茶几式以及炊具组合式等;按箱门型式可分为单门冰箱、双门冰箱、三门冰箱及多门冰箱。
智能电冰箱控制器的设计毕业设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告题 目: 智能电冰箱控制器的设计系: 电气与信息学院 专 业: 自动化 学生姓名: 谢久亮 学 号: 200801020203 指导教师: 肖 峰2012年 3 月 31 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告新飞、三星、博世、美的和伊莱克斯。
2011年网络声量增长最快品牌是美菱,与2010年同期相比,各品牌的网络讨论声量均有不同程度提升,值得一提的是,美菱的品牌关注比例在明显走高,增幅高达106%,美菱上升势头不可小觑。
这与美菱的产品线逐步齐全有一定关系。
2010年,中国冰箱市场已变成“一超多强”的品牌格局,海尔以超过30%的关注比例领跑中国冰箱市场,优势明显。
西门子、美菱、美的等第二阵营品牌竞争激烈。
2010年,中国冰箱市场中美菱、美的品牌成长指数较高,众多国外品牌出现负成长。
2010年,中国冰箱市场中3000元内产品的关注比例超过六成,2001-3000元价位段产品成主流。
2010年,双开门产品仍为中国冰箱市场主流,但三开门、对开门产品关注比例稳定上升。
2010年,中国冰箱市场中180-250升产品仍为主流,但大容量产品的关注比例呈现稳定提高走势。
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长 春 大 学 智能冰箱控制器设计 I
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┊ 目 录 第1章 前 言 ......................................................... 1 1.1本课题研究意义 .................................................. 1 1.2国内外发展现状 .................................................. 1 第2章 电冰箱的简要叙述 ............................................... 3 2.1 电冰箱的结构和工作原理 .......................................... 3 2.2 智能冰箱控制器的实现功能 ........................................ 3 2.3本设计主要要求 .................................................. 4 第3章 智能冰箱控制器的硬件设计 ....................................... 5 3.1 PIC16C72单片机介绍 ............................................. 5 3.1.1 概述 ...................................................... 5 3.1.2 PIC16C72的特点及工作原理 .................................. 5 3.1.3 PIC 系列单片机专用编程器PStar V6 介绍 ..................... 9 3.1.4 关于在智能冰箱控制器中使用PIC16C72单片机的说明 ........... 9 3.2 关于温度传感器DS18B20 ......................................... 10 3.2.1 温度传感器DS18B20介绍 ................................... 10 3.2.2 在智能冰箱控制器中采用DS18B20的论证 ..................... 14 3.3 智能冰箱控制器的实现原理 ....................................... 15 3.4 功能单元电路设计 ............................................... 16 3.4.1 键盘与显示电路 ........................................... 16 3.4.2 温度检测电路 ............................................. 17 3.4.3 压缩机开/停机检测电路 .................................... 18 3.4.4电源电路 .................................................. 18 3.4.5 报警电路 ................................................. 18 第4章 系统软件设计 .................................................. 20 4.1 系统软件流程 (20)
4.2程序设计 (22)
第五章 总结 (27)
致谢 (28)
参考文献 (29)
附录 (30)。